詳解Java動(dòng)態(tài)執(zhí)行代碼的幾種方式比較以及如何使用ScriptEngine

Java是一門編譯語(yǔ)言，不能像JavaScript可以被動(dòng)態(tài)執(zhí)行，但有時(shí)候又需要Java具備動(dòng)態(tài)執(zhí)行代碼的能力，具體該要怎么實(shí)現(xiàn)呢？下面，將為大家詳解Java幾種動(dòng)態(tài)執(zhí)行代碼的方式以及如何使用ScriptEngine來(lái)動(dòng)態(tài)執(zhí)行代碼。

引言

在Java項(xiàng)目中，或多或少我們有動(dòng)態(tài)執(zhí)行代碼的需求，比如：

• 系統(tǒng)中有一個(gè)規(guī)則驗(yàn)證需求，但規(guī)則經(jīng)常改變
• 代碼熱更新，熱修復(fù)

筆者也在目前參與的一個(gè)項(xiàng)目中遇到了動(dòng)態(tài)執(zhí)行代碼的需求：項(xiàng)目需要一個(gè)自動(dòng)審核模塊，但是審核規(guī)則根據(jù)相關(guān)書面文件制定，如果寫死在.java文件里，那么當(dāng)新的書面文件下發(fā)時(shí)，就要系統(tǒng)停機(jī)更新系統(tǒng)，然后才能繼續(xù)使用，其中存在著很多不穩(wěn)定因素，也很麻煩。因此在設(shè)計(jì)上就有動(dòng)態(tài)執(zhí)行代碼的需求。好在這個(gè)需求只是審核一個(gè)表單，并沒(méi)有對(duì)系統(tǒng)的操作和IO操作，輸入?yún)?shù)也很固定。

筆者上網(wǎng)查閱了大量資料，發(fā)現(xiàn)網(wǎng)上大致流傳三種動(dòng)態(tài)執(zhí)行代碼方式，筆者經(jīng)過(guò)全面比較，選擇了其中一種。這里將幾種方法列舉如下。

方法

1.使用JEXL動(dòng)態(tài)執(zhí)行表達(dá)式

JEXL支持兩種循環(huán)方式:

for(item : list) {
    x = x + item;
}

和

while (x lt 10) {
    x = x + 2;
}

優(yōu)點(diǎn)：可以動(dòng)態(tài)執(zhí)行Java代碼，調(diào)用Java Function（Function需先傳入JexlContext）
缺點(diǎn)：只能執(zhí)行一個(gè)“表達(dá)式”，而不是Function，所以有很多語(yǔ)法局限，不是真正執(zhí)行一個(gè)Function

2.使用Java動(dòng)態(tài)編譯

動(dòng)態(tài)編譯一直是Java的夢(mèng)想，從Java 6版本它開(kāi)始支持動(dòng)態(tài)編譯了，可以在運(yùn)行期直接編譯.java文件，執(zhí)行.class，并且能夠獲得相關(guān)的輸入輸出，甚至還能監(jiān)聽(tīng)相關(guān)的事件。不過(guò)，我們最期望的還是給定一段代碼，直接編譯，然后運(yùn)行，也就是空中編譯執(zhí)行（on-the-fly）。

優(yōu)點(diǎn)：功能強(qiáng)大，能夠真正實(shí)現(xiàn)完整的動(dòng)態(tài)執(zhí)行功能，能夠動(dòng)態(tài)調(diào)用全部系統(tǒng)功能和IO操作。
缺點(diǎn)：雖然功能強(qiáng)大，可以編譯.java文件，但是還是很難在運(yùn)行時(shí)替換框架級(jí)的類文件，但是相比于上述方法已經(jīng)有過(guò)之而無(wú)不及了；能動(dòng)態(tài)調(diào)用全部系統(tǒng)功能和IO操作，與一般代碼環(huán)境沒(méi)有隔離，從而會(huì)成為項(xiàng)目中一個(gè)非常嚴(yán)重的安全隱患處。

3.使用Java ScriptEngine

使用Java自帶的ScriptEngine可以說(shuō)是最完美的Java動(dòng)態(tài)執(zhí)行代碼方案之一（不考慮代碼熱更新等場(chǎng)景），關(guān)于ScriptEngine網(wǎng)上有大量資料可供參考，這里就不附參考資料了，簡(jiǎn)單提供下一個(gè)使用JS Engine的例子：

String regular="function regular(args1,args2,args3){................}";
ScriptEngine engine = new ScriptEngineManager().getEngineByName("javascript");
try {
	engine.eval(regular);
	if (engine instanceof Invocable) {
		Invocable invoke = (Invocable) engine;
		String result = (String) invoke.invokeFunction(
				"regular", 
				args1,
				args2,
				args3);
		System.out.println(result);
		} else {
			System.out.println("error");
		}
	}
} catch (ScriptException e) {
	System.out.println("表達(dá)式runtime錯(cuò)誤:" + e.getMessage());
}

使用eval()，動(dòng)態(tài)執(zhí)行一遍JS代碼（包含一個(gè)JS function），然后利用Java的Invoke傳入?yún)?shù)，最后獲取返回值。

優(yōu)點(diǎn)：可以執(zhí)行完整的JS方法，并且獲取返回值；在虛擬的Context中執(zhí)行，無(wú)法調(diào)用系統(tǒng)操作和IO操作，非常安全；可以有多種優(yōu)化方式，可以預(yù)編譯，編譯后可以復(fù)用，效率接近原生Java；所有實(shí)現(xiàn)ScriptEngine接口的語(yǔ)言都可以使用，并不僅限于JS，如Groovy，Ruby等語(yǔ)言都可以動(dòng)態(tài)執(zhí)行。

缺點(diǎn)：無(wú)法調(diào)用系統(tǒng)和IO操作 ，也不能使用相關(guān)js庫(kù)，只能使用js的標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)法。更新：可以使用scriptengine.put()將Java原生Object傳入Context，從而拓展實(shí)現(xiàn)調(diào)用系統(tǒng)和IO等操作。

對(duì)于一般的動(dòng)態(tài)執(zhí)行代碼需求，建議使用最后一種方法。

JDK8中Java調(diào)用Javascript腳本引擎動(dòng)態(tài)定義與執(zhí)行代碼

import java.lang.*;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
 
import javax.script.Invocable;
import javax.script.ScriptEngine;
import javax.script.ScriptEngineManager;
 
public class ScriptEngineTest {
 
public static void main(String[] args) throws Exception {
    ScriptEngineManager sem = new ScriptEngineManager();
    ScriptEngine engine = sem.getEngineByName("javascript");     //python or jython, 
 
<pre name="code" class="html">   //向上下文中存入變量
   engine.put("msg", "just a test");
   //定義類user
   String str = "msg += '!!!';var user = {name:'tom',age:23,hobbies:['football','basketball']}; ";
   engine.eval(str);
 
   //從上下文引擎中取值
   String msg = (String) engine.get("msg");
   String name = (String) engine.get("name");
   String[] hb = engine.get("hb");
   System.out.println(msg);
   System.out.println(name + ":" + hb[0]);
 
   //定義數(shù)學(xué)函數(shù)
   engine.eval("function add (a, b) {c = a + b; return c; }");
 
    //取得調(diào)用接口
    Invocable jsInvoke = (Invocable) engine;
 
  //定義加法函數(shù)
 
  Object result1 = jsInvoke.invokeFunction("add", new Object[] { 10, 5 });
 
  System.out.println(result1);
 
  //調(diào)用加法函數(shù),注意參數(shù)傳遞的方法
 
  Adder adder = jsInvoke.getInterface(Adder.class);
 
  int result2 = adder.add(10, 35);
 
  System.out.println(result2);
 
  //定義run()函數(shù)
 
  engine.eval("function run() {print('www.java2s.com');}");
 
  Invocable invokeEngine = (Invocable) engine;
 
  Runnable runner = invokeEngine.getInterface(Runnable.class);
  //定義線程運(yùn)行之
 
  Thread t = new Thread(runner);
 
  t.start();
 
  t.join();
 
  //導(dǎo)入其他java包
 
  String jsCode = "importPackage(java.util);
  var list2 = Arrays.asList(['A', 'B', 'C']); ";
 
  engine.eval(jsCode);
 
  List<String> list2 = (List<String>) engine.get("list2");
 
  for (String val : list2) { System.out.println(val);}
 
  }
 
}

腳本引擎為實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)功能(如插件機(jī)制)提供了良好的擴(kuò)展性.

有關(guān)引擎接口的文檔:

ScriptEngine

本篇文章到這就結(jié)束了，想要了解更多相關(guān)Java ScriptEngine動(dòng)態(tài)執(zhí)行代碼的內(nèi)容，可以搜索W3Cschool以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章。