深入解析Google CEL规范：通用表达式语言入门指南

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cel-spec Common Expression Language -- specification and binary representation 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/ce/cel-spec

什么是CEL语言

CEL（Common Expression Language）是一种基于Protocol Buffer类型的简单表达式语言。它专为在运行时安全地评估表达式而设计，特别适合在需要动态计算但又要保证安全性的场景中使用。

核心特性

1. 协议缓冲区原生支持：CEL直接构建在Protocol Buffer类型系统之上
2. 类型安全：支持静态类型检查，同时允许动态类型特性
3. 丰富的运算符：包含布尔运算、关系运算、算术运算等常见操作
4. 容器操作：支持列表、映射等容器类型的操作
5. 动态类型处理：能够处理proto3的动态类型特性

基础语法示例

假设我们有一个Account协议缓冲区类型定义：

message Account {
  oneof {
    string user_id = 1;
    int64 gaia_id = 2;
  }
  string display_name = 3;
  string phone_number = 4;
  repeated string emails = 5;
  google.protobuf.Struct properties = 6;
}

我们可以编写如下CEL表达式：

// 检查用户ID或GAIA ID是否设置
has(account.user_id) || has(account.gaia_id)

// 检查邮箱列表是否非空
size(account.emails) > 0

// 验证电话号码格式
matches(account.phone_number, "[0-9-]+")

对象构造与访问

CEL支持直接构造和访问各种对象：

// 构造Protocol Buffer对象
Account{user_id: 'Pokemon'}.user_id == 'Pokemon'

// 列表访问
[true,false,true][1] == false

// 映射访问
{'blue': 0x000080, 'red': 0xFF0000}['red'] == 0xFF0000

动态类型处理

CEL能够优雅地处理proto3的动态类型特性，如Struct类型：

// 检查properties中是否存在id字段
has(account.properties.id)

// 检查id字段的类型
type(account.properties.id) == string

当处理Struct类型时，CEL会自动将其转换为map<string, google.protobuf.Value>，并根据实际值类型调用相应的操作。

类型系统特点

CEL采用渐进式类型系统(Gradual Typing)：

1. 尽可能在编译时进行类型检查
2. 对于无法静态确定的类型，推迟到运行时处理
3. 完全避免使用动态特性的表达式可以完全静态类型检查

适用场景

CEL特别适合以下场景：

1. 配置验证
2. 策略评估
3. 访问控制
4. 数据过滤
5. 任何需要安全执行用户提供表达式的场景

总结

CEL提供了一种安全、高效的方式来处理基于Protocol Buffer数据的表达式计算。它结合了静态类型检查的安全性和动态类型的灵活性，使其成为处理复杂数据验证和转换任务的理想选择。通过简单的语法，开发者可以表达复杂的数据操作逻辑，而无需担心常见的安全问题。

cel-spec Common Expression Language -- specification and binary representation 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/ce/cel-spec