Groovy脚本极限优化

前段时间开发的项目，项目需求要求支持业务人员频繁业务需求变更，业务要求每次策略变更第一时间线上生效。结合项目业务需要，我们选择进行业务领域抽象，把业务变更的需求提炼成为脚本操作，每次业务人员对业务的操作变成为业务域的逻辑操作，针对业务流程上的不同需求变更就变成一条条脚本规则的动态变更。

因为团队主要开发语言是java，我们调研了QL Express 和 Groovy等脚本，最终选定Groovy脚本作为我们的脚本语言。我们使用Groovy支持业务人员频繁需求变更方案，首先对相关需求抽象出业务域，业务需求开发变成Groovy脚本，开发获取（转换）业务域数据接口。每次业务人员需求变更，我们修改业务脚本，线上获取到脚本变化，解析脚本语法树分析脚本依赖业务域，通过对应的业务域数据接口获取数据，然后加载数据执行对应脚本得到结果。

本文主要关注对Java调用Groovy脚本所做的优化，本文的优化重点并不是对Groovy脚本执行性能的极致优化，就像我们调研选取Groovy脚本支持我们的业务需求综合性能和易用性综合考量的结果。

Groovy调用优化

下面说的所有关于Groovy优化都是基于GroovyShell执行Groovy脚本的极限优化

1.因为我们的业务流程涉及大量脚本调用，Groovy作为脚本语言，每次Java调用业务变更需求的Groovy脚本，Groovy都要经过重新编译生成Class,并new一个ClassLoader去加载一个对象，导致每次调用Groovy脚本执行时间大部分花在脚本编译上，而且也会导致大量的编译脚本Class对账，运行一段时间后将perm暴涨。

2.高并发情况下，执行赋值binding对象后，真正执行run操作时，拿到的Binding对象可能是其它线程赋值的对象，会出现执行脚本结果混乱的情况。

针对以上存在的问题，我对Groovy脚本调用进行了优化解决以上问题。

1.首先我们通过给每个脚本生成一个md5，每次脚本首次执行，我们会把Groovy脚本生成的Script对象进行缓存，缓存设置一定的过期时间，保证下次同一个脚本执行直接调用Script就行。

2. 我们对每次Script执行通过锁保证每次执行的Binding不会出现多线程混乱的情况。

以上优化对应的代码如下：

public class GroovyUtil {private static GroovyShell groovyShell;static {groovyShell = new GroovyShell();}public static Object execute(String ruleScript, Map<String, Object> varMap) {String scriptMd5 = null;try {scriptMd5 = Md5Util.encryptForHex(ruleScript);} catch (Exception e) {}Script script;if (scriptMd5 == null) {script = groovyShell.parse(ruleScript);} else {String finalScriptMd5 = scriptMd5;script = GroovyCache.getValue(GroovyCache.GROOVY_SHELL_KEY_PREFIX + scriptMd5,() -> Optional.ofNullable(groovyShell.parse(ruleScript, generateScriptName(finalScriptMd5))),new TypeReference<Script>() {});if (script == null) {script = groovyShell.parse(ruleScript, generateScriptName(finalScriptMd5));}}// 此处锁住script，为了防止多线程并发执行Binding数据混乱synchronized(script) {Binding binding = new Binding(varMap);script.setBinding(binding);return script.run();}}private static String generateScriptName(String scriptName) {return "Script" + scriptName + ".groovy";}}

缓存类：

// 缓存类
public class GroovyCache {private static Cache<String, Optional<Object>> localMemoryCache =CacheBuilder.newBuilder().expireAfterWrite(24, TimeUnit.HOURS).build();private static FLogger LOGGER = FLoggerFactory.getLogger(GroovyCache.class);public static String GROOVY_SHELL_KEY_PREFIX = "GROOVY_SHELL#";public static <T> T getValue(String key, Callable<Optional<Object>> load, TypeReference<T> typeReference) {try {Optional<Object> value = localMemoryCache.get(key, load);if (value.isPresent()) {return (T) value.get();}return null;} catch (Exception ex) {LOGGER.error("获取缓存异常,key:{} ", key, ex);}return null;}}

MD5Util

public class MD5Util {private static final String hexDigits[] = {"0", "1", "2", "3", "4", "5","6", "7", "8", "9", "a", "b", "c", "d", "e", "f"};/*** 将1个字节（1 byte = 8 bit）转为 2个十六进制位* 1个16进制位 = 4个二进制位 （即4 bit）* 转换思路：最简单的办法就是先将byte转为10进制的int类型，然后将十进制数转十六进制*/private static String byteToHexString(byte b) {// byte类型赋值给int变量时，java会自动将byte类型转int类型，从低位类型到高位类型自动转换int n = b;// 将十进制数转十六进制if (n < 0)n += 256;int d1 = n / 16;int d2 = n % 16;// d1和d2通过访问数组变量的方式转成16进制字符串；比如 d1 为12 ，那么就转为"c"; 因为int类型不会有a,b,c,d,e,f等表示16进制的字符return hexDigits[d1] + hexDigits[d2];}/*** 将字节数组里每个字节转成2个16进制位的字符串后拼接起来*/private static String byteArrayToHexString(byte b[]) {StringBuffer resultSb = new StringBuffer();for (int i = 0; i < b.length; i++){resultSb.append(byteToHexString(b[i]));}return resultSb.toString();}/*** MD5算法，统一返回大写形式的摘要结果，默认固定长度是 128bit 即 32个16进制位* String origin ：需要进行MD5计算的字符串* String charsetname ：MD5算法的编码*/public static String MD5_32(String origin, String charsetname) {String resultString = null;try {// 1，创建MessageDigest对象MessageDigest md = MessageDigest.getInstance("MD5");// 2，向MessageDigest传送要计算的数据;传入的数据需要转化为指定编码的字节数组md.update(origin.getBytes( charsetname ));// 3，计算摘要byte[] bytesResult = md.digest();// 第2步和第3步可以合并成下面一步// byte[] bytesResult = md.digest(origin.getBytes(charsetname));// 4,将字节数组转换为16进制位resultString = byteArrayToHexString( bytesResult );} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}// 统一返回大写形式的字符串摘要return resultString.toUpperCase();}/*** 获取 16位的MD5摘要，就是截取32位结果的中间部分*/public static String MD5_16(String origin, String charsetname) {return MD5_32(origin, charsetname).substring(8,24);}public static void main(String[] args){String origin = "1234567890";// 默认MD5计算得到128 bit的摘要，即32个 16进制位String result_32 = MD5_32(origin, "utf-8");System.out.println(result_32);  // E807F1FCF82D132F9BB018CA6738A19F// 默认MD5计算得到即16个 16进制位String result_16 = MD5_16(origin, "utf-8");System.out.println(result_16);  // F82D132F9BB018CA}