(转)动态编译JAVA程序

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：

…

string[] args = new string[] {“-d”， “/home/mytest/classes”， “test.java”};

int status = javac.compile(args);

…

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：

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。

public class <临时类文件名> {

public static void main(string[] args) throws exception {

system.out.println(“hello，this runtime code！”);

}

}

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。

file file;

file = file.createtempfile(“javaruntime”， “.java”， new file(system.getproperty(“user.dir”)));

string filename = file.getname();

string classname = getclassname(filename);

//将代码输出到文件

printwriter out = new printwriter(new fileoutputstream(file));

out.println(“public class” + classname + “ {”};

out.println(“..代码..”);

out.println(“}”);

//关闭文件流

out.flush();

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：

private static com.sun.tools.javac.main javac = new com.sun.tools.javac.main();

string[] args = new string[] {“-d”， system.getproperty(“user.dir”)，filename };

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：

try {

// 访问这个类

class cls = class.forname(classname);

//调用main方法

method main = cls.getmethod(“main”， new class[] { string[].class });

main.invoke(null， new object[] { new string[0] });

}catch (securityexception se) {

debug(“access to the information is denied:” + se.tostring());

}catch (nosuchmethodexception nme) {

debug(“a matching method is not found or if then name is or :

” + nme.tostring());

}catch (invocationtargetexception ite) {

debug(“exception in main: ” + ite.gettargetexception());

}catch (exception e){

debug(e.tostring());

}

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。

import java.io.file;

…

public class runtimecode{

/编译器*/

private static com.sun.tools.javac.main javac = new com.sun.tools.javac.main();

/*等待用户输入javacode，然后编译、执行/

public static void main(string[] args) throws exception{

…

run(compile(code));

}

/编译javacode，返回临时文件对象/

private synchronized static file compile(string code)

throws ioexception，exception {

file file;

//在用户当前文件目录创建一个临时代码文件

file = file.createtempfile(“javaruntime”， “.java”，

new file(system.getproperty(“user.dir”)));

//当虚拟机退出时，删除此临时java源文件

file.deleteonexit();

//获得文件名和类名字

string filename = file.getname();

string classname = getclassname(filename);

//将代码输出到文件

printwriter out = new printwriter(new fileoutputstream(file));

out.println(“/”);

…

//关闭文件流

out.flush();

out.close();

//编译代码文件

string[] args = new string[] {“-d”， system.getproperty(“user.dir”)，filename };

//返回编译的状态代码

int status = javac.compile(args);

//处理编译状态

…

}

/执行刚刚编译的类文件/

private static synchronized void run(file file)

…

//当虚拟机退出时，删除此临时编译的类文件

new file(file.getparent()， classname + “.class”).deleteonexit();

try {

// 访问这个类

class cls = class.forname(classname);

//映射main方法

method main = cls.getmethod(“main”， new class[] { string[].class });

//执行main方法

main.invoke(null， new object[] { new string[0] });

}catch (securityexception se) {

…

}

}

/打印调试信息*/

private static void debug(string msg) {

system.err.println(msg);

}

/*根据一个java源文件名获得类名/

private static string getclassname(string filename){

return filename.substring(0，filename.length()-5);

}

/从控制台获得用户输入的java代码段*/

…

}

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．