Java实现类似eval()函数或exec()函数的功能
一篇参考博客:http://www.cnblogs.com/fangwenyu/archive/2011/10/12/2209051.html
在Python中有一个exec()函数,同样在JavaScript中有一个eval()函数,这两个函数有一个相似的特点,那就是可以在里面传入一段Python代码或者JavaScript代码,发现竟然可以运行该代码。
但是遗憾的是,Java中并不存在这样的函数,于是突发奇想,我们可不可以在Java中实现一个类似的函数,用来执行Java代码呢?
我们知道,Python和JavaScript属于脚本语言,也就是非编译型语言,它们并不存在先编译后执行的过程的。而Java、C++这种编译型的语言,一般都是先编译,后执行。对于Java来说,编译生成.class文件,然后JVM运行.class文件。而我们如果想要将Java代码传入方法中,然后运行,那么就不能采用传统的编译+运行了,采用Java提供的动态编译和动态加载的机制。
1、动态编译。
我们可以调用Process执行javac。但这种方式坦白来说不好。因为javac的命令参数写法和操作系统有关,也就是windows和linux的写法有少量不同。后来发现jdk提供一个动态编译的类。
JavaCompiler javac;
javac = ToolProvider.getSystemJavaCompiler();
int compilationResult = javac.run(null,null,null, "-g","-verbose",javaFile);
这样就可以动态进行编译。前两个参数是输入参数、输出参数,我觉得没有什么用,第三个参数是编译输出信息,默认输出到System.out.err里面。从第四个参数开始,就是javac的参数,可以用数组,也可以直接逗号分割。
2、动态加载。
动态加载实际就是调用ClassLoader。当然需要反射机制调用其中的一个内部方法,使之变成外部可调用的方法。
File file = new File("/Users/yangming/Work/DevWorkSpace/ssac/gx_hx/test/");
URLClassLoader classloader = (URLClassLoader) ClassLoader.getSystemClassLoader();
Method add = URLClassLoader.class.getDeclaredMethod("addURL", new Class[]{URL.class});
add.setAccessible(true); //表示Method在使用时应该取消Java语言的访问权限检查
add.invoke(classloader, new Object[]{file.toURI().toURL()});
Class c = classloader.loadClass("Test");
Object o = c.newInstance();
Method m = c.getDeclaredMethod("getString");
m.invoke(o, null);
这样就完成了类的动态加载。
下面我通过一个简单的例子加以说明,写一个eval()方法,可以执行System.out.println("Hello, " + str);这行代码:
Eval.java:
package com.darrenchan; import java.lang.reflect.Method; import java.util.ArrayList; import java.util.Arrays; import java.util.List; import javax.tools.JavaCompiler; import javax.tools.JavaFileObject; import javax.tools.SimpleJavaFileObject; import javax.tools.StandardJavaFileManager; import javax.tools.ToolProvider; public class Eval { /* * 从java6版本开始,已经支持动态编译了,你可以在运行期直接编译.java文件,执行.class文件,并且能够获得相关的输入输出, * 甚至还能监听相关的事件。 * java的动态编译提供了多种渠道,比如,可以动态编译一个字符串,也可以是文本文件,也可以是编译过的字节码文件(.class文件), * 甚至可以是存放在数据库中的明文代码或字节码,只要是符合java规范的就都可以在运行期动态加载,其实现方式就是实现JavaFileObject * 接口,重写getCharContent、openInputStream、openOutputStream,或者实现JDK * 已经提供的两个SimpleJavaFileObject、ForwardingJavaFileObject。下面我演示一下,如何动态编译一个字符串。 */ /** * Java动态编译演示 */ public static void main(String[] args) throws Exception { // Java源代码 String sourceStr = "public class Hello{public String sayHello(String name){return \"Hello, \"+name;}}"; // 类及文件名 String clsName = "Hello"; // 方法名 String methodName = "sayHello"; /** * 当前编译器:注意,如果是用的jdk1.6的版本(建议使用jdk1.7,1.7是没有任何问题的),ToolProvider. * getSystemJavaCompiler()拿到的对象将会为null, * 原因是需要加载的Tools.jar不在jdk安装目录的jre目录下,需要手动将lib目录下的该jar包拷贝到jre下去,详情请参考: * http://www.cnblogs.com/fangwenyu/archive/2011/10/12/2209051.html */ JavaCompiler cmp = ToolProvider.getSystemJavaCompiler(); // Java标准文件管理器 StandardJavaFileManager fm = cmp.getStandardFileManager(null, null, null); // Java文件对象 JavaFileObject jfo = new StringJavaObject(clsName, sourceStr); // 编译参数,类似于javac <options> 中的options List<String> optionsList = new ArrayList<String>(); // 编译文件的存放地方,注意:此处是为Eclipse工具特设的 optionsList.addAll(Arrays.asList(new String[] { "-d", "./bin" })); // 要编译的单元 List<JavaFileObject> jfos = Arrays.asList(new JavaFileObject[] { jfo }); // 设置编译环境 JavaCompiler.CompilationTask task = cmp.getTask(null, fm, null, optionsList, null, jfos); // 编译成功 if (task.call()) { // 生成对象 Object obj = Class.forName(clsName).newInstance(); Class<? extends Object> cls = obj.getClass(); // 调用sayHello方法 Method m = cls.getMethod(methodName, String.class); // 第一个参数是执行该方法的主调,后面若干个参数是执行该方法时传入该方法的实参 String str = (String) m.invoke(obj, "陈驰"); System.out.println(str); } } }
StringJavaObject.java:
package com.darrenchan; import java.io.IOException; import java.net.URI; import javax.tools.SimpleJavaFileObject; public class StringJavaObject extends SimpleJavaFileObject { /** * 源代码 */ private String content = ""; /** * 遵循Java规范的类名及文件 */ public StringJavaObject(String javaFileName, String content){ super(_createStringJavaObjectUri(javaFileName), Kind.SOURCE); this.content = content; } /** * 产生一个URL资源路径 */ private static URI _createStringJavaObjectUri(String javaFileName) { //注意此处未设置包名 return URI.create("String:///" + javaFileName + Kind.SOURCE.extension); } /** * 文本文件代码 */ @Override public CharSequence getCharContent(boolean ignoreEncodingErrors) throws IOException { return content; } }
经过测试,最终的运行结果符合预期,如下所示: