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String作为源代码编译运行+调用Java编译器的两种新方法

上一篇 / 下一篇 2010-12-12 23:46:07 / 精华(3) / 置顶(2) / 个人分类：Java

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将一个String作为源代码来编译，这个问题是周五时和诚信组研发同学交流时他们提到的，我在水木上问了下，某大牛给了下面几种方法。
1.javassit （可以对一个已经编译好了的.class文件的字节码进行改动，比如说我可以为一个类添加一个方法，添加一个属性，也可以修改一个方法等，还可以对一个方法，异常进行拦截等。）
2.com.sun.tools.javac.Main.compile （jdk1.5及之前版本）
3.jdk1.6的编译接口（jdk1.6之后）
4.脚本引擎，不过语法就得略有不同了
根据网上文章的指点，利用jdk1.6的JavaCompiler接口，成功从内存中编译了一个HelloWorld。
下面介绍一下JavaCompiler接口的实例（资料源于互联网）。

在很多Java应用中需要在程序中调用Java编译器来编译和运行。但在早期的版本中（Java SE5及以前版本）中只能通过tools.jar中的com.sun.tools.javac包来调用Java编译器，但由于tools.jar不是标准的Java库，在使用时必须要设置这个jar的路径。而在jdk6中为我们提供了标准的包来操作Java编译器，这就是javax.tools包。使用这个包，我们可以不用将jar文件路径添加到 classpath中了。

一、使用JavaCompiler接口来编译Java源程序
　　使用Java API来编译Java源程序有很多方法，现在让我们来看一种最简单的方法，通过JavaCompiler进行编译。
　　我们可以通过ToolProvider类的静态方法getSystemJavaCompiler来得到一个JavaCompiler接口的实例。
    JavaCompiler compiler = ToolProvider.getSystemJavaCompiler();
　　JavaCompiler中最核心的方法是run。通过这个方法可以编译java源程序。这个方法有3个固定参数和1个可变参数（可变参数是从Jave SE5开始提供的一个新的参数类型，用type… argu表示）。前3个参数分别用来为java编译器提供参数、得到Java编译器的输出信息以及接收编译器的错误信息，后面的可变参数可以传入一个或多个Java源程序文件。如果run编译成功，返回0。
    int run(InputStream in, OutputStream out, OutputStream err, String... arguments)
　　如果前3个参数传入的是null，那么run方法将以标准的输入、输出代替，即System.in、System.out和System.err。如果我们要编译一个test.java文件，并将使用标准输入输出，run的使用方法如下：
    int results = tool.run(null, null, null, "test.java");
　　下面是使用JavaCompiler的完整代码：

import java.io.*;
import javax.tools.*;

public class test_compilerapi
{
　public static void main(String args[]) throws IOException
　{
　　JavaCompiler compiler = ToolProvider.getSystemJavaCompiler();
　　int results = compiler.run(null, null, null, "test.java");
　　System.out.println((results == 0)?"编译成功":"编译失败");
　　// 在程序中运行test
　　Runtime run = Runtime.getRuntime();
　　Process p = run.exec("java test");
　　BufferedInputStream in = new BufferedInputStream(p.getInputStream());
　　BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(in));
　　String s;
　　while ((s = br.readLine()) != null)
　　　System.out.println(s);
　}
}

public class test
{
　public static void main(String[] args) throws Exception
　{
　　System.out.println("JavaCompiler测试成功！");
　}
}

　　编译成功的输出结果：
　　编译成功
　　JavaCompiler测试成功

　　编译失败的输出结果：
test.java:9: 找不到符号
符号：方法 printlnln(java.lang.String)
位置：类 java.io.PrintStream
System.out.printlnln("JavaCompiler测试成功！");
^
1 错误
编译失败

二、使用StandardJavaFileManager编译Java源程序
　　在第一部分我们讨论调用java编译器的最容易的方法。这种方法可以很好地工作，但它确不能更有效地得到我们所需要的信息，如标准的输入、输出信息。而在Java SE6中最好的方法是使用StandardJavaFileManager类。这个类可以很好地控制输入、输出，并且可以通过 DiagnosticListener得到诊断信息，而DiagnosticCollector类就是listener的实现。
　　使用StandardJavaFileManager需要两步。首先建立一个DiagnosticCollector实例以及通过 JavaCompiler的getStandardFileManager()方法得到一个StandardFileManager对象。最后通过 CompilationTask中的call方法编译源程序。
在使用这种方法调用Java编译时最复杂的方法就是getTask，下面让我们讨论一下getTask方法。这个方法有如下所示的6个参数。
getTask(Writer out,JavaFileManager fileManager,
DiagnosticListener diagnosticListener,
Iterable options,
Iterable classes,
Iterable compilationUnits)
　　这些参数大多数都可为null。它们的含义所下。
　　·out:：用于输出错误的流，默认是System.err。
　　·fileManager:：标准的文件管理。
　　·diagnosticListener: 编译器的默认行为。
　　·options: 编译器的选项
　　·classes：参与编译的class。
　　最后一个参数compilationUnits不能为null，因为这个对象保存了你想编译的Java文件。
　　在使用完getTask后，需要通过StandardJavaFileManager的getJavaFileObjectsFromFiles或 getJavaFileObjectsFromStrings方法得到compilationUnits对象。调用这两个方法的方式如下：.
Iterable getJavaFileObjectsFromFiles(
Iterable files)
Iterable getJavaFileObjectsFromStrings(
Iterable names)

String[] filenames = …;
Iterable compilationUnits =
fileManager.getJavaFileObjectsFromFiles(Arrays.asList(filenames));

JavaCompiler.CompilationTask task = compiler.getTask(null, fileManager,
diagnostics, options, null, compilationUnits);
　　最后需要关闭fileManager.close();
　　下面是一个完整的演示程序。

import java.io.*;
import java.util.*;
import javax.tools.*;

public class test_compilerapi
{
　private static void compilejava() throws Exception
　{
　　JavaCompiler compiler = ToolProvider.getSystemJavaCompiler();
　　// 建立DiagnosticCollector对象
　　DiagnosticCollector diagnostics = new DiagnosticCollector();
　　StandardJavaFileManager fileManager = compiler.getStandardFileManager(diagnostics, null, null);
　　// 建立用于保存被编译文件名的对象
　　// 每个文件被保存在一个从JavaFileObject继承的类中
　　Iterable compilationUnits = fileManager
.getJavaFileObjectsFromStrings(Arrays asList("test3.java"));
　　JavaCompiler.CompilationTask task = compiler.getTask(null, fileManager,
diagnostics, null, null, compilationUnits);
　　// 编译源程序
　　boolean success = task.call();
　　fileManager.close();
　　System.out.println((success)?"编译成功":"编译失败");
　}
　public static void main(String args[]) throws Exception
　{
　　compilejava();
　}
}

　　如果想得到具体的编译错误，可以对Diagnostics进行扫描，代码如下：
for (Diagnostic diagnostic : diagnostics.getDiagnostics())
System.out.printf(
"Code: %s%n" +
"Kind: %s%n" +
"Position: %s%n" +
"Start Position: %s%n" +
"End Position: %s%n" +
"Source: %s%n" +
"Message: %s%n",
diagnostic.getCode(), diagnostic.getKind(),
diagnostic.getPosition(), diagnostic.getStartPosition(),
diagnostic.getEndPosition(), diagnostic.getSource(),
diagnostic.getMessage(null));

　　被编译的test.java代码如下：
public class test
{
　public static void main(String[] args) throws Exception
　{
　　aa; //错误语句
　　System.out.println("JavaCompiler测试成功！");
　}
}

　　在这段代码中多写了个aa，得到的编译错误为：
Code: compiler.err.not.stmt
Kind: ERROR
Position: 89
Start Position: 89
End Position: 89
Source: test.java
Message: test.java:5: 不是语句
Success: false
　　通过JavaCompiler进行编译都是在当前目录下生成.class文件，而使用编译选项可以改变这个默认目录。编译选项是一个元素为String类型的Iterable集合。如我们可以使用如下代码在D盘根目录下生成.class文件。
Iterable ptions = Arrays.asList("-d", "d:\\");
JavaCompiler.CompilationTask task = compiler.getTask(null, fileManager,
diagnostics, options, null, compilationUnits);
　　在上面的例子中options处的参数为null，而要传递编译器的参数，就需要将options传入。
　　有时我们编译一个Java源程序文件，而这个源程序文件需要另几个Java文件，而这些Java文件又在另外一个目录，那么这就需要为编译器指定这些文件所在的目录。
Iterable ptions = Arrays.asList("-sourcepath", "d:\\src");
　　上面的代码指定的被编译Java文件所依赖的源文件所在的目录。

三、从内存中编译
　　JavaCompiler不仅可以编译硬盘上的Java文件，而且还可以编译内存中的Java代码，然后使用reflection来运行它们。我们可以编写一个JavaSourceFromString类，通过这个类可以输入Java源代码。一但建立这个对象，你可以向其中输入任意的Java代码，然后编译和运行，而且无需向硬盘上写.class文件。
实例代码如下【此例是我认真运行过】：

package com.alibaba.practice;

import java.io.*;
import javax.tools.*;
import java.util.*;
import java.net.*;

public class CompilerApiTest {
   private static void compilerJava() throws Exception {
       JavaCompiler compiler = ToolProvider.getSystemJavaCompiler();
       DiagnosticCollector<JavaFileObject> diagnostics = new DiagnosticCollector<JavaFileObject>();
       // 定义一个StringWriter类，用于写Java程序
       StringWriter writer = new StringWriter();
       PrintWriter ut = new PrintWriter(writer);
       // 开始写Java程序
       out.println("public class HelloWorld {");
       out.println(" public static void main(String args[]) {");
       out.println(" System.out.println(\"Hello, World\");");
       out.println(" }");
       out.println("}");
       out.close();
       // 为这段代码取个名子：HelloWorld，以便以后使用reflection调用
       JavaFileObject file = new JavaSourceFromString("HelloWorld", writer
               .toString());
       Iterable<? extends JavaFileObject> compilationUnits = Arrays
               .asList(file);
       JavaCompiler.CompilationTask task = compiler.getTask(null, null,
               diagnostics, null, null, compilationUnits);
       boolean success = task.call();
       System.out.println("Success: " + success);
       // 如果成功，通过reflection执行这段Java程序
       if (success) {
           System.out.println("-----输出-----");
           Class.forName("HelloWorld").getDeclaredMethod("main",
                   new Class[] { String[].class }).invoke(null,
                   new Object[] { null });
           System.out.println("-----输出 -----");
       }
   }

   public static void main(String args[]) throws Exception {
       compilerJava();
   }
}

//用于传递源程序的JavaSourceFromString类
class JavaSourceFromString extends SimpleJavaFileObject {
   final String code;

   JavaSourceFromString(String name, String code) {
       super(URI.create("string:///" + name.replace('.', '/')
               + Kind.SOURCE.extension), Kind.SOURCE);
       this.code = code;
   }

   @Override
   public CharSequence getCharContent(boolean ignoreEncodingErrors) {
       return code;
   }
}

运行结果为：
Success: true
-----输出-----
Hello, World
-----输出 -----

参考资料：
http://dev.yesky.com/451/3039451.shtml
http://blog.csdn.net/inkfish/archive/2009/11/22/4851050.aspx

String作为源代码编译运行+调用Java编译器的两种新方法

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