Java 动态编译技术

Posted 2021-02-28 手握钢叉的猹

Java实现动态创建Java文件和动态加载有两种途径

1、将创建的Java字符串写入磁盘文件，然后由磁盘文件中读取再加载到虚拟机中执行

2、将创建的Java字符串写入到内存，通过内存中的对象读取到虚拟机中

摘自：https://www.cnblogs.com/flyoung2008/archive/2011/11/14/2249017.html

一、使用JavaCompiler接口编译java源程序

　　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。

　　下面是利用java动态编译实现eval功能：

package com.flyoung;

import java.io.File;
import java.io.FileWriter;
import java.io.PrintWriter;
import java.lang.reflect.Method;

import javax.tools.JavaCompiler;
import javax.tools.ToolProvider;

public class JavacTest {
    public JavacTest(){
        
    }
    
    public static void eval(String str){
        System.out.println(System.getProperty("user.dir"));//当前工作目录
        String s = "public class Temp{" ;
        s+="\\r\\n"+"      public static String call(String ss){      ";        
        s+="\\r\\n"+"            System.out.println(\\""+str+"\\");  ";
        s+="\\r\\n"+"            return \\"return_str\\"; ";
        s+="\\r\\n"+"      }";
        s+="\\r\\n"+"}";
        try{
            File file = new File("Temp.java");
            PrintWriter pw = new PrintWriter(new FileWriter(file));
            //pw.println(s);
            //pw.write(s);
            pw.close();
            
            //动态编译
            JavaCompiler javac = ToolProvider.getSystemJavaCompiler();
            int status = javac.run(null, null, null, "-d",System.getProperty("user.dir")+"/bin","Temp.java");
            if(status!=0){
                System.out.println("没有编译成功！");
            }
            
            //动态执行
        Class cls = Class.forName("Temp");//返回与带有给定字符串名的类 或接口相关联的 Class 对象。
        Method method = cls.getDeclaredMethod("call", String.class);//返回一个 Method 对象，该对象反映此 Class 对象所表示的类或接口的指定已声明方法
        String result= (String)method.invoke(null, str);//静态方法第一个参数可为null,第二个参数为实际传参
        System.out.println(result);
        }catch(Exception e){
            e.printStackTrace();
        }
    
    }
    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        JavacTest javacTest = new JavacTest();
        javacTest.eval("input_str");

    }

}

二、使用StandardJavaFileManager编译java源程序

　　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。

详细请看：http://doc.java.sun.com/DocWeb/api/javax.tools.JavaCompiler

示例：

package com.flyoung;
import java.io.File; 
import java.io.FileWriter; 
import java.util.Arrays; 
import javax.tools.JavaCompiler; 
import javax.tools.StandardJavaFileManager; 
import javax.tools.ToolProvider; 
import javax.tools.JavaCompiler.CompilationTask; 
public class DynamicCompileTest { 
  public static void main(String[] args) throws Exception { 
      //1.创建需要动态编译的代码字符串 
      String nr="\\r\\n";//回车换行 
      String source="package com.flyoung.hello;"+nr+ 
      "    public class Hello{"+nr+ 
      "     public static void main(String[] args){"+nr+ 
      "     System.out.println(\\"helloworld!\\");"+nr+ 
      "}"+nr+ 
      "}"  ; 
     //2.将预动态编译的代码写入文件中1:创建临时目录 2:写入临时文件 
      File dir=new File(System.getProperty("user.dir")+"/temp");//临时目录 
     //如果/temp目录不存在创建temp目录 
     if(!dir.exists()){
        dir.mkdir(); 
} 
     FileWriter writer=new FileWriter(new File(dir,"Hello.java")); 
     writer.write(source);//将字符串写入文件中 
     writer.flush(); 
     writer.close(); 
     //3:取得当前系统java编译器 
     JavaCompiler javaCompiler=ToolProvider.getSystemJavaCompiler(); 
   //4:获取一个文件管理器StandardJavaFileManage 
     StandardJavaFileManager javaFileManager=javaCompiler.getStandardFileManager(null, null, null); 
   //5.文件管理器根与文件连接起来 
     Iterable it=javaFileManager.getJavaFileObjects(new File(dir,"Hello.java")); 
   //6.创建编译的任务 
    CompilationTask task=javaCompiler.getTask(null, 
    javaFileManager,null,Arrays.asList("-d","./temp"), null, it); 
   //执行编译 
    task.call(); 
    javaFileManager.close(); 
  } 
}

三、从内存中动态编译源程序

      JavaCompiler 不仅能编译硬盘上的 Java 文件，而且还能编译内存中的 Java 代码，然后使用reflection来运行他们。

package com.flyoung;
import java.io.IOException; 
import java.net.URI; 
import javax.tools.SimpleJavaFileObject; 
public class JavaStringObject extends SimpleJavaFileObject { 
  private String code; 
  public JavaStringObject(String name, String code) { 
   //super(URI.create("string:///" + name.replace(\'.\', \'/\') + Kind.SOURCE.extension), Kind.SOURCE); 
   super(URI.create(name+".java"), Kind.SOURCE); 
   this.code = code; 
  } 
  @Override 
  public  CharSequence  getCharContent(boolean  ignoreEncodingErrors)  throws  IOException 
  { 
   return code; 
  } 
}

package com.flyoung;

import java.io.PrintWriter; 
import java.io.StringWriter; 
import java.lang.reflect.Method; 
import java.net.URL; 
import java.net.URLClassLoader; 
import java.util.Arrays; 
import javax.tools.JavaCompiler; 
import javax.tools.JavaFileObject; 
import javax.tools.ToolProvider; 
import javax.tools.JavaCompiler.CompilationTask; 
public class DynamicCompileTest { 
  public static void main(String[] args) throws Exception { 
   /* 
     * 编译内存中的java代码 
     */ 
   // 将代码写入内存中 
    StringWriter writer = new StringWriter();// 内存字符串输出流 
    PrintWriter out = new PrintWriter(writer); 
    out.println("package com.flyoung.hello;"); 
    out.println("public class Hello{"); 
    out.println("public static void main(String[] args){"); 
    out.println("System.out.println(\\"helloworld!\\");"); 
    out.println("}"); 
    out.println("}"); 
    out.flush(); 
    out.close(); 
   // 开始编译 
    JavaCompiler javaCompiler = ToolProvider.getSystemJavaCompiler(); 
    JavaFileObject fileObject = new JavaStringObject("Hello", writer.toString());
    CompilationTask  task=javaCompiler.getTask(null, null, null, 
    Arrays.asList("-d","./bin"), null, Arrays.asList(fileObject)); 
    boolean success=task.call(); 
       if(!success){ 
         System.out.println("编译失败!"); 
       } 
       else{ 
         System.out.println("编译成功！"); 
        //利用反射调用其中的main()方法 
        // Class class1=Class.forName("com.flyoung.hello.Hello"); 
        //ClassLoader是自动去从当前工作目录下的classpath路径下去找 也就是bin目录下 
 //Class class1=ClassLoader.getSystemClassLoader().loadClass("com.flyoung.hello.Hello"); 
                
//利用URLClassLoader去实例化一个Class类  类文件可以放在任意位置，这样就很方便了 
         URL[] urls=new URL[]{new URL("file:/"+"./bin/")}; 
         URLClassLoader classLoader=new URLClassLoader(urls); 
         Class class1=classLoader.loadClass("com.flyoung.hello.Hello"); 
         Method method=class1.getDeclaredMethod("main",String[].class); 
         String[] args1={null}; 
         method.invoke(class1.newInstance(),args1);  
       } 
  } 
}