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在Sun JDK 1.2及后續(xù)版本中，包含了一組可在程序運(yùn)行時(shí)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(gè)功能允許Java程序在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)編譯、執(zhí)行小的代碼塊，在有些情況下這個(gè)功能會(huì)讓Java應(yīng)用程序的架構(gòu)更加靈活、開放。
本文假定讀者已經(jīng)在計(jì)算機(jī)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(shè)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(dá)到同樣的目的，也可以使用Sun提供的一個(gè)Java編譯器的API來實(shí)現(xiàn)。它的使用也很簡單，核心代碼段如下：
…
String[] args = new String[] {“-d”, “/home/mytest/classes”, “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(fù)責(zé)將源代碼編譯成運(yùn)行于JVM的字節(jié)碼。事實(shí)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(dòng)態(tài)編譯任意制定的Java語句，使用這個(gè)外部的javac編譯器就顯得不夠靈活了。雖然有時(shí)可使用Runtime類來執(zhí)行一個(gè)外部命令，但如果想知道代碼是否被編譯通過、編譯時(shí)發(fā)生了什么錯(cuò)誤，用Runtime類的exec()方法就很難實(shí)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(gè)tools.jar文件，這個(gè)類庫包含了一個(gè)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(gè)類的使用方法。方法compile(String[] p)執(zhí)行編譯動(dòng)作，參數(shù)p是一個(gè)String數(shù)組，用來存放javac命令的參數(shù)選項(xiàng)，編譯后的狀態(tài)返回一個(gè)Int值，其對應(yīng)值參考如下表所示：
表 狀態(tài)參數(shù)與對應(yīng)值
EXIT_OK 0
EXIT_ERROR 1
EXIT_CMDERR 2
EXIT_SYSERR 3
EXIT_ABNORMAL 4
在程序執(zhí)行時(shí)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(dòng)態(tài)編譯一個(gè)Java文件的方法。那么，如何運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)編譯指定的Java語句呢？這里需要一個(gè)技巧。
假設(shè)要?jiǎng)討B(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(gè)Java語句，被編譯的對象必須是一個(gè)以.java為后綴的、結(jié)構(gòu)合法的類源程序文件，所以需要對這個(gè)語句進(jìn)行改造，變成一個(gè)完整的類，并把這條語句置入main方法中，便于測試。
public class <臨時(shí)類文件名> {
public static void main(String[] args) throws Exception {
System.out.println(“Hello,This runtime code!”);
}
}
這樣，欲動(dòng)態(tài)編譯的代碼已經(jīng)被程序動(dòng)態(tài)拼裝成了上面那段代碼，準(zhǔn)備工作還沒有結(jié)束，不過看起來工作在趨向稍微的復(fù)雜化。因?yàn)樯鲜龃a當(dāng)前還存放在內(nèi)存中，編譯器似乎對一個(gè)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(gè)臨時(shí)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(fù)的，這樣會(huì)增大這段程序的靈活性。靈活性取決于真正應(yīng)用到系統(tǒng)架構(gòu)中的策略。
System.getProperty(“user.dir”)用來獲得當(dāng)前路徑，在這里作為臨時(shí)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(guān)閉文件流
out.flush();
out.close();
我們約定被創(chuàng)建的臨時(shí)文件名以“JavaRuntime”為頭綴（可任意命名），后綴名以“.java”結(jié)尾。一個(gè)待編譯的Java源文件已被動(dòng)態(tài)生成。下一步要從com.sun.tools.javac包中創(chuàng)建一個(gè)Main實(shí)例，調(diào)用javac.compile()方法編譯這個(gè)臨時(shí)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(shí)文件通過了編譯器文法驗(yàn)證等驗(yàn)證，編譯成功（status值等于0，參看前表），在當(dāng)前程序的運(yùn)行目錄下就會(huì)多了一個(gè)Java類文件。我們將通過執(zhí)行這個(gè)Java 類文件，來模擬執(zhí)行欲動(dòng)態(tài)編譯代碼的結(jié)果。
Java提供在運(yùn)行時(shí)刻加載類的特性，可動(dòng)態(tài)識別和調(diào)用類構(gòu)造方法、類字段和類方法。java.lang.reflect.Method實(shí)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(gòu)造信息。Method另一個(gè)重要的特性是可以調(diào)用invoke()執(zhí)行這個(gè)方法（詳細(xì)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(gè)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(gè)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(yùn)行結(jié)果參如下：
Hello,This runtime code!
示范程序
下面給出了一個(gè)簡單的Java程序，這個(gè)程序說明了如何利用Sun的javac編譯器完成動(dòng)態(tài)編譯Java語句。運(yùn)行該程序需要計(jì)算機(jī)安裝JDK 1.2以上版本，并在classpath中或運(yùn)行時(shí)指定tools.jar文件位置。
程序結(jié)構(gòu)：
◆ compile() 編譯Java代碼，返回生成的臨時(shí)文件；
◆ run()運(yùn)行編譯的class文件；
◆ debug()輸出調(diào)試信息；
◆ getClassName()從一個(gè)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(shí)文件對象*/
private synchronized static File compile(String code)
throws IOException,Exception {
File file;
//在用戶當(dāng)前文件目錄創(chuàng)建一個(gè)臨時(shí)代碼文件
file = File.createTempFile(“JavaRuntime”, “.java”,
new File(System.getProperty(“user.dir”)));
//當(dāng)虛擬機(jī)退出時(shí)，刪除此臨時(shí)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(guān)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(dāng)虛擬機(jī)退出時(shí)，刪除此臨時(shí)編譯的類文件
new File(file.getParent(), classname + “.class”).deleteOnExit();
try {
// 訪問這個(gè)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(gè)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(yùn)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(yùn)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(yīng)用系統(tǒng)平臺中，使用代碼動(dòng)態(tài)編譯技術(shù)結(jié)合OO編程模型，可在系統(tǒng)不菪機(jī)條件下保證系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和伸縮性。如果你是一個(gè)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。
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