Java_Java Compiler 应用实例

Z时代
2024-01-10
分类：综合

java

一直在用JDK1.5，一直搞不清楚JDK1.6有啥特性, 就翻了翻, 发现这个Compiler API(JSR 199)动态编译Java源文件功能很有意思. Compiler API如果和反射功能一起使用, 就可以实现java源代码的动态编译并执行这些代码，有点动态语言的特征. 利用这些API普通用户也可以方便的开发自己的编译器,动态生成代码,编译并运行. 本文就通过一个动态编译并运行源文件的例子简单说明下Compile API的基本功能, 有兴趣的可以深入研究下. 本实例的完成工程代码可以从这里下载: http://dl.iteye.com/topics/download/0807c557-4f0d-3aba-956f-9fe5c9b83962

实例中实现的功能描述:

1. 使用JavaCompiler对象的run方法编译java源代码,并在源代码所在目录生成对应的class文件
2. 使用JavaCompiler对象的getTask方法编译java源代码,并将对应的class文件生成到指定目录, 并执行所生成类中指定的"printClassName"方法

环境准备:

首先回顾一下JDK, JRE,JVM的概念和关系:
JRE是java的运行环境, 说白了有JRE才能运行java类; 同时java类是运行于虚拟机(JVM)上的, 其实虚拟机是JRE的一部分, 具体来讲,在windows上就是JRE下面的一个JVM.dll文件; JDK就是java开发工具箱, 具有编译java类的功能和运行java类的功能(自身包含了一个JRE).
知道了JDK,JRE,JVM的关系,我们就应该明白,如果要在eclipse里面使用java的编译功能必须在eclipse里面使用JDK作为Library,否则在eclipse中获取不了JavaCompiler的对象. 设置如下图:
懒得找JDK1.6，我就直接下载了个1.7装了下,然后开发工具使用MyEclipse (当然用的是免费版的 -:)).

在看我们的实例分析及源码:

首先看下run方法编译java源文件, run方法比较简单,但不能指定输出路径,监控错误信息, 调用后就在源码所在目录生成class文件,run方法的声明如下:

[plain] view plain copy
int run(InputStream in,
        OutputStream out,
        OutputStream err,
        String... arguments)使用给定 I/O 通道和参数运行工具。按照惯例，工具如果运行成功，则返回 0；如果出现错误，则返回非 0 值。任何生成的诊断都将以某种未指定的格式写入 out 或 err。

参数：
in - “标准”输入；如果为 null，则使用 System.in
out - “标准”输出；如果为 null，则使用 System.out
err - “标准”错误；如果为 null，则使用 System.err
arguments - 要传递给工具的参数
返回：
如果成功，则返回 0；否则返回非 0 值
抛出：
NullPointerException - 如果参数数组包含任何 null 元素。

实例源码,注释比较详细,不再解释,Compiler.java中代码片段:
[java] view plain copy
/**
     * Author: Jiangtao He; Email: ross.jiangtao.he@gmail.com
     * @param sFullFileName: the java source file name with full path
     * @return bRet: true-compile successfully, false - compile unsuccessfully
     * Description: Compile java source file to java class with run method
     */
    public   boolean  compileFile(String sFullFileName)
    {
        boolean  bRet =  false ;
        // get compiler
        JavaCompiler oJavaCompiler = ToolProvider.getSystemJavaCompiler();
        // compile the java source code by run method
        int  iCompileRet = oJavaCompiler.run( null ,  null ,  null , sFullFileName);
        // set compile result
        if  ( 0  == iCompileRet)
        {
            bRet = true ;
        }
        return  bRet;
    }

再看下我们的getTask方法编译java源代码, 这个方法其实是构造了一个JavaCompiler.CompilationTask对象, 然后在调用这个对象的call方法, 在构造对象的过程中, 可以指定class的生成路径,监控错误信息,调用过程如下:
1) 生成JavaCompiler对象,用于构造CompilationTask对象,并编译java源代码
2) 构造DiagnosticCollector对象,用于存储诊断信息
3) 构造oStandardJavaFileManager对象,用于设置类的生成路径, 为了方便使用java反射方法,我直接将本实例中的输出路径设置为工程bin目录.实际应用中应根据场景生成道不同的目录--比如可以根据配置或者包名来做.
4) 生成源文件迭代器Iterable对象, 用于存储java源代码文件完整的路径
5) 根据上面生成的对象, 调用JavaCompiler对象的getTask构造CompilationTask对象, 并调用其call方法,编译源代码
再看下getTask方法的声明:
[plain] view plain copy
JavaCompiler.CompilationTask getTask(Writer out,
                                     JavaFileManager fileManager,
                                     DiagnosticListener<? super JavaFileObject> diagnosticListener,
                                     Iterable<String> options,
                                     Iterable<String> classes,
                                     Iterable<? extends JavaFileObject> compilationUnits) 使用给定组件和参数创建编译任务的 future。该编译可能没有完成，正如 CompilationTask 接口中所述。
如果提供了文件管理器，则它必须能够处理 StandardLocation 中定义的所有位置。


参数：
out - 用于来自编译器的其他输出的 Writer；如果为 null，则使用 System.err
fileManager - 文件管理器；如果为 null，则使用编译器的标准文件管理器
diagnosticListener - 诊断侦听器；如果为 null，则使用编译器的默认方法报告诊断信息
options - 编译器选项；null 表示没有选项
classes - 类名称（用于注释处理），null 表示没有类名称
compilationUnits - 要编译的编译单元；null 表示没有编译单元
返回：
表示编译的对象
抛出：
RuntimeException - 如果在用户提供的组件中发生不可恢复的错误。cause 为用户代码中的错误。
IllegalArgumentException - 如果给定的任一编译单元具有不同于 source 的类型

源码清单如下,Compiler.java中代码片段:
[java] view plain copy
/**
     * Author: Jiangtao He; Email: ross.jiangtao.he@gmail.com
     * @param sFullFileName: the java source file name with full path
     * @param sOutputPath: the output path of java class file
     * @return bRet: true-compile successfully, false - compile unsuccessfully
     * Description: Compile java source file to java class with getTask
     *     method, it can specify the class output path and catch diagnostic
     *     information
     * @throws IOException
     */
    public   boolean  compileFile(String sFullFileName, String sOutputPath)  throws  IOException
    {
        boolean  bRet =  false ;
        // get compiler
        JavaCompiler oJavaCompiler = ToolProvider.getSystemJavaCompiler();

        // define the diagnostic object, which will be used to save the
        // diagnostic information
        DiagnosticCollector<JavaFileObject> oDiagnosticCollector = new  DiagnosticCollector<JavaFileObject>();

        // get StandardJavaFileManager object, and set the diagnostic for the
        // object
        StandardJavaFileManager oStandardJavaFileManager = oJavaCompiler
                .getStandardFileManager(oDiagnosticCollector, null ,  null );

        // set class output location
        Location oLocation = StandardLocation.CLASS_OUTPUT;
        try
        {
            oStandardJavaFileManager.setLocation(oLocation, Arrays
                    .asList(new  File[] {  new  File(sOutputPath) }));

            // get JavaFileObject object, it will specify the java source file.
            Iterable<? extends  JavaFileObject> oItJavaFileObject = oStandardJavaFileManager
                    .getJavaFileObjectsFromFiles(Arrays.asList(new  File(
                            sFullFileName)));

            // compile the java source code by using CompilationTask's call
            // method
            bRet = oJavaCompiler.getTask(null , oStandardJavaFileManager,
                    oDiagnosticCollector, null ,  null , oItJavaFileObject).call();

            //print the Diagnostic's information
            for  (Diagnostic oDiagnostic : oDiagnosticCollector
                    .getDiagnostics())
            {
                System.out.println("Error on line: "
                        + oDiagnostic.getLineNumber() + "; URI: "
                        + oDiagnostic.getSource().toString());
            }
        }
        catch  (IOException e)
        {
            //exception process
            System.out.println("IO Exception: "  + e);
            throw  e;
        }
        finally
        {
            //close file manager
            if  ( null  != oStandardJavaFileManager)
            {
                oStandardJavaFileManager.close();
            }
        }
        return  bRet;
    }

编译的方法就这两个简单吧, 下面我们测试下这两个方法:

首先, 声明下我们的compiler类的对象,初始化下编译的类和输出类的路径,MyMain.java中代码片段:
[plain] view plain copy
// get compiler object
Compiler oCompiler = new Compiler();
// the java source file name with full path
String sFullFileName = "E:\\myspace\\CompilerSample\\Sample.java";
// define the output path of java class, since this demo is ran into
// eclipse, so set it as bin
String sOutputPath = "bin/";

测试run方法:
[java] view plain copy
// Compile java source file to java class with run method
boolean  bRet = oCompiler.compileFile(sFullFileName);
// print result
if  (bRet)
{
     System.out.println("Compile the source code \""  + sFullFileName
             + "\" successfully" );
}
else
{
     System.out.println("Compile the source code \""  + sFullFileName
             + "\" unsuccessfully" );
}
run方法测试,控制台信息:
[plain] view plain copy
Compile the source code "E:\myspace\CompilerSample\Sample.java" successfully

生成的类文件抓图:
测试getTask方法,并利用java反射运行所生成类中的"printClassName"方法:
[java] view plain copy
// Compile java source file, and output the class file into specified
        // path
        bRet = oCompiler.compileFile(sFullFileName, sOutputPath);
        // print result
        if  (bRet)
        {
            System.out.println("Compile the source code \""  + sFullFileName
                    + "\" successfully" );
            // if compile success, then execute the printClassName method of the
            // compiled class
            System.out
                    .println("Execute the printClassName method of the compiled class: " );
            System.out.print("  " );
            // load the class
            Class oClass = Class.forName("Sample" );
            // new an object of sample class
            Object oObject = oClass.newInstance();
            // get object of printClassName method
            Method oMethod = oClass.getMethod("printClassName" );
            oMethod.invoke(oObject);
        }
        else
        {
            System.out.println("Compile the source code \""  + sFullFileName
                    + "\" unsuccessfully" );
        }
    }

运行测试方法后,控制台打印信息:
[plain] view plain copy
Compile the source code "E:\myspace\CompilerSample\Sample.java" successfully
Execute the printClassName method of the compiled class:
  Print the class name: Sample

生成的类文件抓图: