Go expr 通用表達式引擎的使用
官方教程：https://expr-lang.org/docs/language-definition
官方Github：https://github.com/expr-lang/expr
文章所含代碼地址：https://github.com/ziyifast/ziyifast-code_instruction/tree/main/go-demo/go-expr
一、介紹
Expr表達式引擎是一個針對Go語言設計的動態(tài)配置解決方案，它以簡單的語法和強大的性能特性著稱。Expr表達式引擎的核心是安全、快速和直觀，很適合用于處理諸如訪問控制、數(shù)據(jù)過濾和資源管理等場景。在Go語言中應用Expr，可以極大地提升應用程序處理動態(tài)規(guī)則的能力。不同于其他語言的解釋器或腳本引擎，Expr采用了靜態(tài)類型檢查，并且生成字節(jié)碼來執(zhí)行，因此它能同時保證性能和安全性。
二、安裝
//通過go get直接安裝即可 go get github.com/expr-lang/expr
三、使用
基礎使用
①運行基本表達式
在下面例子中，表達式2 + 2被編譯成能運行的字節(jié)碼，然后執(zhí)行這段字節(jié)碼并輸出結果。
同時下面的例子不包含變量，因此也不用傳入環(huán)境。
package main
import (
"fmt"
"github.com/expr-lang/expr"
)
func main() {
// 編譯一個基礎的加法表達式
program, err := expr.Compile(`2 + 2`)
if err != nil {
panic(err)
}
// 運行編譯后的表達式，并沒有傳入環(huán)境，因為這里不需要使用任何變量
output, err := expr.Run(program, nil)
if err != nil {
panic(err)
}
// 打印結果
fmt.Println(output) // 輸出 4
}
②運行變量表達式
下面我們創(chuàng)建一個包含變量的環(huán)境，編寫使用這些變量的表達式，編譯并運行這個表達式。
在下面例子中，環(huán)境env包含了變量apple和banana。表達式apple + banana在編譯時會從環(huán)境中推斷apple和banana的類型，并在運行時使用這些變量的值來評估表達式結果。
package main
import (
"fmt"
"github.com/expr-lang/expr"
)
func main() {
// 創(chuàng)建一個包含變量的環(huán)境
env := map[string]interface{}{
"apple": 5,
"banana": 10,
}
// 編譯一個使用環(huán)境中變量的表達式
program, err := expr.Compile(`apple + banana`, expr.Env(env))
if err != nil {
panic(err)
}
// 運行表達式
output, err := expr.Run(program, env)
if err != nil {
panic(err)
}
// 打印結果
fmt.Println(output) // 輸出 15
}
語法介紹
下面主要是介紹 Expr 表達式引擎內(nèi)置函數(shù)的一部分。通過這些功能強大的函數(shù)，可以更加靈活和高效地處理數(shù)據(jù)和邏輯。更詳細的函數(shù)列表和使用說明查閱官方函數(shù)文檔。
官方函數(shù)文檔：https://expr-lang.org/docs/language-definition
①字面量和變量
Expr表達式引擎能夠處理常見的數(shù)據(jù)類型字面量，包括數(shù)字、字符串和布爾值。字面量是直接在代碼中寫出的數(shù)據(jù)值，比如42、"hello"和true都是字面量
(1)字面量：數(shù)字、字符串、布爾值
// (1) 數(shù)字 42 // 表示整數(shù) 42 3.14 // 表示浮點數(shù) 3.14 // (2) 字符串 "hello, world" // 雙引號包裹的字符串，支持轉義字符 `hello, world` // 反引號包裹的字符串，保持字符串格式不變，不支持轉義 // (3)布爾值 true // 布爾真值 false // 布爾假值
(2)變量：Expr允許在環(huán)境中定義變量，然后在表達式中引用這些變量
// (1)表達式定義變量
env := map[string]interface{}{
"age": 25,
"name": "Alice",
}
// (2)表達式中引用變量
age > 18 // 檢查age是否大于18
name == "Alice" // 判斷name是否等于"Alice"
②運算符
Expr表達式引擎支持多種運算符，包含數(shù)學運算符、邏輯運算符、比較運算符及集合運算符等。
- 數(shù)學和邏輯運算符
數(shù)學運算符包括加(+)、減(-)、乘(*)、除(/)和取模(%)。邏輯運算符包括邏輯與(&&)、邏輯或(||)和邏輯非(!)
2 + 2 // 計算結果為4 7 % 3 // 結果為1 !true // 結果為false age >= 18 && name == "Alice" // 檢查age是否不小于18且name是否等于"Alice"
- 比較運算符
比較運算符有相等(==)、不等(!=)、小于(<)、小于等于(<=)、大于(>)和大于等于(>=),用于比較兩個值
age == 25 // 檢查age是否等于25 age != 18 // 檢查age是否不等于18 age > 20 // 檢查age是否大于20
- 集合運算符
Expr還提供了一些用于操作集合的運算符，如in用于檢查元素是否在集合中，集合可以是數(shù)組、切片或字典
"user" in ["user", "admin"] // true，因為"user"在數(shù)組中
3 in {1: true, 2: false} // false，因為3不是字典的鍵
還有一些高級的集合操作函數(shù)，比如all、any、one和none，這些函數(shù)需要結合匿名函數(shù)(lambda)使用：
all(tweets, {.Len <= 240}) // 檢查所有tweets的Len字段是否都不超過240
any(tweets, {.Len > 200}) // 檢查是否存在tweets的Len字段超過200
- 成員操作符
在Expr表達式語言中，成員操作符允許我們訪問Go語言中struct的屬性。這個特性讓Expr可以直接操作復雜數(shù)據(jù)結構，非常地靈活實用。
// (1) 定義結構體
type User struct {
Name string
Age int
}
// (2)訪問結構體變量
env := map[string]interface{}{
"user": User{Name: "Alice", Age: 25},
}
code := `user.Name`
program, err := expr.Compile(code, expr.Env(env))
if err != nil {
panic(err)
}
output, err := expr.Run(program, env)
if err != nil {
panic(err)
}
fmt.Println(output) // 輸出: Alice
在操作結構體變量時，我們通常會需要判斷對應字段值是否為空，這時就需要處理nil的情況：
在訪問屬性時，可能會遇到對象是nil的情況。Expr提供了安全的屬性訪問，即使在結構體或者嵌套屬性為nil的情況下，也不會拋出運行時panic錯誤。
方法一：使用?.操作符引用屬性，如果對象為nil則返回nil，而不會報錯。
author.User?.Name // 等價于下面的表達式 author.User != nil ? author.User.Name : nil
方法二：??操作符，主要用于nil時，返回默認值
author.User?.Name ?? "Anonymous" // 等價于下面表達式 author.User != nil ? author.User.Name : "Anonymous"
③函數(shù)
Expr支持內(nèi)置函數(shù)和自定義函數(shù)，使得表達式更加強大和靈活。
- 內(nèi)置函數(shù)：內(nèi)置函數(shù)像len、all、none、any等可以直接在表達式中使用
- all：函數(shù) all 可以用來檢驗集合中的元素是否全部滿足給定的條件。它接受兩個參數(shù)，第一個參數(shù)是集合，第二個參數(shù)是條件表達式。
// 檢查所有 tweets 的 Content 長度是否小于 240
code := `all(tweets, len(.Content) < 240)`
program, err := expr.Compile(code, expr.Env(env))
if err != nil {
panic(err)
}
- any：與 all 類似，any 函數(shù)用來檢測集合中是否有任一元素滿足條件。
// 檢查是否有任一 tweet 的 Content 長度大于 240 code := `any(tweets, len(.Content) > 240)`
- none：用于檢查集合中沒有任何元素滿足條件。
// 確保沒有 tweets 是重復的 code := `none(tweets, .IsRepeated)`
// 內(nèi)置函數(shù)示例
program, err := expr.Compile(`all(users, {.Age >= 18})`, expr.Env(env))
if err != nil {
panic(err)
}
// 注意：這里env需要包含users變量，每個用戶都需要有Age屬性
output, err := expr.Run(program, env)
fmt.Print(output) // 如果env中所有用戶年齡都大于等于18，返回true
- 自定義函數(shù)：通過在環(huán)境映射env中傳遞函數(shù)定義來創(chuàng)建自定義函數(shù)
在Expr中使用函數(shù)時，我們可以讓代碼模塊化并在表達式中加入復雜邏輯。通過結合變量、運算符和函數(shù)。但需要注意，在構建Expr環(huán)境并運行表達式時，始終要確保類型安全。
// 自定義函數(shù)示例
env := map[string]interface{}{
"greet": func(name string) string {
return fmt.Sprintf("Hello, %s!", name)
},
}
program, err := expr.Compile(`greet("World")`, expr.Env(env))
if err != nil {
panic(err)
}
output, err := expr.Run(program, env)
fmt.Print(output) // 返回 Hello, World!
實際生產(chǎn)案例
比如我們現(xiàn)在有一個需求：電商平臺需要根據(jù)用戶屬性（會員等級、地域）和訂單信息（金額、商品類目），動態(tài)配置促銷活動的參與條件和折扣規(guī)則，無需修改代碼即可更新規(guī)則。
package main
import (
"fmt"
"log"
"time"
"github.com/expr-lang/expr"
"github.com/expr-lang/expr/vm"
)
// 用戶信息
type User struct {
ID int
Name string
Level int // 會員等級（1-普通, 2-黃金, 3-鉆石）
Region string // 用戶所在地區(qū)
JoinTime time.Time
}
// 訂單信息
type Order struct {
OrderID string
Amount float64 // 訂單金額
Category string // 商品類目（electronics, clothing, food）
CreatedTime time.Time
}
// 促銷規(guī)則配置
type PromotionRule struct {
Condition string // Expr表達式，判斷是否滿足條件
Discount float64 // 折扣比例（0.9表示9折）
}
// 初始化規(guī)則引擎環(huán)境
func createEnv(user User, order Order) map[string]interface{} {
return map[string]interface{}{
"User": user,
"Order": order,
"Now": time.Now(), // 內(nèi)置當前時間函數(shù)
// 可添加其他輔助函數(shù)，如字符串處理、數(shù)學計算等
}
}
// 編譯促銷規(guī)則條件
func compileRule(rule string) (*vm.Program, error) {
return expr.Compile(rule, expr.Env(createEnv(User{}, Order{})))
}
// 應用促銷規(guī)則
func ApplyPromotion(user User, order Order, rule PromotionRule) (bool, float64, error) {
// 1. 編譯規(guī)則（生產(chǎn)環(huán)境需緩存編譯結果）
program, err := compileRule(rule.Condition)
if err != nil {
return false, 0, fmt.Errorf("規(guī)則編譯失敗: %v", err)
}
// 2. 創(chuàng)建執(zhí)行環(huán)境
env := createEnv(user, order)
// 3. 執(zhí)行規(guī)則判斷
output, err := expr.Run(program, env)
if err != nil {
return false, 0, fmt.Errorf("規(guī)則執(zhí)行失敗: %v", err)
}
// 4. 類型斷言判斷結果
conditionMet, ok := output.(bool)
if !ok {
return false, 0, fmt.Errorf("規(guī)則必須返回布爾值")
}
// 5. 返回是否滿足條件及折扣
return conditionMet, rule.Discount, nil
}
func main() {
// 模擬用戶和訂單數(shù)據(jù)
user := User{
ID: 1001,
Name: "Alice",
Level: 3,
Region: "CN",
JoinTime: time.Date(2020, 1, 1, 0, 0, 0, 0, time.UTC),
}
order := Order{
OrderID: "20231020001",
Amount: 1500.00,
Category: "electronics",
CreatedTime: time.Now(),
}
// 從數(shù)據(jù)庫/配置中心讀取促銷規(guī)則（示例）
rules := []PromotionRule{
{
// 規(guī)則1：鉆石會員且訂單金額>1000，享85折
Condition: `User.Level >= 3 && Order.Amount > 1000 && Order.Category == "electronics"`,
Discount: 0.85,
},
{
// 規(guī)則2：注冊超過2年的用戶，任意訂單享9折
Condition: `Now.Sub(User.JoinTime).Hours() > 24*365*2`,
Discount: 0.9,
},
}
// 遍歷所有規(guī)則，應用最優(yōu)折扣
bestDiscount := 1.0 // 默認無折扣
for _, rule := range rules {
valid, discount, err := ApplyPromotion(user, order, rule)
if err != nil {
log.Printf("規(guī)則應用錯誤: %v", err)
continue
}
if valid && discount < bestDiscount {
bestDiscount = discount
}
}
// 計算最終價格
finalPrice := order.Amount * bestDiscount
fmt.Printf("原價: ￥%.2f\n", order.Amount)
fmt.Printf("適用折扣: %.0f%%\n", (1-bestDiscount)*100)
fmt.Printf("最終價格: ￥%.2f\n", finalPrice)
}
運行結果：
適用場景
總結：規(guī)則變更頻繁且對吞吐要求不高 -> expr表達式，否則就直接上代碼
| 場景特征 | 推薦方案 | 理由 |
|---|---|---|
| 規(guī)則每天調(diào)整多次 | 表達式引擎 | 避免頻繁發(fā)版，提升業(yè)務敏捷性 |
| 規(guī)則復雜且嵌套業(yè)務對象 | 直接代碼 | 復雜邏輯更易維護，編譯器輔助類型檢查 |
| 需非技術人員配置規(guī)則(產(chǎn)品/運營) | 表達式引擎 | 降低技術門檻，釋放開發(fā)資源 |
| 性能敏感（如：>10萬QPS） | 直接代碼 | 避免表達式解析開銷影響吞吐量 |
| 多租戶定制規(guī)則 | 表達式引擎 | 各租戶獨立配置，互不影響 |
還是以上面的電商場景為例，讓大家感受expr的好處以及使用場景：
場景：電商促銷規(guī)則判斷
需求：根據(jù)用戶等級、訂單金額、商品類目動態(tài)調(diào)整折扣。
方案一：表達式引擎（expr）
// 規(guī)則配置（存儲于數(shù)據(jù)庫）
rules := []PromotionRule{
{
Condition: `User.Level >= 3 && Order.Amount > 1000 && Order.Category == "electronics"`,
Discount: 0.85,
},
}
// 動態(tài)執(zhí)行
valid, _ := ApplyPromotion(user, order, rule)
優(yōu)勢：
- 運營人員可通過管理后臺隨時新增/修改規(guī)則，無需等待版本發(fā)布。
- 支持A/B測試：為不同用戶組配置不同規(guī)則。
劣勢：
- 需額外開發(fā)規(guī)則管理界面和測試工具。
方案二：直接代碼判斷
func IsPromotionValid(user User, order Order) bool {
return user.Level >= 3 &&
order.Amount > 1000 &&
order.Category == "electronics"
}
優(yōu)勢：
- 性能極高，適合每秒數(shù)十萬次調(diào)用的場景。
- 邏輯變更通過代碼評審，降低錯誤風險。
劣勢：
- 修改折扣條件需發(fā)版，無法快速響應市場活動。
到此這篇關于Go expr 通用表達式引擎的使用的文章就介紹到這了,更多相關Go expr 通用表達式引擎內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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