【Aviator】（二）应用实战

正如上一篇博客所讲：“项目中之前的计算公式统一维护在base包（base包的公式会被订单、产品、api、财务、还款等系统依赖），由于公式会频繁地改动，造成base频繁升级，其他系统也得跟着发版”中存在的问题，把公式做成灵活可配，就是一件有意义的事情。

零、公式计算描述

此次需求，客户选择金融产品后，根据所选择的“自有”、“浦发”、“微众”三种类型资金来源，来执行试算操作，每执行一次试算，需要44个公式执行计算操作。

一、先看老方式：

最初的公式，都维护在代码中，虽然不够灵活，但是代码组织结构写的很棒：

1.接口统一定义所有公式的名称、方便各个子类在计算时，名称混乱；

2.父类实现一些不常变化的公式方法，定义计算所有公式时，每个公式的先后执行顺序；

3.根据业务标准（新车、旧车；资金来源；产品类型）等，定义第三层公式实现类（子类按照业务标准定义并继承）

4.对外暴露Adapter，外界通过这个类，来调用不同业务标准下的公式计算。

我还是很喜欢这块当时的设计，值得学习。（因代码不对外，只说一下思路）

二、再看新方式：

1.目的，实现公式改动时“后台可配，无需编码”。

2.整体思路：

3.几点实现细节

0）界面设计

如图，每种资金来源占用一个tab页，公式类型维护在枚举，公式内容及说明存放在mysql和redis中，每次更新通过“cache aside pattern”策略，同步更新redis和mysql，且记录每次公式的修改，便于历史记录查看，及错误追踪。

关于权限，在“菜单”入口处，设置只有“特定人员”可以看到并进入此页面。

1）aviator表达式引擎

使用aviator过程，遵循预先编译表达式的原则，从redis获取到公式集，根据公式id获取内容后，先编译，后执行：

/*** Double类型，算式执行* @param param 公式执行时的入参，线程安全* @param express string类型的表达式内容* @return * @throws ExpressionRuntimeException*/
public static Double doExecute(Integer key, String express,ConcurrentHashMap<String , Object> param) throws              CompileExpressionErrorException,ExpressionRuntimeException {//1.编译表达式Expression expression  = AviatorEvaluator.compile(express);if(expression ==null){throw new CompileExpressionErrorException(String.format("[%s]解析失败", ProdFormulaEnum.getNameByIndex(key)));}//2.执行计算，入参提前存放到ConcurrentHashMap中Object result = expression.execute(param);return (Double) result;
}

2）内置函数支持

对于公式中的三元运算、幂运算，参考第一篇中的讲解，注意，aviator不支持“[]”作为优先级的符号。

3）redis设计

起初AviatorUtil中，加入了本地缓存，代码如下：

/*** 缓存编译后的表达式，无需再次编译*/
ConcurrentHashMap<String , Expression> expressMap = new ConcurrentHashMap<String , Expression>();/*** 算式执行，返回类型为Double* @param param* @param express* @return* @throws ExpressionRuntimeException*/
public Double doExecute(HashMap<String , Object> param, String express)throws CompileExpressionErrorException,ExpressionRuntimeException {Expression expression = null;//设计思路，编译过的表达式，无需再次编译synchronized (lock) {expression = expressMap.get(express);if (expression == null) {expression = AviatorEvaluator.compile(express);expressMap.put(express, expression);}}if(expression ==null){throw new CompileExpressionErrorException(String.format("[%s]解析失败",express));}Object result = expression.execute(param);return (Double) result;
}

页面配置修改后，清空此“expressMap”内容，但此项目线上部署多台机器，公式一旦修改，nginx也只能清空调一台机子中的缓存，于是，本地缓存编译结果方式，不予考虑。

最终，通过“cache aside pattern”，把修改后的公式优先同步到redis，每次试算拉取redis中最新的表达式内容，再执行试算。并发情况下，redis压力正在测试。

遇到问题：

1.调试不便

复杂公式计算失败，很难定位到问题，建议打开TRACE模式

public static Double doExecute2(Integer key, String express,HashMap<String , Object> param)throws CompileExpressionErrorException,ExpressionRuntimeException {//如下所示AviatorEvaluator.setOption(Options.TRACE_EVAL, true);Expression expression  = AviatorEvaluator.compile(express);if(expression ==null){throw new CompileExpressionErrorException(String.format("[%s]解析失败", ProdFormulaEnum.getNameByIndex(key)));}Object result = expression.execute(param);return (Double) result;
}

每一个公式，每一步的执行都非常清晰：

[Aviator TRACE]          <JavaType, 90000.0, Double> -sub <JavaType, 55.0, Double> => <Double, 89945.0>
[Aviator TRACE]          <JavaType, 1, Integer> / <Long, 12> => <Long, 0>
[Aviator TRACE]          <Long, 0> * <JavaType, 1, Integer> => <Long, 0>
[Aviator TRACE]          <Double, 89945.0> * <Long, 0> => <Double, 0.0>
[Aviator TRACE]          <JavaType, 1, Integer> / <Long, 12> => <Long, 0>
[Aviator TRACE]          <Long, 0> * <JavaType, 1, Integer> => <Long, 0>
[Aviator TRACE]          <Long, 1> + <Long, 0> => <Long, 1>
[Aviator TRACE] Func   : math.pow(<Long, 1>,<JavaType, 3, Integer>)
[Aviator TRACE]          <Double, 1.0> -sub <Long, 1> => <Double, 0.0>
[Aviator TRACE]          <Double, 0.0> / <Double, 0.0> => <Double, NaN>
[Aviator TRACE]          <JavaType, 90000.0, Double> -sub <JavaType, 55.0, Double> => <Double, 89945.0>
[Aviator TRACE]          <JavaType, 1, Integer> / <Long, 12> => <Long, 0>
[Aviator TRACE]          <Long, 0> * <JavaType, 1, Integer> => <Long, 0>
[Aviator TRACE]          <Double, 89945.0> * <Long, 0> => <Double, 0.0>
[Aviator TRACE]          <Double, NaN> + <Double, 0.0> => <Double, NaN>
[Aviator TRACE] Result : NaN

2.整型返回值

Long result = (Long) AviatorEvaluator.execute("1+2+3");

如上，Aviator的数值类型仅支持Long和Double, 任何整数都将转换成Long, 任何浮点数都将转换为Double, 包括用户传入的变量数值。适配整型结果，2中方案：

1）统一将结果处理为BigDecimal类型

AviatorEvaluator.setOption(Options.ALWAYS_PARSE_FLOATING_POINT_NUMBER_INTO_DECIMAL, true);

2）AviatorUtil，重写一个返回值为Long的execute方法，我采用此方式。

3.线程安全

疑惑“多个线程同时调用 AviatorEvaluator.execute() 会存在多线程安全问题吗”，看了下execute方法源码，且在issue中，作者说明了“AviatorEvaluator.execute() 本身是线程安全的。只要你的表达式执行逻辑是线程安全的，传入的 env 是线程安全的，那就没有问题”。

https://github.com/killme2008/aviator/issues/91（参考这个issue）

4.能够撑住多大试算并发量，在测试过程中不断试验。

三、总结

1.新老方式都不错，开关可以随意切换，算是个容灾策略。

2.未来试算的方向应该是走动态配置，过渡过程需要维护2套代码。

3.aviator的一个缺点，公式中如果有逻辑，且不能通过三元运算转义，这时，配置中的公式就受限。

欢迎大佬们，指正，互相交流。

That's all.

2019年3月16日17:27:20 （周六）

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