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SE6调用Java编译器的两种方法

2023-06-10 12:43:23
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来源:转载
供稿:网友

在很多Java应用中需要在程序中调用Java编译器来编译和运行。但在早期的版本中(Java SE5及以前版本)中只能通过tools.jar中的com.sun.tools.javac包来调用Java编译器,但由于tools.jar不是标准的Java库,在使用时必须要设置这个jar的路径。而在Java SE6中为我们提供了标准的包来操作Java编译器,这就是javax.tools包。使用这个包,我们可以不用将jar文件路径添加到classpath中了。

 一、使用JavaCompiler接口来编译Java源程序

使用Java API来编译Java源程序有很多方法,现在让我们来看一种最简单的方法,通过JavaCompiler进行编译。

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。如果我们要编译一个test.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, "test.java");

下面是使用JavaCompiler的完整代码:

import java.io.*;
  import javax.tools.*;
  public class test_compilerapi
  {
   public static void main(String args[]) throws IOException
   {
   JavaCompiler compiler = ToolProvider.getSystemJavaCompiler();
   int results = compiler.run(null, null, null, "test.java");
   System.out.println((results == 0)?"编译成功":"编译失败");
   // 在程序中运行test
   Runtime run = Runtime.getRuntime();
   Process p = run.exec("java test");
   BufferedInputStream in = new BufferedInputStream(p.getInputStream());
   BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(in));
   String s;
   while ((s = br.readLine()) != null)
   System.out.println(s);
   }
  }
  public class test
  {
   public static void main(String[] args) throws Exception
   {
   System.out.println("JavaCompiler测试成功!");
   }
  }

编译成功的输出结果:

编译成功
  JavaCompiler测试成功
  编译失败的输出结果:
  test.java:9: 找不到符号
  符号: 方法 printlnln(java.lang.String)
  位置: 类 java.io.PrintStream
  System.out.printlnln("JavaCompiler测试成功!");
  ^
  1 错误
  编译失败

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。这种方法可以很好地工作,但它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。

在使用这种方法调用Java编译时最复杂的方法就是getTask,下面让我们讨论一下getTask方法。这个方法有如下所示的6个参数。

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

这些参数大多数都可为null。它们的含义所下。

·out::用于输出错误的流,默认是System.err。
  ·fileManager::标准的文件管理。
  ·diagnosticListener: 编译器的默认行为。
  ·options: 编译器的选项
  ·classes:参与编译的class。

最后一个参数compilationUnits不能为null,因为这个对象保存了你想编译的Java文件。

在使用完getTask后,需要通过StandardJavaFileManager的getJavaFileObjectsFromFiles或getJavaFileObjectsFromStrings方法得到compilationUnits对象。调用这两个方法的方式如下:

Iterable getJavaFileObjectsFromFiles(
  Iterable files)
  Iterable getJavaFileObjectsFromStrings(
  Iterable names)
  String[] filenames = …;
  Iterable compilationUnits =
  fileManager.getJavaFileObjectsFromFiles(Arrays.asList(filenames));
  JavaCompiler.CompilationTask task = compiler.getTask(null, fileManager,
  diagnostics, options, null, compilationUnits);

最后需要关闭fileManager.close();

下面是一个完整的演示程序。

import java.io.*;
  import java.util.*;
  import javax.tools.*;
  public class test_compilerapi
  {
   private static void compilejava() throws Exception
   {
   JavaCompiler compiler = ToolProvider.getSystemJavaCompiler();
   // 建立DiagnosticCollector对象
   DiagnosticCollector diagnostics = new DiagnosticCollector();
   StandardJavaFileManager fileManager = compiler.getStandardFileManager(diagnostics, null, null);
   // 建立用于保存被编译文件名的对象
   // 每个文件被保存在一个从JavaFileObject继承的类中
   Iterable compilationUnits = fileManager
   .getJavaFileObjectsFromStrings(Arrays asList("test3.java"));
   JavaCompiler.CompilationTask task = compiler.getTask(null, fileManager,
   diagnostics, null, null, compilationUnits);
   // 编译源程序
   boolean success = task.call();
   fileManager.close();
   System.out.println((success)?"编译成功":"编译失败");
   }
   public static void main(String args[]) throws Exception
   {
   compilejava();
   }
  }

如果想得到具体的编译错误,可以对Diagnostics进行扫描,代码如下:

for (Diagnostic diagnostic : diagnostics.getDiagnostics())
  System.out.printf(
  "Code: %s%n" +
  "Kind: %s%n" +
  "Position: %s%n" +
  "Start Position: %s%n" +
  "End Position: %s%n" +
  "Source: %s%n" +
  "Message: %s%n",
  diagnostic.getCode(), diagnostic.getKind(),
  diagnostic.getPosition(), diagnostic.getStartPosition(),
  diagnostic.getEndPosition(), diagnostic.getSource(),
  diagnostic.getMessage(null));

被编译的test.java代码如下:

public class test
  {
   public static void main(String[] args) throws Exception
   {
   aa; //错误语句
   System.out.println("JavaCompiler测试成功!");
   }
  }

在这段代码中多写了个aa,得到的编译错误为:

Code: compiler.err.not.stmt
  Kind: ERROR
  Position: 89
  Start Position: 89
  End Position: 89
  Source: test.java
  Message: test.java:5: 不是语句
  Success: false

通过JavaCompiler进行编译都是在当前目录下生成.class文件,而使用编译选项可以改变这个默认目录。编译选项是一个元素为String类型的Iterable集合。如我们可以使用如下代码在D盘根目录下生成.class文件。

Iterable options = Arrays.asList("-d", "d://");
  JavaCompiler.CompilationTask task = compiler.getTask(null, fileManager,
  diagnostics, options, null, compilationUnits);

在上面的例子中options处的参数为null,而要传递编译器的参数,就需要将options传入。

有时我们编译一个Java源程序文件,而这个源程序文件需要另几个Java文件,而这些Java文件又在另外一个目录,那么这就需要为编译器指定这些文件所在的目录。

Iterable options = Arrays.asList("-sourcepath", "d://src");

上面的代码指定的被编译Java文件所依赖的源文件所在的目录。

三、从内存中编译

JavaCompiler不仅可以编译硬盘上的Java文件,而且还可以编译内存中的Java代码,然后使用reflection来运行它们。我们可以编写一个JavaSourceFromString类,通过这个类可以输入Java源代码。一但建立这个对象,你可以向其中输入任意的Java代码,然后编译和运行,而且无需向硬盘上写.class文件。

import java.lang.reflect.*;
  import java.io.*;
  import javax.tools.*;
  import javax.tools.JavaCompiler.CompilationTask;
  import java.util.*;
  import java.net.*;
  public class test_compilerapi
  {
   private static void compilerJava() throws Exception
   {
   JavaCompiler compiler = ToolProvider.getSystemJavaCompiler();
   DiagnosticCollector diagnostics = new DiagnosticCollector();
   // 定义一个StringWriter类,用于写Java程序
   StringWriter writer = new StringWriter();
   PrintWriter out = new PrintWriter(writer);
   // 开始写Java程序
   out.println("public class HelloWorld {");
   out.println(" public static void main(String args[]) {");
   out.println(" System.out.println(/"Hello, World/");");
   out.println(" }");
   out.println("}");
   out.close();
   //为这段代码取个名子:HelloWorld,以便以后使用reflection调用
   JavaFileObject file = new JavaSourceFromString("HelloWorld", writer.toString());
   Iterable compilationUnits = Arrays.asList(file);
   JavaCompiler.CompilationTask task = compiler.getTask(null, null,
   diagnostics, null, null, compilationUnits);
   boolean success = task.call();
   System.out.println("Success: " + success);
   // 如果成功,通过reflection执行这段Java程序
   if (success)
   {
   System.out.println("-----输出-----");
   Class.forName("HelloWorld").getDeclaredMethod("main", new Class[]
   { String[].class }).invoke(null, new Object[]
   { null });
   System.out.println("-----输出 -----");
   }
   }
   public static void main(String args[]) throws Exception
   {
   compilerJava();
   }
   }
   // 用于传递源程序的JavaSourceFromString类
   class JavaSourceFromString extends SimpleJavaFileObject
   {
   final String code;
   JavaSourceFromString(String name, String code)
   {
   super(URI.create("string:///" + name.replace('.', '/')+ Kind.SOURCE.extension), Kind.SOURCE);
   this.code = code;
   }
   @Override
   public CharSequence getCharContent(boolean ignoreEncodingErrors)
   {
   return code;
   }
   }

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