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Java进阶:在SE6中调用编译器的两种方法

来源:互联网  宽屏版  评论
2008-06-01 02:56:33

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;

}

}

 
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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