Spring SpEL表达式

Spring表达式语言（Spring Expression Language，SpEL）是Spring框架提供的一种强大的表达式语言，支持在运行时查询和操作对象图。它类似于其他表达式语言（如OGNL或MVEL），但专为Spring生态系统设计，可与Spring配置、注解及各种Spring模块无缝集成。

概述

SpEL的主要特点包括：

• 动态求值：在运行时解析表达式，支持条件逻辑和数学运算
• 类型转换：自动处理类型转换，简化表达式编写
• 方法调用：支持调用对象方法和构造函数
• 集合操作：提供对集合元素的查询、筛选和投影
• 安全访问：通过语法糖安全访问可能为null的对象

基本语法

SpEL表达式通常包含在#{...}分隔符中（在XML配置中），或使用T()操作符访问静态成员。表达式由字面量、属性引用、方法调用等组成。

核心功能

字面量表达式

// 数字和字符串
#{3.14159} 
#{'Hello SpEL'}

// 布尔值
#{true}

属性访问

支持点号记法和方括号记法：

// 假设有对象user，其name属性为"Alice"
#{user.name}  // 返回"Alice"
#{user['name']}  // 等效写法

方法调用

// 调用String的substring方法
#{'Spring SpEL'.substring(7)}  // 返回"SpEL"

// 调用静态方法
#{T(java.lang.Math).random()}

运算符

SpEL支持标准数学、关系和逻辑运算符：

SpEL运算符示例

类型	运算符	示例
+ - * / % ^ | #{2 * 3 + 5}
> >= < <= == != | #{user.age > 18}
and or not | #{not user.active}
?: | #{user.vip ? 'Premium' : 'Standard'}

集合操作

graph LR A[集合操作] --> B[访问元素] A --> C[筛选] A --> D[投影] A --> E[聚合]

示例：

// 访问List元素
#{users[0].name}

// 使用选择运算符(.?[])筛选
#{users.?[age > 25]}  // 返回年龄大于25的用户集合

// 使用投影运算符(.![])提取属性
#{users.![name]}  // 返回所有用户名的集合

高级特性

类型转换

SpEL自动处理基本类型转换：

// 字符串转数字
#{'100' + 5}  // 结果为105

变量上下文

可通过EvaluationContext设置变量：

ExpressionParser parser = new SpelExpressionParser();
StandardEvaluationContext context = new EvaluationContext();
context.setVariable("limit", 100);

Expression exp = parser.parseExpression("#users.?[age > #limit]");

安全导航操作符

避免NullPointerException：

#{user?.address?.city}  // 如果user或address为null，返回null而非抛出异常

实际应用案例

案例1：动态配置

在@Value注解中使用SpEL：

@Value("#{systemProperties['user.timezone']}")
private String timezone;

@Value("#{T(java.lang.Math).random() * 100.0}")
private double randomPercentage;

案例2：Spring Security表达式

在安全配置中使用SpEL：

@PreAuthorize("hasRole('ADMIN') or #user.id == authentication.name")
public void updateUser(User user) {
    // 方法实现
}

案例3：XML配置中的条件注入

<bean id="dataSource" class="com.example.DataSource">
    <property name="cacheSize" value="#{systemEnvironment['CACHE_SIZE'] ?: 100}"/>
</bean>

性能考虑

• SpEL表达式在首次求值时会被编译，后续调用性能接近原生Java代码
• 复杂表达式应考虑缓存Expression对象
• 避免在频繁调用的代码路径中使用复杂SpEL表达式

最佳实践

1. 优先使用简单表达式，复杂逻辑应移入Java代码 2. 对重复使用的表达式进行预编译 3. 在可能为null的对象链中使用安全导航操作符 4. 为表达式添加清晰的注释说明业务意图

数学表达式支持

SpEL支持通过解析失败 (语法错误): {\displaystyle 标记处理数学公式： <math> E = mc^2 } 在表达式中可这样使用：

#{T(java.lang.Math).pow(mass, 2) * speedOfLight}

总结

Spring SpEL为Spring应用程序提供了强大的运行时表达式处理能力，从简单的属性访问到复杂的条件逻辑都能优雅处理。通过合理使用SpEL，可以显著减少样板代码，提高配置的灵活性和可读性。