30 April 2018

Вычисление логических выражений в строке внутри Java/Scala/Kotlin кода

JavaKotlin
Мне нужно было в рантайме вычислять истинность выражений типа

a>10 && b<c+5 && (a+b)<c*4

находящихся в строке Скалы.

Сам код у меня на Скале, но оценку разных библиотек для этого я делал на Котлине, просто чтобы поиграться с ним. Само выражение я получаю от клиента, но от внутреннего, поэтому мне не надо было заботиться о том, чтобы в выражении мне нe стерли файлы с диска.

Я оценивал разные библиотеки на то 1) могу ли они сделать то, что надо 2) скорость исполнения

Были проверены

  • интерполяция строк
  • Js Engine
  • javaluator
  • exp4j
  • evalEx
  • mxparser
  • MathEval
  • Groovy
  • Jexl

Результаты


Время пробега в мс для 1000 выражений (вернее одно и тоже выражение для 1000 разных набoров 3х переменных):

js 239 ms
mxParser 56713 ms
evalex 35 ms
groovy 118 ms
Jexl 62 ms

Остальные способы/библиотеки не сработали.

Под катом подробности:



1. Интерполяция строк.


Сначала я думал, нельзя ли приспособить интерполяцию строк Скалы для моих целей.
Я могу в скале написать
s"{a>10}"
но я не смог найти способ превратить обычную строку в строку для интерполяции.
В Скале есть StringContext, который чередует обычные строки с переменными:
s"You are ${age / 10} decades old, $name!"
это на самом деле
StringContext ("You are ", " decades old, ", "!").s (age / 10, name)
и превращается в
"You are " + (age / 10) + " decades old, " + (name) + "!"

но не хотелось возиться с парсингом строки и разделением ее на части

2. Использовать JavaScript Engine внутри Java.


работало без проблем

val e = ScriptEngineManager().getEngineByName("js")
fun jsEvaluate(a: Double, b: Double, c: Double): Boolean {
        e.context.setAttribute("a", a, ScriptContext.ENGINE_SCOPE)
        e.context.setAttribute("b", b, ScriptContext.ENGINE_SCOPE)
        e.context.setAttribute("c", c, ScriptContext.ENGINE_SCOPE)
        return e.eval(expr) as Boolean
}

3. Библиотека Javaluator


Без того, чтобы писать свои расширения, поддерживает только выражения с плавающей точкой.
С легкостью можно расширить для булевских выражений, и, наверное, можно расширить и для выражений типа "(a+b)>5"

4. Библиотека mxParser


Всё делает, но медленее чем JavaScript примерно в 1000 раз.
Результат всегда возвращает как Double.

val mxExpr = org.mariuszgromada.math.mxparser.Expression(expr)

fun mxParserEvaluate(a: Double, b: Double, c: Double): Boolean {
        val v1 = Argument("a = $a")
        val v2 = Argument("b = $b")
        val v3 = Argument("c = $c")
        mxExpr.addArguments(v1, v2, v3)
        return mxExpr.calculate() == 1.0
    }

5. Библиотека evalEx


Всё делает, самая быстрая, результат возвращает как BigDecimal

 val evalExpression = com.udojava.evalex.Expression(expr)
 
   fun evalexEvaluate(a: Double, b: Double, c: Double): Boolean {
        val eval = evalExpression.with("a", BigDecimal.valueOf(a)).and("b", BigDecimal.valueOf(b)).and("c", BigDecimal.valueOf(c)).eval()
        return eval == BigDecimal.ONE
    }

6. Библиотека exp4j


Нет поддержки для логических выражений, только выражения с плавающей точкой, но может быть расширена.

7. Библиотека MathEval


Нет поддержки для логических выражений, только выражения с плавающей точкой

8. Groovy




val template = groovy.text.GStringTemplateEngine().createTemplate(expr)

 fun groovyEvaluate(a: Double, b: Double, c: Double): Boolean {
        val binding = HashMap<String, Double>()
        binding.put("a", a)
        binding.put("b", b)
        binding.put("c", c)

        val template = template.make(binding)
        return template.toString().toBoolean()
    }


9. Jexl




   val jexl = JexlBuilder().create()
   val jexlExp = jexl.createExpression(expr)

 fun jexlEvaluate(a: Double, b: Double, c: Double): Boolean {

        val jc = MapContext()
        jc.set("a", a)
        jc.set("b", b)
        jc.set("c", c)

        return jexlExp.evaluate(jc) as Boolean
    }


Код, которым я проверял можно взять на гитхабе
Tags:javakotlinjvmgroovyexpressionstring
Hubs: Java Kotlin
+9
7k 32
Comments 18
Popular right now
Top of the last 24 hours