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動態(tài)編譯JAVA程序 (zz)

[轉(zhuǎn)貼者注]對于很多應用系統(tǒng)，常常需要動態(tài)裝載和執(zhí)行類和代碼片斷，這有利于部署的簡易性和系統(tǒng)設計上的靈活性。本文給出了一個比較全面的介紹，值得參考。

????在Sun?JDK?1.2及后續(xù)版本中，包含了一組可在程序運行時刻編譯和執(zhí)行Java代碼的API。這些API被包含在tools.jar類庫中。這個功能允許Java程序在運行時動態(tài)編譯、執(zhí)行小的代碼塊，在有些情況下這個功能會讓Java應用程序的架構更加靈活、開放。?

　　本文假定讀者已經(jīng)在計算機中安裝并配置好了Sun?JDK?1.2或更高的版本，并對javac編譯器命令有所了解。?

　　在Java程序中使用編譯器?
　　假定要使用javac命令編譯?/home/mytest目錄下Test.java文件，并設定class文件存放在/home/mytest/classes路徑下，輸入下面命令：?

　　javac?-d?/home/mytest/classes?Test.java?

　　達到同樣的目的，也可以使用Sun提供的一個Java編譯器的API來實現(xiàn)。它的使用也很簡單，核心代碼段如下：?

　　…?
　　String[]?args?=?new?String[]?{“-d”，?“/homemytestclasses”，?“Test.java”};?
　　Int?status?=?javac.compile(args);?
　　…?

　　javac編譯工具被安裝在JDK根目錄的/bin目錄下，負責將源代碼編譯成運行于JVM的字節(jié)碼。事實上，我們經(jīng)常使用/bin目錄下的javac編譯工具來編譯Java源文件。如果在Java程序中動態(tài)編譯任意制定的Java語句，使用這個外部的javac編譯器就顯得不夠靈活了。雖然有時可使用Runtime類來執(zhí)行一個外部命令，但如果想知道代碼是否被編譯通過、編譯時發(fā)生了什么錯誤，用Runtime類的exec()方法就很難實現(xiàn)了。?

　　在Sun的JDK?1.2及后續(xù)版本中，JDK安裝路徑的/lib路徑下包含了一個tools.jar文件，這個類庫包含了一個完整的編譯器包。com.sun.tools.javac.Main是編譯器的主類入口，如果已經(jīng)熟悉了javac編譯器命令行的使用方法，很容易理解這個類的使用方法。方法compile(String[]?p)執(zhí)行編譯動作，參數(shù)p是一個String數(shù)組，用來存放javac命令的參數(shù)選項，編譯后的狀態(tài)返回一個Int值，其對應值參考如下表所示：?

　　表?狀態(tài)參數(shù)與對應值?

　　EXIT_OK?0?

　　EXIT_ERROR?1?

　　EXIT_CMDERR?2?

　　EXIT_SYSERR?3?

　　EXIT_ABNORMAL?4?

　　?

　　在程序執(zhí)行時編譯和執(zhí)行Java語句?

　　從上面一段中，我們已經(jīng)基本了解了動態(tài)編譯一個Java文件的方法。那么，如何運行時動態(tài)編譯指定的Java語句呢？這里需要一個技巧。?

　　假設要動態(tài)編譯的Java條語句如下：?

　　System.out.println(“Hello，This?runtime?code！”);?

　　編譯器不支持編譯單個Java語句，被編譯的對象必須是一個以.java為后綴的、結(jié)構合法的類源程序文件，所以需要對這個語句進行改造，變成一個完整的類，并把這條語句置入main方法中，便于測試。?

　　public?class?<臨時類文件名>?{?
　　public?static?void?main(String[]?args)?throws?Exception?{?
　　System.out.println(“Hello，This?runtime?code！”);?
　　}?
　　}?

　　這樣，欲動態(tài)編譯的代碼已經(jīng)被程序動態(tài)拼裝成了上面那段代碼，準備工作還沒有結(jié)束，不過看起來工作在趨向稍微的復雜化。因為上述代碼當前還存放在內(nèi)存中，編譯器似乎對一個硬盤文件更感興趣。我們需要引用java.io.File類（JDK?1.2以上），創(chuàng)建一個臨時的文件來存放上述代碼的內(nèi)容。java.io.File類的靜態(tài)方法createTempFile()方法保證所創(chuàng)建的文件名是不重復的，這樣會增大這段程序的靈活性。靈活性取決于真正應用到系統(tǒng)架構中的策略。?

　　System.getProperty(“user.dir”)用來獲得當前路徑，在這里作為臨時文件的存放目錄。?

　　File?file;?
　　file?=?File.createTempFile(“JavaRuntime”，?“.java”，?new?File(System.getProperty(“user.dir”)));?
　　String?filename?=?file.getName();?
　　String?classname?=?getClassName(filename);?
　　//將代碼輸出到文件?
　　PrintWriter?out?=?new?PrintWriter(new?FileOutputStream(file));?
　　out.println(“public?class”?+?classname?+?“?{”};?
　　out.println(“..代碼..”);?
　　out.println(“}”);?
　　//關閉文件流?
　　out.flush();?
　　out.close();?

　　我們約定被創(chuàng)建的臨時文件名以“JavaRuntime”為頭綴（可任意命名），后綴名以“.java”結(jié)尾。一個待編譯的Java源文件已被動態(tài)生成。下一步要從com.sun.tools.javac包中創(chuàng)建一個Main實例，調(diào)用javac.compile()方法編譯這個臨時文件：?

　　Private?static?com.sun.tools.javac.Main?javac?=?new?com.sun.tools.javac.Main();?
　　String[]?args?=?new?String[]?{“-d”，?System.getProperty(“user.dir”)，filename?};?
　　Int?status?=?javac.compile(args);?

　　假定臨時文件通過了編譯器文法驗證等驗證，編譯成功（status值等于0，參看前表），在當前程序的運行目錄下就會多了一個Java類文件。我們將通過執(zhí)行這個Java?類文件，來模擬執(zhí)行欲動態(tài)編譯代碼的結(jié)果。?

　　Java提供在運行時刻加載類的特性，可動態(tài)識別和調(diào)用類構造方法、類字段和類方法。java.lang.reflect.Method實現(xiàn)了Member接口，可以調(diào)用接口的方法來獲得方法類的名稱、修飾詞等。方法getRuturnType()、getParameterTypes()、getExeptionTypess()等返回被表示方法的構造信息。Method另一個重要的特性是可以調(diào)用invoke()執(zhí)行這個方法（詳細使用方法可以查看java.lang.reflect包文檔）。下面這段代碼中創(chuàng)建一個java.lang.reflect.Method類方法，調(diào)用getMethod()方法獲得被拼裝的main方法的映射，這段代碼如下：?

　　try?{?
　　//?訪問這個類?
　　Class?cls?=?Class.forName(classname);?
　　//調(diào)用main方法?
　　Method?main?=?cls.getMethod(“main”，?new?Class[]?{?String[].class?});?
　　main.invoke(null，?new?Object[]?{?new?String[0]?});?
　　}catch?(SecurityException?se)?{?
　　debug(“access?to?the?information?is?denied:”?+?se.toString());?
　　}catch?(NoSuchMethodException?nme)?{?
　　debug(“a?matching?method?is?not?found?or?if?then?name?is?or?:?
　　”?+?nme.toString());?
　　}catch?(InvocationTargetException?ite)?{?
　　debug(“Exception?in?main:?”?+?ite.getTargetException());?
　　}catch?(Exception?e){?
　　debug(e.toString());?
　　}?

　　運行結(jié)果參如下：?

　　Hello，This?runtime?code！?

　　?

　　示范程序?

　　下面給出了一個簡單的Java程序，這個程序說明了如何利用Sun的javac編譯器完成動態(tài)編譯Java語句。運行該程序需要計算機安裝JDK?1.2以上版本，并在classpath中或運行時指定tools.jar文件位置。?

　　程序結(jié)構：?

　　◆?compile()?編譯Java代碼，返回生成的臨時文件；?

　　◆?run()運行編譯的class文件；?

　　◆?debug()輸出調(diào)試信息；?

　　◆?getClassName()從一個Java源文件獲得類名；?

　　◆?readLine()從控制臺讀取用戶輸入的Java?Code。?

　　Import?java.io.File;?
　　…?
　　Public?class?RuntimeCode{?
　　/**編譯器*/?
　　private?static?com.sun.tools.javac.Main?javac?=?new?com.sun.tools.javac.Main();?
　　/**等待用戶輸入JavaCode，然后編譯、執(zhí)行*/?
　　public?static?void?main(String[]?args)?throws?Exception{?
　　…?
　　run(compile(code));?
　　}?
　　/**編譯JavaCode，返回臨時文件對象*/?
　　private?synchronized?static?File?compile(String?code)?
　　throws?IOException，Exception?{?
　　File?file;?
　　//在用戶當前文件目錄創(chuàng)建一個臨時代碼文件?
　　file?=?File.createTempFile(“JavaRuntime”，?“.java”，?
　　new?File(System.getProperty(“user.dir”)));?
　　//當虛擬機退出時，刪除此臨時java源文件?
　　file.deleteOnExit();?
　　//獲得文件名和類名字?
　　String?filename?=?file.getName();?
　　String?classname?=?getClassName(filename);?
　　//將代碼輸出到文件?
　　PrintWriter?out?=?new?PrintWriter(new?FileOutputStream(file));?
　　out.println(“/**”);?
　　…?
　　//關閉文件流?
　　out.flush();?
　　out.close();?
　　//編譯代碼文件?
　　String[]?args?=?new?String[]?{“-d”，?System.getProperty(“user.dir”)，filename?};?
　　//返回編譯的狀態(tài)代碼?
　　int?status?=?javac.compile(args);?
　　//處理編譯狀態(tài)?
　　…?
　　}?
　　/**執(zhí)行剛剛編譯的類文件*/ ?
　　private?static?synchronized?void?run(File?file)?
　　…?
　　//當虛擬機退出時，刪除此臨時編譯的類文件?
　　new?File(file.getParent()，?classname?+?“.class”).deleteOnExit();?
　　try?{?
　　//?訪問這個類?
　　Class?cls?=?Class.forName(classname);?
　　//映射main方法?
　　Method?main?=?cls.getMethod(“main”，?new?Class[]?{?String[].class?});?
　　//執(zhí)行main方法?
　　main.invoke(null，?new?Object[]?{?new?String[0]?});?
　　}catch?(SecurityException?se)?{?
　　…?
　　}?
　　}?
　　/**打印調(diào)試信息*/?
　　private?static?void?debug(String?msg)?{?
　　System.err.println(msg);?
　　}?
　　/**根據(jù)一個java源文件名獲得類名*/?
　　private?static?String?getClassName(String?filename){?
　　return?filename.substring(0，filename.length()-5);?
　　}?
　　/**從控制臺獲得用戶輸入的Java代碼段*/?
　　…?
　　}?

　　編譯運行上述代碼，在please?input?java?code提示下輸入以下代碼：?

　　for(int?i=0;i<10;i++){System.out.println(“this?is:”+i);}?

　　運行結(jié)果如下所示：?

　　Please?input?java?code：?

　　for(int?i=0;i<10;i++){System.out.println(“this?is:”+i);}?

　　wait....?

　　--------------------?

　　this?is:0?

　　this?is:1?

　　this?is:2?

　　this?is:3?

　　this?is:4?

　　this?is:5?

　　this?is:6?

　　this?is:7?

　　this?is:8?

　　this?is:9?

　　?

　　總結(jié)?

　　在大中型企業(yè)應用系統(tǒng)平臺中，使用代碼動態(tài)編譯技術結(jié)合OO編程模型，可在系統(tǒng)不菪機條件下保證系統(tǒng)的可擴展性和伸縮性。如果你是一個Java程序員，稍加調(diào)整以上代碼，還可以幫助調(diào)試小段的Java代碼．

posted on 2006-12-11 16:08 PrettyBoy 閱讀(280) 評論(0) 編輯收藏

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