动态编译JAVA程序
prettygirl 转贴 (参与分：2129，专家分：100) 发表：2004-11-14 下午10:16 版本：1.0 阅读：1361次
[转贴者注]对于很多应用系统，常常需要动态装载和执行类和代码片断，这有利于部署的简易性和系统设计上的灵活性。本文给出了一个比较全面的介绍，值得参考。
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：
1.
…
2.
3.
String[] args = new String[] {“-d”， “/homemytestclasses”， “Test.java”};
4.
5.
Int status = javac.compile(args);
6.
7.
…
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：
1.
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。
1.
public class <临时类文件名> {
2.
3.
public static void main(String[] args) throws Exception {
4.
5.
System.out.println(“Hello，This runtime code！”);
6.
7.
}
8.
9.
}
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。
1.
File file;
2.
3.
file = File.createTempFile(“JavaRuntime”， “.java”， new File(System.getProperty(“user.dir”)));
4.
5.
String filename = file.getName();
6.
7.
String classname = getClassName(filename);
8.
9.
//将代码输出到文件
10.
11.
PrintWriter out = new PrintWriter(new FileOutputStream(file));
12.
13.
out.println(“public class” + classname + “ {”};
14.
15.
out.println(“..代码..”);
16.
17.
out.println(“}”);
18.
19.
//关闭文件流
20.
21.
out.flush();
22.
23.
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：
1.
Private static com.sun.tools.javac.Main javac = new com.sun.tools.javac.Main();
2.
3.
String[] args = new String[] {“-d”， System.getProperty(“user.dir”)，filename };
4.
5.
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：
1.
try {
2.
3.
// 访问这个类
4.
5.
Class cls = Class.forName(classname);
6.
7.
//调用main方法
8.
9.
Method main = cls.getMethod(“main”， new Class[] { String[].class });
10.
11.
main.invoke(null， new Object[] { new String[0] });
12.
13.
}catch (SecurityException se) {
14.
15.
debug(“access to the information is denied:” + se.toString());
16.
17.
}catch (NoSuchMethodException nme) {
18.
19.
debug(“a matching method is not found or if then name is or :
20.
21.
” + nme.toString());
22.
23.
}catch (InvocationTargetException ite) {
24.
25.
debug(“Exception in main: ” + ite.getTargetException());
26.
27.
}catch (Exception e){
28.
29.
debug(e.toString());
30.
31.
}
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。
1.
Import java.io.File;
2.
3.
…
4.
5.
Public class RuntimeCode{
6.
7.
/**编译器*/
8.
9.
private static com.sun.tools.javac.Main javac = new com.sun.tools.javac.Main();
10.
11.
/**等待用户输入JavaCode，然后编译、执行*/
12.
13.
public static void main(String[] args) throws Exception{
14.
15.
…
16.
17.
run(compile(code));
18.
19.
}
20.
21.
/**编译JavaCode，返回临时文件对象*/
22.
23.
private synchronized static File compile(String code)
24.
25.
throws IOException，Exception {
26.
27.
File file;
28.
29.
//在用户当前文件目录创建一个临时代码文件
30.
31.
file = File.createTempFile(“JavaRuntime”， “.java”，
32.
33.
new File(System.getProperty(“user.dir”)));
34.
35.
//当虚拟机退出时，删除此临时java源文件
36.
37.
file.deleteOnExit();
38.
39.
//获得文件名和类名字
40.
41.
String filename = file.getName();
42.
43.
String classname = getClassName(filename);
44.
45.
//将代码输出到文件
46.
47.
PrintWriter out = new PrintWriter(new FileOutputStream(file));
48.
49.
out.println(“/**”);
50.
51.
…
52.
53.
//关闭文件流
54.
55.
out.flush();
56.
57.
out.close();
58.
59.
//编译代码文件
60.
61.
String[] args = new String[] {“-d”， System.getProperty(“user.dir”)，filename };
62.
63.
//返回编译的状态代码
64.
65.
int status = javac.compile(args);
66.
67.
//处理编译状态
68.
69.
…
70.
71.
}
72.
73.
/**执行刚刚编译的类文件*/
74.
75.
private static synchronized void run(File file)
76.
77.
…
78.
79.
//当虚拟机退出时，删除此临时编译的类文件
80.
81.
new File(file.getParent()， classname + “.class”).deleteOnExit();
82.
83.
try {
84.
85.
// 访问这个类
86.
87.
Class cls = Class.forName(classname);
88.
89.
//映射main方法
90.
91.
Method main = cls.getMethod(“main”， new Class[] { String[].class });
92.
93.
//执行main方法
94.
95.
main.invoke(null， new Object[] { new String[0] });
96.
97.
}catch (SecurityException se) {
98.
99.
…
100.
101.
}
102.
103.
}
104.
105.
/**打印调试信息*/
106.
107.
private static void debug(String msg) {
108.
109.
System.err.println(msg);
110.
111.
}
112.
113.
/**根据一个java源文件名获得类名*/
114.
115.
private static String getClassName(String filename){
116.
117.
return filename.substring(0，filename.length()-5);
118.
119.
}
120.
121.
/**从控制台获得用户输入的Java代码段*/
122.
123.
…
124.
125.
}
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．
