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詳解Java動態(tài)執(zhí)行代碼的幾種方式比較以及如何使用ScriptEngine

奶味起司 2021-08-10 10:52:33 瀏覽數(shù) (8905)
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Java是一門編譯語言,不能像JavaScript可以被動態(tài)執(zhí)行,但有時候又需要Java具備動態(tài)執(zhí)行代碼的能力,具體該要怎么實現(xiàn)呢?下面,將為大家詳解Java幾種動態(tài)執(zhí)行代碼的方式以及如何使用ScriptEngine來動態(tài)執(zhí)行代碼。

引言

在Java項目中,或多或少我們有動態(tài)執(zhí)行代碼的需求,比如:

  • 系統(tǒng)中有一個規(guī)則驗證需求,但規(guī)則經(jīng)常改變
  • 代碼熱更新,熱修復(fù)

筆者也在目前參與的一個項目中遇到了動態(tài)執(zhí)行代碼的需求:項目需要一個自動審核模塊,但是審核規(guī)則根據(jù)相關(guān)書面文件制定,如果寫死在.java文件里,那么當新的書面文件下發(fā)時,就要系統(tǒng)停機更新系統(tǒng),然后才能繼續(xù)使用,其中存在著很多不穩(wěn)定因素,也很麻煩。因此在設(shè)計上就有動態(tài)執(zhí)行代碼的需求。好在這個需求只是審核一個表單,并沒有對系統(tǒng)的操作和IO操作,輸入?yún)?shù)也很固定。

筆者上網(wǎng)查閱了大量資料,發(fā)現(xiàn)網(wǎng)上大致流傳三種動態(tài)執(zhí)行代碼方式,筆者經(jīng)過全面比較,選擇了其中一種。這里將幾種方法列舉如下。

方法

1.使用JEXL動態(tài)執(zhí)行表達式

JEXL支持兩種循環(huán)方式:

for(item : list) {
    x = x + item;
}

while (x lt 10) {
    x = x + 2;
}

優(yōu)點:可以動態(tài)執(zhí)行Java代碼,調(diào)用Java Function(Function需先傳入JexlContext)
缺點:只能執(zhí)行一個“表達式”,而不是Function,所以有很多語法局限,不是真正執(zhí)行一個Function

2.使用Java動態(tài)編譯

動態(tài)編譯一直是Java的夢想,從Java 6版本它開始支持動態(tài)編譯了,可以在運行期直接編譯.java文件,執(zhí)行.class,并且能夠獲得相關(guān)的輸入輸出,甚至還能監(jiān)聽相關(guān)的事件。不過,我們最期望的還是給定一段代碼,直接編譯,然后運行,也就是空中編譯執(zhí)行(on-the-fly)。

優(yōu)點:功能強大,能夠真正實現(xiàn)完整的動態(tài)執(zhí)行功能,能夠動態(tài)調(diào)用全部系統(tǒng)功能和IO操作。
缺點:雖然功能強大,可以編譯.java文件,但是還是很難在運行時替換框架級的類文件,但是相比于上述方法已經(jīng)有過之而無不及了;能動態(tài)調(diào)用全部系統(tǒng)功能和IO操作,與一般代碼環(huán)境沒有隔離,從而會成為項目中一個非常嚴重的安全隱患處。

3.使用Java ScriptEngine

使用Java自帶的ScriptEngine可以說是最完美的Java動態(tài)執(zhí)行代碼方案之一(不考慮代碼熱更新等場景),關(guān)于ScriptEngine網(wǎng)上有大量資料可供參考,這里就不附參考資料了,簡單提供下一個使用JS Engine的例子:

String regular="function regular(args1,args2,args3){................}";
ScriptEngine engine = new ScriptEngineManager().getEngineByName("javascript");
try {
	engine.eval(regular);
	if (engine instanceof Invocable) {
		Invocable invoke = (Invocable) engine;
		String result = (String) invoke.invokeFunction(
				"regular", 
				args1,
				args2,
				args3);
		System.out.println(result);
		} else {
			System.out.println("error");
		}
	}
} catch (ScriptException e) {
	System.out.println("表達式runtime錯誤:" + e.getMessage());
}

使用eval(),動態(tài)執(zhí)行一遍JS代碼(包含一個JS function),然后利用Java的Invoke傳入?yún)?shù),最后獲取返回值。

優(yōu)點:可以執(zhí)行完整的JS方法,并且獲取返回值;在虛擬的Context中執(zhí)行,無法調(diào)用系統(tǒng)操作和IO操作,非常安全;可以有多種優(yōu)化方式,可以預(yù)編譯,編譯后可以復(fù)用,效率接近原生Java;所有實現(xiàn)ScriptEngine接口的語言都可以使用,并不僅限于JS,如Groovy,Ruby等語言都可以動態(tài)執(zhí)行。

缺點:無法調(diào)用系統(tǒng)和IO操作 ,也不能使用相關(guān)js庫,只能使用js的標準語法。更新:可以使用scriptengine.put()將Java原生Object傳入Context,從而拓展實現(xiàn)調(diào)用系統(tǒng)和IO等操作。

對于一般的動態(tài)執(zhí)行代碼需求,建議使用最后一種方法。

JDK8中Java調(diào)用Javascript腳本引擎動態(tài)定義與執(zhí)行代碼

import java.lang.*;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
 
import javax.script.Invocable;
import javax.script.ScriptEngine;
import javax.script.ScriptEngineManager;
 
public class ScriptEngineTest {
 
public static void main(String[] args) throws Exception {
    ScriptEngineManager sem = new ScriptEngineManager();
    ScriptEngine engine = sem.getEngineByName("javascript");     //python or jython, 
 
<pre name="code" class="html">   //向上下文中存入變量
   engine.put("msg", "just a test");
   //定義類user
   String str = "msg += '!!!';var user = {name:'tom',age:23,hobbies:['football','basketball']}; ";
   engine.eval(str);
 
   //從上下文引擎中取值
   String msg = (String) engine.get("msg");
   String name = (String) engine.get("name");
   String[] hb = engine.get("hb");
   System.out.println(msg);
   System.out.println(name + ":" + hb[0]);
 
   //定義數(shù)學(xué)函數(shù)
   engine.eval("function add (a, b) {c = a + b; return c; }");
 
    //取得調(diào)用接口
    Invocable jsInvoke = (Invocable) engine;
 
  //定義加法函數(shù)
 
  Object result1 = jsInvoke.invokeFunction("add", new Object[] { 10, 5 });
 
  System.out.println(result1);
 
  //調(diào)用加法函數(shù),注意參數(shù)傳遞的方法
 
  Adder adder = jsInvoke.getInterface(Adder.class);
 
  int result2 = adder.add(10, 35);
 
  System.out.println(result2);
 
  //定義run()函數(shù)
 
  engine.eval("function run() {print('www.java2s.com');}");
 
  Invocable invokeEngine = (Invocable) engine;
 
  Runnable runner = invokeEngine.getInterface(Runnable.class);
  //定義線程運行之
 
  Thread t = new Thread(runner);
 
  t.start();
 
  t.join();
 
  //導(dǎo)入其他java包
 
  String jsCode = "importPackage(java.util);
  var list2 = Arrays.asList(['A', 'B', 'C']); ";
 
  engine.eval(jsCode);
 
  List<String> list2 = (List<String>) engine.get("list2");
 
  for (String val : list2) { System.out.println(val);}
 
  }
 
}

腳本引擎為實現(xiàn)動態(tài)功能(如插件機制)提供了良好的擴展性.

有關(guān)引擎接口的文檔:

ScriptEngine

本篇文章到這就結(jié)束了,想要了解更多相關(guān)Java ScriptEngine動態(tài)執(zhí)行代碼的內(nèi)容,可以搜索W3Cschool以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章。


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