动态编译Java程序

午夜不归

在sun jdk 1.2及后续版本中，包含了一组可在程序运行时刻编译和执行java代码的api。这些api被包含在tools.jar类库中。这个功能允许java程序在运行时动态编译、执行小的代码块，在有些情况下这个功能会让java应用程序的架构更加灵活、开放。

　　本文假定读者已经在计算机中安装并配置好了sun jdk 1.2或更高的版本，并对javac编译器命令有所了解。

　　在java程序中使用编译器

　　假定要使用javac命令编译 /home/mytest目录下test.java文件，并设定class文件存放在/home/mytest/classes路径下，输入下面命令：

　　javac -d /home/mytest/classes test.java

　　达到同样的目的，也可以使用sun提供的一个java编译器的api来实现。它的使用也很简单，核心代码段如下：

　　…

　　string[] args = new string[] {“-d”, “/home/mytest/classes”, “test.java”};

　　int status = javac.compile(args);

　　…

　　javac编译工具被安装在jdk根目录的/bin目录下，负责将源代码编译成运行于jvm的字节码。事实上，我们经常使用/bin目录下的javac编译工具来编译java源文件。如果在java程序中动态编译任意制定的java语句，使用这个外部的javac编译器就显得不够灵活了。虽然有时可使用runtime类来执行一个外部命令，但如果想知道代码是否被编译通过、编译时发生了什么错误，用runtime类的exec()方法就很难实现了。

　　在sun的jdk 1.2及后续版本中，jdk安装路径的/lib路径下包含了一个tools.jar文件，这个类库包含了一个完整的编译器包。com.sun.tools.javac.main是编译器的主类入口，如果已经熟悉了javac编译器命令行的使用方法，很容易理解这个类的使用方法。方法compile(string[] p)执行编译动作，参数p是一个string数组，用来存放javac命令的参数选项，编译后的状态返回一个int值，其对应值参考如下表所示：

　　表 状态参数与对应值

　　exit_ok 0

　　exit_error 1

　　exit_cmderr 2

　　exit_syserr 3

　　exit_abnormal 4

　　

　　在程序执行时编译和执行java语句

　　从上面一段中，我们已经基本了解了动态编译一个java文件的方法。那么，如何运行时动态编译指定的java语句呢？这里需要一个技巧。

　　假设要动态编译的java条语句如下：

　　system.out.println(“hello,this runtime code!”);

　　编译器不支持编译单个java语句，被编译的对象必须是一个以.java为后缀的、结构合法的类源程序文件，所以需要对这个语句进行改造，变成一个完整的类，并把这条语句置入main方法中，便于测试。

　　public class <临时类文件名> {

　　public static void main(string[] args) throws exception {

　　system.out.println(“hello,this runtime code!”);

　　}

　　}

　　这样，欲动态编译的代码已经被程序动态拼装成了上面那段代码，准备工作还没有结束，不过看起来工作在趋向稍微的复杂化。因为上述代码当前还存放在内存中，编译器似乎对一个硬盘文件更感兴趣。我们需要引用java.io.file类（jdk 1.2以上），创建一个临时的文件来存放上述代码的内容。java.io.file类的静态方法createtempfile()方法保证所创建的文件名是不重复的，这样会增大这段程序的灵活性。灵活性取决于真正应用到系统架构中的策略。

　　system.getproperty(“user.dir”)用来获得当前路径，在这里作为临时文件的存放目录。

　　file file;

　　file = file.createtempfile(“javaruntime”, “.java”, new file(system.getproperty(“user.dir”)));

　　string filename = file.getname();

　　string classname = getclassname(filename);

　　//将代码输出到文件

　　printwriter out = new printwriter(new fileoutputstream(file));

　　out.println(“public class” + classname + “ {”};

　　out.println(“..代码..”);

　　out.println(“}”);

　　//关闭文件流

　　out.flush();

　　out.close();

　　我们约定被创建的临时文件名以“javaruntime”为头缀（可任意命名），后缀名以“.java”结尾。一个待编译的java源文件已被动态生成。下一步要从com.sun.tools.javac包中创建一个main实例，调用javac.compile()方法编译这个临时文件：

　　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);

　　假定临时文件通过了编译器文法验证等验证，编译成功（status值等于0，参看前表），在当前程序的运行目录下就会多了一个java类文件。我们将通过执行这个java 类文件，来模拟执行欲动态编译代码的结果。

　　java提供在运行时刻加载类的特性，可动态识别和调用类构造方法、类字段和类方法。java.lang.reflect.method实现了member接口，可以调用接口的方法来获得方法类的名称、修饰词等。方法getruturntype()、getparametertypes()、getexeptiontypess()等返回被表示方法的构造信息。method另一个重要的特性是可以调用invoke()执行这个方法（详细使用方法可以查看java.lang.reflect包文档）。下面这段代码中创建一个java.lang.reflect.method类方法，调用getmethod()方法获得被拼装的main方法的映射，这段代码如下：

　　try {

　　// 访问这个类

　　class cls = class.forname(classname);

　　//调用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());

　　}

　　运行结果参如下：

　　hello,this runtime code!

　　

　　示范程序

　　下面给出了一个简单的java程序，这个程序说明了如何利用sun的javac编译器完成动态编译java语句。运行该程序需要计算机安装jdk 1.2以上版本，并在classpath中或运行时指定tools.jar文件位置。

　　程序结构：

　　◆ compile() 编译java代码，返回生成的临时文件；

　　◆ run()运行编译的class文件；

　　◆ debug()输出调试信息；

　　◆ getclassname()从一个java源文件获得类名；

　　◆ readline()从控制台读取用户输入的java code。

　　import java.io.file;

　　…

　　public class runtimecode{

　　/**编译器*/

　　private static com.sun.tools.javac.main javac = new com.sun.tools.javac.main();

　　/**等待用户输入javacode,然后编译、执行*/

　　public static void main(string[] args) throws exception{

　　…

　　run(compile(code));

　　}

　　/**编译javacode,返回临时文件对象*/

　　private synchronized static file compile(string code)

　　throws ioexception,exception {

　　file file;

　　//在用户当前文件目录创建一个临时代码文件

　　file = file.createtempfile(“javaruntime”, “.java”,

　　new file(system.getproperty(“user.dir”)));

　　//当虚拟机退出时，删除此临时java源文件

　　file.deleteonexit();

　　//获得文件名和类名字

　　string filename = file.getname();

　　string classname = getclassname(filename);

　　//将代码输出到文件

　　printwriter out = new printwriter(new fileoutputstream(file));

　　out.println(“/**”);

　　…

　　//关闭文件流

　　out.flush();

　　out.close();

　　//编译代码文件

　　string[] args = new string[] {“-d”, system.getproperty(“user.dir”),filename };

　　//返回编译的状态代码

　　int status = javac.compile(args);

　　//处理编译状态

　　…

　　}

　　/**执行刚刚编译的类文件*/

　　private static synchronized void run(file file)

　　…

　　//当虚拟机退出时，删除此临时编译的类文件

　　new file(file.getparent(), classname + “.class”).deleteonexit();

　　try {

　　// 访问这个类

　　class cls = class.forname(classname);

　　//映射main方法

　　method main = cls.getmethod(“main”, new class[] { string[].class });

　　//执行main方法

　　main.invoke(null, new object[] { new string[0] });

　　}catch (securityexception se) {

　　…

　　}

　　}

　　/**打印调试信息*/

　　private static void debug(string msg) {

　　system.err.println(msg);

　　}

　　/**根据一个java源文件名获得类名*/

　　private static string getclassname(string filename){

　　return filename.substring(0,filename.length()-5);

　　}

　　/**从控制台获得用户输入的java代码段*/

　　…

　　}

　　编译运行上述代码，在please input java code提示下输入以下代码：

　　for(int i=0;i<10;i++){system.out.println(“this is:”+i);}

　　运行结果如下所示：

　　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

**总结：
　　在大中型企业应用系统平台中，使用代码动态编译技术结合oo编程模型，可在系统不菪机条件下保证系统的可扩展性和伸缩性。如果你是一个java程序员，稍加调整以上代码，还可以帮助调试小段的java代码。

aaaabbbb

太麻烦了，直接用Netbeans不就好了！