Java 动态编译

一、使用 JavaCompiler 接口来编译 java 源程序(最简单的)

使用 Java API 来编译 Java 源程式有非常多方法,目前让我们来看一种最简单的方法,通过 JavaCompiler 进行编译。

我们能通过 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。通过这个方法能编译 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 编译器的输出信息及接收编译器的 错误信息,后面的可变参数能传入一个或多个 Java 源程式文件。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。如果我们要编译一个 hello.java 文件,并将使用标准输入输出,run 的使用方法如下:

int results = tool.run(null, null, null, "Hello.java");

完整代码如下(用的是 eclipse 工具)

package com.dongtai.demo;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.InputStreamReader;

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

public class DynamicCompileTest {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 编译程序
        JavaCompiler javaCompiler = ToolProvider.getSystemJavaCompiler();
        int result = javaCompiler.run(null, null, null, "-d","./temp/","./temp/com/Hello.java");
        System.out.println( result == 0 ? "恭喜编译成功" : "对不起编译失败");
        
        // 运行程序
        Runtime run = Runtime.getRuntime();
        Process process = run.exec("java -cp ./temp temp/com/Hello");
        InputStream in = process.getInputStream();
        BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(in));
        String info  = "";
        while ((info = reader.readLine()) != null) {
            System.out.println(info);
                
        }
    }
}

二、使用 StandardJavaFileManager 编译 Java 源程序

在第一部分我们讨论调用 java 编译器的最容易的方法。这种方法能非常好地工作,但他确不 能更有效地得到我们所需要的信息,如标准的输入、输出信息。而在 Java SE6 中最佳的方法是使 用 StandardJavaFileManager 类。这个类能非常好地控制输入、输出,并且能通过 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

每个类的具体方法参数可以查看 jase6 API 文档。上面有很详细的解释

package com.dongtai.demo;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.File;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.Arrays;

import javax.tools.JavaCompiler;
import javax.tools.JavaCompiler.CompilationTask;
import javax.tools.StandardJavaFileManager;
import javax.tools.ToolProvider;

public class DynamicCompileTest {
    public static void main(String[] args) throws IOException{
        // 1.创建需要动态编译的代码字符串
        String nr = "\r\n"; //回车
        String source = "package temp.com; " + nr +
                " public class  Hello{" + nr + 
                    " public static void main (String[] args){" + nr + 
                        " System.out.println(\"HelloWorld! 1\");" + nr +
                    " }" + nr +
                " }";
        // 2.将欲动态编译的代码写入文件中 1.创建临时目录 2.写入临时文件目录
        File dir = new File(System.getProperty("user.dir") + "/temp"); //临时目录
        // 如果 \temp 不存在 就创建
        if (!dir.exists()) {
            dir.mkdir();
        }
        FileWriter writer = new FileWriter(new File(dir,"Hello.java"));
        writer.write(source);
        writer.flush();
        writer.close();
        
        // 3.取得当前系统的编译器
        JavaCompiler javaCompiler = ToolProvider.getSystemJavaCompiler();
        // 4.获取一个文件管理器
        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.创建编译任务
        CompilationTask task = javaCompiler.getTask(null, javaFileManager, null, Arrays.asList("-d", "./temp"), null, it);
        // 7.执行编译
        task.call();
        javaFileManager.close();
        
        // 8.运行程序
        Runtime run = Runtime.getRuntime();
        Process process = run.exec("java -cp ./temp temp/com/Hello");
        InputStream in = process.getInputStream();
        BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(in));
        String info  = "";
        while ((info = reader.readLine()) != null) {
            System.out.println(info);
            
        }
    }
}

三、从内存中动态编译 java 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。我们能编写一个类,通过这个类能输入 Java 原始码。一但建立这个对
象,你能向其中输入任意的 Java 代码,然后编译和运行。

package com.dongtai.demo;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.File;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.PrintWriter;
import java.io.StringWriter;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
import java.net.URI;
import java.net.URL;
import java.net.URLClassLoader;
import java.util.Arrays;

import javax.tools.JavaCompiler;
import javax.tools.JavaCompiler.CompilationTask;
import javax.tools.JavaFileObject;
import javax.tools.StandardJavaFileManager;
import javax.tools.ToolProvider;

public class DynamicCompileTest {
    public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, SecurityException, IllegalAccessException, IllegalArgumentException, InvocationTargetException, InstantiationException{
        
        /*
         * 编译内存中的java代码
         * */
        // 1.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.dongtai.hello;");
        out.println("public class Hello{");
        out.println("public static void main(String[] args){");
        out.println("System.out.println(\"HelloWorld! 2\");");
        out.println("}");
        out.println("}");
        out.flush();
        out.close();
        
        // 2.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");
        }
        URL[] urls = new URL[]{new URL("file:/" + "./bin/")};
        URLClassLoader classLoader = new URLClassLoader(urls);
        Class classl = classLoader.loadClass("com.dongtai.hello.Hello");
        Method method = classl.getDeclaredMethod("main", String[].class);
        String[] argsl = {null};
        method.invoke(classl.newInstance(), argsl);
    
    }
}