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使用Java動(dòng)態(tài)編譯改善Java代碼及動(dòng)態(tài)編譯需要注意的問題

猿友 2021-08-04 14:01:33 瀏覽數(shù) (2363)
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動(dòng)態(tài)編譯一直是Java的夢(mèng)想,從Java 6版本它開始支持動(dòng)態(tài)編譯了,可以在運(yùn)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(yùn)行,也就是空中編譯執(zhí)行(on-the-fly),來看如下代碼:

public class Client {
     public static void main(String[] args) throws Exception {
         //Java源代碼
         String sourceStr = "public class Hello{    public String sayHello (String name) {return "Hello," + name + "!";}}";
         //類名及文件名
         String clsName = "Hello";
         //方法名
         String methodName = "sayHello";
         //當(dāng)前編譯器
         JavaCompiler cmp = ToolProvider.getSystemJavaCompiler();
         //Java標(biāo)準(zhǔn)文件管理器
         StandardJavaFileManager fm = cmp.getStandardFileManager(null,null,null);
         //Java文件對(duì)象
         JavaFileObject jfo = new StringJavaObject(clsName,sourceStr);
         //編譯參數(shù),類似于javac <options>中的options
         List<String> optionsList = new ArrayList<String>();
         //編譯文件的存放地方,注意:此處是為Eclipse工具特設(shè)的
         optionsList.addAll(Arrays.asList("-d","./bin"));
         //要編譯的單元
         List<JavaFileObject> jfos = Arrays.asList(jfo);
         //設(shè)置編譯環(huán)境
         JavaCompiler.CompilationTask task = cmp.getTask(null, fm, null, optionsList,null,jfos);
         //編譯成功
         if(task.call()){
             //生成對(duì)象
             Object obj = Class.forName(clsName).newInstance();
             Class<? extends Object> cls = obj.getClass();
             //調(diào)用sayHello方法
             Method m = cls.getMethod(methodName, String.class);
             String str = (String) m.invoke(obj, "Dynamic Compilation");
             System.out.println(str);
        }
    }
}
//文本中的Java對(duì)象
class StringJavaObject extends SimpleJavaFileObject{
     //源代碼
     private String content = "";
     //遵循Java規(guī)范的類名及文件
     public StringJavaObject(String _javaFileName,String _content){
           super(_createStringJavaObjectUri(_javaFileName),Kind.SOURCE);
           content = _content;
     }
     //產(chǎn)生一個(gè)URL資源路徑
     private static URI _createStringJavaObjectUri(String name){
        //注意此處沒有設(shè)置包名
        return URI.create("String:///" + name + Kind.SOURCE.extension);
     }
     //文本文件代碼
     @Override
     public CharSequence getCharContent(boolean ignoreEncodingErrors)
            throws IOException {
        return content;
    }
}

上面的代碼較多,這是一個(gè)動(dòng)態(tài)編譯的模板程序,讀者可以拷貝到項(xiàng)目中使用,代碼中的中文注釋也較多,相信讀者看得懂,不多解釋,讀者只要明白一件事:只要是在本地靜態(tài)編譯能夠?qū)崿F(xiàn)的任務(wù),比如編譯參數(shù)、輸入輸出、錯(cuò)誤監(jiān)控等,動(dòng)態(tài)編譯就都能實(shí)現(xiàn)。

Java的動(dòng)態(tài)編譯對(duì)源提供了多個(gè)渠道。比如,可以是字符串(例子中就是字符串),可以是文本文件,也可以是編譯過的字節(jié)碼文件(.class文件),甚至可以是存放在數(shù)據(jù)庫(kù)中的明文代碼或是字節(jié)碼。匯總成一句話,只要是符合Java規(guī)范的就都可以在運(yùn)行期動(dòng)態(tài)加載,其實(shí)現(xiàn)方式就是實(shí)現(xiàn)JavaFileObject接口,重寫getCharContent、openInputStream、openOutputStream,或者實(shí)現(xiàn)JDK已經(jīng)提供的兩個(gè)SimpleJavaFileObject、ForwardingJavaFileObject,具體代碼可以參考上個(gè)例子。

動(dòng)態(tài)編譯雖然是很好的工具,讓我們可以更加自如地控制編譯過程,但是在我目前所接觸的項(xiàng)目中還是使用得較少。原因很簡(jiǎn)單,靜態(tài)編譯已經(jīng)能夠幫我們處理大部分的工作,甚至是全部的工作,即使真的需要?jiǎng)討B(tài)編譯,也有很好的替代方案,比如JRuby、Groovy等無縫的腳本語言。

另外,我們?cè)谑褂脛?dòng)態(tài)編譯時(shí),需要注意以下幾點(diǎn):

(1)在框架中謹(jǐn)慎使用

比如要在Struts中使用動(dòng)態(tài)編譯,動(dòng)態(tài)實(shí)現(xiàn)一個(gè)類,它若繼承自ActionSupport就希望它成為一個(gè)Action。能做到,但是debug很困難;再比如在Spring中,寫一個(gè)動(dòng)態(tài)類,要讓它動(dòng)態(tài)注入到Spring容器中,這是需要花費(fèi)老大功夫的。

(2)不要在要求高性能的項(xiàng)目使用

動(dòng)態(tài)編譯畢竟需要一個(gè)編譯過程,與靜態(tài)編譯相比多了一個(gè)執(zhí)行環(huán)節(jié),因此在高性能項(xiàng)目中不要使用動(dòng)態(tài)編譯。不過,如果是在工具類項(xiàng)目中它則可以很好地發(fā)揮其優(yōu)越性,比如在Eclipse工具中寫一個(gè)插件,就可以很好地使用動(dòng)態(tài)編譯,不用重啟即可實(shí)現(xiàn)運(yùn)行、調(diào)試功能,非常方便。

(3)動(dòng)態(tài)編譯要考慮安全問題

如果你在Web界面上提供了一個(gè)功能,允許上傳一個(gè)Java文件然后運(yùn)行,那就等于說:“我的機(jī)器沒有密碼,大家都來看我的隱私吧”,這是非常典型的注入漏洞,只要上傳一個(gè)惡意Java程序就可以讓你所有的安全工作毀于一旦。

(4)記錄動(dòng)態(tài)編譯過程

建議記錄源文件、目標(biāo)文件、編譯過程、執(zhí)行過程等日志,不僅僅是為了診斷,還是為了安全和審計(jì),對(duì)Java項(xiàng)目來說,空中編譯和運(yùn)行是很不讓人放心的,留下這些依據(jù)可以更好地優(yōu)化程序。

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