java 编译非文本形式的文件

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编译非文本形式的文件

JDK 6 的编译器 API 的另外一个强大之处在于,它可以编译的源文件的形式并不局限于文本文件。JavaCompiler 类依靠文件管理服务可以编译多种形式的源文件。比如直接由内存中的字符串构造的文件,或者是从数据库中取出的文件。这种服务是由 JavaFileManager 类提供的。通常的编译过程分为以下几个步骤:

  1. 解析 javac 的参数;
  2. 在 source path 和/或 CLASSPATH 中查找源文件或者 jar 包;
  3. 处理输入,输出文件;

在这个过程中,JavaFileManager 类可以起到创建输出文件,读入并缓存输出文件的作用。由于它可以读入并缓存输入文件,这就使得读入各种形式的输入文件成为可能。JDK 提供的命令行工具,处理机制也大致相似,在未来的版本中,其它的工具处理各种形式的源文件也成为可能。为此,新的 JDK 定义了 javax.tools.FileObjectjavax.tools.JavaFileObject 接口。任何类,只要实现了这个接口,就可以被 JavaFileManager 识别。

如果要使用 JavaFileManager,就必须构造 CompilationTask。JDK 6 提供了 JavaCompiler.CompilationTask 类来封装一个编译操作。这个类可以通过:

JavaCompiler.getTask (
    Writer out, 
    JavaFileManager fileManager,
    DiagnosticListener diagnosticListener,
    Iterable options,
    Iterable classes,
    Iterable compilationUnits
)

方法得到。关于每个参数的含义,请参见 JDK 文档。传递不同的参数,会得到不同的 CompilationTask。通过构造这个类,一个编译过程可以被分成多步。进一步,CompilationTask 提供了 setProcessors(Iterableprocessors) 方法,用户可以制定处理 annotation 的处理器。图 1 展示了通过 CompilationTask 进行编译的过程:


图 1. 使用 CompilationTask 进行编译
java 编译非文本形式的文件_第1张图片

下面的例子通过构造 CompilationTask 分多步编译一组 Java 源文件。


清单 2. 构造 CompilationTask 进行编译

01 package math;

02 public class Calculator {
03     public int multiply(int multiplicand, int multiplier) {
04         return multiplicand * multiplier;
05     }
06 }

07 package compile;
08 import javax.tools.*;
09 import java.io.FileOutputStream;
10 import java.util.Arrays;
11 public class Compiler {
12   public static void main(String[] args) throws Exception{
13     String fullQuanlifiedFileName = "math" + java.io.File.separator +"Calculator.java";
14     JavaCompiler compiler = ToolProvider.getSystemJavaCompiler();
15     StandardJavaFileManager fileManager  =
           compiler.getStandardFileManager(null, null, null);

16     Iterable files =
             fileManager.getJavaFileObjectsFromStrings(
             Arrays.asList(fullQuanlifiedFileName));
17     JavaCompiler.CompilationTask task = compiler.getTask(
             null, fileManager, null, null, null, files);

18     Boolean result = task.call();
19     if( result == true ) {
20       System.out.println("Succeeded");
21     }
22   }
23 }
   

以上是第一步,通过构造一个 CompilationTask 编译了一个 Java 文件。14-17 行实现了主要逻辑。第 14 行,首先取得一个编译器对象。由于仅仅需要编译普通文件,因此第 15 行中通过编译器对象取得了一个标准文件管理器。16 行,将需要编译的文件构造成了一个 Iterable 对象。最后将文件管理器和 Iterable 对象传递给 JavaCompilergetTask 方法,取得了 JavaCompiler.CompilationTask 对象。

接下来第二步,开发者希望生成 Calculator 的一个测试类,而不是手工编写。使用 compiler API,可以将内存中的一段字符串,编译成一个 CLASS 文件。


清单 3. 定制 JavaFileObject 对象

01 package math;
02 import java.net.URI;
03 public class StringObject extends SimpleJavaFileObject{
04     private String contents = null;
05     public StringObject(String className, String contents) throws Exception{
06         super(new URI(className), Kind.SOURCE);
07         this.contents = contents;
08     }

09     public CharSequence getCharContent(boolean ignoreEncodingErrors) 
             throws IOException {
10         return contents;
11     }
12 }
   

SimpleJavaFileObjectJavaFileObject 的子类,它提供了默认的实现。继承 SimpleJavaObject 之后,只需要实现 getCharContent 方法。如 清单 3 中的 9-11 行所示。接下来,在内存中构造 Calculator 的测试类 CalculatorTest,并将代表该类的字符串放置到 StringObject 中,传递给 JavaCompilergetTask 方法。清单 4 展现了这些步骤。


清单 4. 编译非文本形式的源文件

01 package math;
02 import javax.tools.*;
03 import java.io.FileOutputStream;
04 import java.util.Arrays;
05 public class AdvancedCompiler {
06   public static void main(String[] args) throws Exception{

07     // Steps used to compile Calculator
08     // Steps used to compile StringObject

09     // construct CalculatorTest in memory
10     JavaCompiler compiler = ToolProvider.getSystemJavaCompiler();
11     StandardJavaFileManager fileManager  =
           compiler.getStandardFileManager(null, null, null);
12         JavaFileObject file = constructTestor();
13         Iterable files = Arrays.asList(file);
14         JavaCompiler.CompilationTask task = compiler.getTask (
                 null, fileManager, null, null, null, files);

15         Boolean result = task.call();
16         if( result == true ) {
17           System.out.println("Succeeded");
18         }
19   }

20   private static SimpleJavaFileObject constructTestor() {
21     StringBuilder contents = new StringBuilder(
           "package math;" +
           "class CalculatorTest {\n" +
      	   "  public void testMultiply() {\n" +
		   "    Calculator c = new Calculator();\n" +
		   "    System.out.println(c.multiply(2, 4));\n" +
		   "  }\n" +
		   "  public static void main(String[] args) {\n" +
		   "    CalculatorTest ct = new CalculatorTest();\n" +
		   "    ct.testMultiply();\n" +
		   "  }\n" +
		   "}\n");
22      StringObject so = null;
23      try {
24        so = new StringObject("math.CalculatorTest", contents.toString());
25      } catch(Exception exception) {
26        exception.printStackTrace();
27      }
28      return so;
29    }
30 }

实现逻辑和 清单 2 相似。不同的是在 20-30 行,程序在内存中构造了 CalculatorTest 类,并且通过 StringObject 的构造函数,将内存中的字符串,转换成了 JavaFileObject 对象。

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