值表达式基础知识

值表达式(Value Expression)是 Spring Expression Language (SpEL)Property Placeholder Resolution 的组合。它们将程序化表达式的强大评估能力与通过属性占位符解析从 Environment(例如配置属性)获取值的简便性结合在一起。

表达式应由可信的输入(例如注解值)定义,而不是由用户输入确定。

范围

值表达式用于各种注解上下文中。Spring Data 主要在两个上下文中提供值表达式评估:

  • 映射模型注解(Mapping Model Annotations):例如 Spring Data 模块中自带映射模型及其相应实体读取器(如 MongoDB、Elasticsearch、Cassandra、Neo4j)的 @Document@Field@Value 等注解。依赖提供自身映射模型的库(JPA、LDAP)构建的模块不支持在映射注解中使用值表达式。

    以下代码演示了如何在映射模型注解上下文中使用表达式。

    示例 1. @Document 注解使用
    @Document("orders-#{tenantService.getOrderCollection()}-${tenant-config.suffix}")
    class Order {
      // …
    }
  • Repository 查询方法:主要通过 @Query 实现。

    以下代码演示了如何在 Repository 查询方法上下文中使用表达式。

    示例 2. @Query 注解使用
    class OrderRepository extends Repository<Order, String> {
    
      @Query("select u from User u where u.tenant = ?${spring.application.name:unknown} and u.firstname like %?#{escape([0])}% escape ?#{escapeCharacter()}")
      List<Order> findContainingEscaped(String namePart);
    }
请查阅您模块的文档以确定实际的参数按名称/按索引绑定语法。通常,表达式会带有 :#{…}/:${…}?#{…}/?${…} 前缀。

表达式语法

值表达式可以由单个 SpEL 表达式、属性占位符或包含各种表达式(包括文字值)的复合表达式定义。

示例 3. 表达式示例
#{tenantService.getOrderCollection()}                          (1)
#{(1+1) + '-hello-world'}                                      (2)
${tenant-config.suffix}                                        (3)
orders-${tenant-config.suffix}                                 (4)
#{tenantService.getOrderCollection()}-${tenant-config.suffix}  (5)
1 使用单个 SpEL 表达式的值表达式。
2 使用计算结果为 2-hello-world 的静态 SpEL 表达式的值表达式。
3 使用单个属性占位符的值表达式。
4 由文字值 orders- 和属性占位符 ${tenant-config.suffix} 组成的复合表达式。
5 使用 SpEL、属性占位符和文字值的复合表达式。
使用值表达式为您的代码带来了很大的灵活性。这样做需要在每次使用时评估表达式,因此值表达式评估会对性能产生影响。

Spring Expression Language (SpEL)Property Placeholder Resolution 详细解释了 SpEL 和属性占位符的语法和功能。

解析与评估

值表达式由 ValueExpressionParser API 解析。ValueExpression 实例是线程安全的,可以缓存起来供以后使用,以避免重复解析。

以下示例展示了值表达式 API 的用法

解析与评估
  • Java

  • Kotlin

ValueParserConfiguration configuration = SpelExpressionParser::new;
ValueEvaluationContext context = ValueEvaluationContext.of(environment, evaluationContext);

ValueExpressionParser parser = ValueExpressionParser.create(configuration);
ValueExpression expression = parser.parse("Hello, World");
Object result = expression.evaluate(context);
val configuration = ValueParserConfiguration { SpelExpressionParser() }
val context = ValueEvaluationContext.of(environment, evaluationContext)

val parser = ValueExpressionParser.create(configuration)
val expression: ValueExpression = parser.parse("Hello, World")
val result: Any = expression.evaluate(context)

SpEL 表达式

SpEL 表达式遵循模板风格,期望表达式包含在 #{…} 格式中。表达式使用 EvaluationContextProvider 提供的 EvaluationContext 进行评估。上下文本身是一个强大的 StandardEvaluationContext,允许进行各种操作、访问静态类型和上下文扩展。

务必仅解析和评估来自可信来源(例如注解)的表达式。接受用户提供的表达式可能会为攻击者利用应用程序上下文和系统创建入口,从而导致潜在的安全漏洞。

扩展评估上下文

EvaluationContextProvider 及其响应式变体 ReactiveEvaluationContextProvider 提供对 EvaluationContext 的访问。ExtensionAwareEvaluationContextProvider 及其响应式变体 ReactiveExtensionAwareEvaluationContextProvider 是默认实现,它们从应用程序上下文(特别是 ListableBeanFactory)确定上下文扩展。

扩展实现了 EvaluationContextExtensionReactiveEvaluationContextExtension,以为填充 EvaluationContext 提供扩展支持。这包括根对象、属性和函数(顶级方法)。

以下示例展示了一个提供根对象、属性、函数和别名函数的上下文扩展。

实现一个 EvaluationContextExtension
  • Java

  • Kotlin

@Component
public class MyExtension implements EvaluationContextExtension {

    @Override
    public String getExtensionId() {
        return "my-extension";
    }

    @Override
    public Object getRootObject() {
        return new CustomExtensionRootObject();
    }

    @Override
    public Map<String, Object> getProperties() {

        Map<String, Object> properties = new HashMap<>();

        properties.put("key", "Hello");

        return properties;
    }

    @Override
    public Map<String, Function> getFunctions() {

        Map<String, Function> functions = new HashMap<>();

        try {
            functions.put("aliasedMethod", new Function(getClass().getMethod("extensionMethod")));
            return functions;
        } catch (Exception o_O) {
            throw new RuntimeException(o_O);
        }
    }

    public static String extensionMethod() {
        return "Hello World";
    }

    public static int add(int i1, int i2) {
        return i1 + i2;
    }

}

public class CustomExtensionRootObject {

	public boolean rootObjectInstanceMethod() {
		return true;
	}

}
@Component
class MyExtension : EvaluationContextExtension {

    override fun getExtensionId(): String {
        return "my-extension"
    }

    override fun getRootObject(): Any? {
        return CustomExtensionRootObject()
    }

    override fun getProperties(): Map<String, Any> {
        val properties: MutableMap<String, Any> = HashMap()

        properties["key"] = "Hello"

        return properties
    }

    override fun getFunctions(): Map<String, Function> {
        val functions: MutableMap<String, Function> = HashMap()

        try {
            functions["aliasedMethod"] = Function(javaClass.getMethod("extensionMethod"))
            return functions
        } catch (o_O: Exception) {
            throw RuntimeException(o_O)
        }
    }

    companion object {
        fun extensionMethod(): String {
            return "Hello World"
        }

        fun add(i1: Int, i2: Int): Int {
            return i1 + i2
        }
    }
}

class CustomExtensionRootObject {
	fun rootObjectInstanceMethod(): Boolean {
		return true
	}
}

注册了上述扩展后,您可以使用其导出的方法、属性和根对象来评估 SpEL 表达式

示例 4. 表达式评估示例
#{add(1, 2)}                                             (1)
#{extensionMethod()}                                     (2)
#{aliasedMethod()}                                       (3)
#{key}                                                   (4)
#{rootObjectInstanceMethod()}                            (5)
1 调用由 MyExtension 声明的 add 方法,结果为 3,因为该方法将两个数字参数相加并返回它们的和。
2 调用由 MyExtension 声明的 extensionMethod 方法,结果为 Hello World
3 调用 aliasedMethod 方法。该方法作为函数公开,并重定向到由 MyExtension 声明的 extensionMethod 方法,结果为 Hello World
4 评估 key 属性,结果为 Hello
5 在根对象实例 CustomExtensionRootObject 上调用 rootObjectInstanceMethod 方法。

您可以在 SecurityEvaluationContextExtension 中找到实际的上下文扩展示例。

属性占位符

形式为 ${…} 的属性占位符通常指通过 EnvironmentPropertySource 提供的属性。属性对于解析系统属性、应用程序配置文件、环境配置或秘密管理系统贡献的属性源非常有用。您可以在 Spring Framework 关于 @Value 用法的文档中找到有关属性占位符的更多详细信息。