在早期的版本中(Java SE5及以前版本)中只能通過tools.jar中的com.sun.tools.javac包來調(diào)用Java編譯器，但由于tools.jar不是標準的Java庫，在使用時必須要設(shè)置這個jar的路徑。而在Java SE6中為我們提供了標準的包來操作Java編譯器，這就是javax.tools包。

編譯java文件

使用Java API來編譯Java源代碼有非常多方法，目前讓我們來看一種最簡單的方法，通過JavaCompiler進行編譯。

使用ToolProvider.getSystemJavaCompiler來得到一個JavaCompiler接口的實例。

JavaCompiler compiler = ToolProvider.getSystemJavaCompiler();

JavaCompiler中最核心的方法是run()。通過這個方法能編譯java源代碼。

int run(InputStream in, OutputStream out, OutputStream err, String... arguments)

參數(shù)分別用來為：

java編譯器提供參數(shù)

得到Java編譯器的輸出信息

接收編譯器的錯誤信息，

一個或多個Java源程式文件

如果run編譯成功，返回? 0。

如果前3個參數(shù)傳入的是null，那么run方法將以標準的輸入、輸出代替，即System.in、System.out和System.err。如果我們要編譯一個test.java文件，并將使用標準輸入輸出，run的使用方法如下：

int results = tool.run(null, null, null, "F:\\demo\\Test.java");

完整的例子：

//CompileMain.java import javax.tools.JavaCompiler; import javax.tools.ToolProvider; import java.io.BufferedReader; import java.io.IOException; import java.io.InputStreamReader;public class CompileMain {public static void main(String[] args) throws IOException {JavaCompiler compiler = ToolProvider.getSystemJavaCompiler();int result = compiler.run(null, null, null, "F:\\demo\\Test.java");System.out.println(result == 0 ? "編譯成功" : "編譯失敗");//執(zhí)行java 命令 , 空參數(shù), 所在文件夾Process process = Runtime.getRuntime().exec("java Test",null,new File("F:\\demo\\"));BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(process.getInputStream()));String str;while ((str = bufferedReader.readLine()) != null) {System.out.println(str);}} } public class Test {public static void main(String[] args) {System.out.println("this is a test.java file ,thank you very much");}} $ javac CompileMain.java $ java CompileMain 編譯成功 this is a test.java file ,thank you very much

編譯非文件形式源代碼

JDK 6 的編譯器 API 的另外一個強大之處在于，它可以編譯的源文件的形式并不局限于文本文件。JavaCompiler?類依靠文件管理服務(wù)可以編譯多種形式的源文件。比如直接由內(nèi)存中的字符串構(gòu)造的文件，或者是從數(shù)據(jù)庫中取出的文件。這種服務(wù)是由?JavaFileManager?類提供的。

在Java SE6中最佳的方法是使用StandardJavaFileManager類。這個類能非常好地控制輸入、輸出，并且能通過DiagnosticListener得到診斷信息，而DiagnosticCollector類就是listener的實現(xiàn)。新的 JDK 定義了?javax.tools.FileObject?和?javax.tools.JavaFileObject?接口。任何類，只要實現(xiàn)了這個接口，就可以被?JavaFileManager?識別。



使用StandardJavaFileManager步驟：

建立一個DiagnosticCollector實例

通過JavaCompiler.getStandardFileManager()方法得到一個StandardFileManager對象。

使用StandardFileManager獲取需要編譯的源代碼。從文件或者字符流中獲取源代碼。

JavaCompiler.getTask()生成編譯任務(wù)抽象。

通過CompilationTask.call()方法編譯源代碼。

關(guān)閉StandardFileManager。

在使用這種方法調(diào)用Java編譯時最復(fù)雜的方法就是getTask，下面讓我們討論一下getTask方法。這個方法有如下所示的6個參數(shù)。

getTask(Writer out,JavaFileManager fileManager,DiagnosticListener<? super JavaFileObject> diagnosticListener,Iterable<String> options,Iterable<String> classes,Iterable<? extends JavaFileObject> compilationUnits)

這些參數(shù)大多數(shù)都可為null。他們的含義所下。

• out: 用于輸出錯誤的流，默認是System.err。
• fileManager:標準的文件管理。
• diagnosticListener: 編譯器的默認行為。
• options: 編譯器的選項
• classes：參和編譯的class。
• compilationUnits: 待編譯的Java文件，不能為null。

CompilationTask?提供了?setProcessors(Iterable<? extends Processor>processors)方法，用戶可以制定處理 annotation 的處理器。

在使用完getTask前，需要通過StandardJavaFileManager.getJavaFileObjectsFromFiles()或StandardJavaFileManager.getJavaFileObjectsFromStrings方法得到待編譯的compilationUnits對象。

也可以通過繼承/實現(xiàn)SimpleJavaObject獲取帶編譯的對象。

調(diào)用這兩個方法的方式如下：

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

最后需要關(guān)閉fileManager.close();

例如：

package win.hgfdodo.dynamic;import javax.tools.JavaCompiler; import javax.tools.JavaFileObject; import javax.tools.StandardJavaFileManager; import javax.tools.ToolProvider; import java.util.Arrays;public class JavaFileManagerMain {public static void main(String[] args) {String fullQuanlifiedFileName = "win.hgfdodo.dynamic.".replaceAll("\\.", java.io.File.separator) + "Calculator.java";JavaCompiler compiler = ToolProvider.getSystemJavaCompiler();StandardJavaFileManager fileManager =compiler.getStandardFileManager(null, null, null);Iterable<? extends JavaFileObject> files =fileManager.getJavaFileObjectsFromStrings(Arrays.asList(fullQuanlifiedFileName));JavaCompiler.CompilationTask task = compiler.getTask(null, fileManager, null, null, null, files);Boolean result = task.call();if (result == true) {System.out.println("Succeeded");}} } package win.hgfdodo.dynamic;public class Calculator {public int multiply(int multiplicand, int multiplier) {return multiplicand * multiplier;} }

JavaFileObject獲取java源程序

開發(fā)者希望生成?Calculator?的一個測試類，而不是手工編寫。使用 compiler API，可以將內(nèi)存中的一段字符串，編譯成一個 CLASS 文件。

定制 JavaFileObject 對象：

package win.hgfdodo.dynamic;import javax.tools.SimpleJavaFileObject; import java.io.IOException; import java.net.URI; import java.net.URISyntaxException;public class StringObject extends SimpleJavaFileObject {private String content = null;protected StringObject(String className, String contents) throws URISyntaxException {super(new URI(className), Kind.SOURCE);this.content = contents;}@Overridepublic CharSequence getCharContent(boolean ignoreEncodingErrors) throws IOException {return content;} }

SimpleJavaFileObject?是?JavaFileObject?的子類，它提供了默認的實現(xiàn)。繼承?SimpleJavaObject?之后，只需要實現(xiàn)?getCharContent?方法。

接下來，在內(nèi)存中構(gòu)造?Calculator?的測試類?CalculatorTest，并將代表該類的字符串放置到?StringObject?中，傳遞給?JavaCompiler.getTask?方法。

具體如下：

package win.hgfdodo.dynamic;import javax.tools.JavaCompiler; import javax.tools.JavaFileObject; import javax.tools.StandardJavaFileManager; import javax.tools.ToolProvider; import java.net.URISyntaxException; import java.util.Arrays;public class StringClassCompilerMain {public static void main(String[] args) {JavaCompiler javaCompiler = ToolProvider.getSystemJavaCompiler();StandardJavaFileManager standardJavaFileManager = javaCompiler.getStandardFileManager(null, null, null);JavaFileObject testFile = generateTest();Iterable<? extends JavaFileObject> classes = Arrays.asList(testFile);JavaCompiler.CompilationTask task = javaCompiler.getTask(null, standardJavaFileManager, null, null, null, classes);if(task.call()){System.out.println("success");}else{System.out.println("failure!");}}private static JavaFileObject generateTest() {String contents = new String("package win.hgfdodo.dynamic;" +"class CalculatorTest {\n" +" public void testMultiply() {\n" +" Calculator c = new Calculator();\n" +" System.out.println(c.multiply(2, 4));\n" +" }\n" +" public static void main(String[] args) {\n" +" CalculatorTest ct = new CalculatorTest();\n" +" ct.testMultiply();\n" +" }\n" +"}\n");StringObject so = null;try {so = new StringObject("win.hgfdodo.dynamic.CalculatorTest", contents);} catch (URISyntaxException e) {e.printStackTrace();}return so;} }

采集編譯器的診斷信息

收集編譯過程中的診斷信息是JDK6新增的內(nèi)容。診斷信息，通常指錯誤、警告或是編譯過程中的詳盡輸出。

JDK 6 通過?Listener?機制，獲取這些信息。如果要注冊一個?DiagnosticListener，必須使用?CompilationTask?來進行編譯，因為?Tool.run?方法沒有辦法注冊?Listener。

步驟:

構(gòu)造一個?Listener；

傳遞給?JavaFileManager?的構(gòu)造函數(shù)；

編譯完成后，獲取Diagnostic列表；

輸出診斷信息。

例子：

package win.hgfdodo.dynamic;import javax.tools.*; import java.net.URISyntaxException; import java.util.Arrays; import java.util.List; import java.util.Locale;public class StringClassCompilerMain {public static void main(String[] args) {JavaCompiler javaCompiler = ToolProvider.getSystemJavaCompiler();DiagnosticCollector<JavaFileObject> collector = new DiagnosticCollector<>();StandardJavaFileManager standardJavaFileManager = javaCompiler.getStandardFileManager(null, null, null);JavaFileObject testFile = generateTest();Iterable<? extends JavaFileObject> classes = Arrays.asList(testFile);JavaCompiler.CompilationTask task = javaCompiler.getTask(null, standardJavaFileManager, collector, null, null, classes);if(task.call()){System.out.println("success");}else{System.out.println("failure!");}List<Diagnostic<? extends JavaFileObject>> diagnostics = collector.getDiagnostics();for (Diagnostic<? extends JavaFileObject> diagnostic: diagnostics){System.out.println("line:"+ diagnostic.getLineNumber());System.out.println("msg:"+ diagnostic.getMessage(Locale.ENGLISH));System.out.println("source:"+ diagnostic.getSource());}}private static JavaFileObject generateTest() {String contents = new String("package win.hgfdodo.dynamic;" +"class CalculatorTest {\n" +" public void testMultiply() {\n" +" Calculator c = new Calculator()\n" +" System.out.println(c.multiply(2, 4));\n" +" }\n" +" public static void main(String[] args) {\n" +" CalculatorTest ct = new CalculatorTest();\n" +" ct.testMultiply();\n" +" }\n" +"}\n");StringObject so = null;try {so = new StringObject("win.hgfdodo.dynamic.CalculatorTest", contents);} catch (URISyntaxException e) {e.printStackTrace();}return so;} }

generateTest方法在構(gòu)造Calculator時，將行尾;去掉，造成java 源文件錯誤，在編譯時，會輸出：

line:3 msg:需要';' source:win.hgfdodo.dynamic.StringObject[win.hgfdodo.dynamic.CalculatorTest]

運行時編譯和運行java類



CharSequenceJavaFileObject -- 存儲源代碼

package win.hgfdodo.compiler;import javax.tools.SimpleJavaFileObject; import java.io.IOException; import java.net.URI;/*** 字符串java源代碼。JavaFileObject表示*/ public class CharSequenceJavaFileObject extends SimpleJavaFileObject {//表示java源代碼private CharSequence content;protected CharSequenceJavaFileObject(String className, String content) {super(URI.create("string:///" + className.replaceAll("\\.", "/") + Kind.SOURCE.extension), Kind.SOURCE);this.content = content;}/*** 獲取需要編譯的源代碼* @param ignoreEncodingErrors* @return* @throws IOException*/@Overridepublic CharSequence getCharContent(boolean ignoreEncodingErrors) throws IOException {return content;} }

JavaClassObject 保存編譯結(jié)果

package win.hgfdodo.compiler;import javax.tools.SimpleJavaFileObject; import java.io.ByteArrayOutputStream; import java.io.IOException; import java.io.OutputStream; import java.net.URI;/*** 存儲編譯后的字節(jié)碼*/ public class JavaClassObject extends SimpleJavaFileObject {/*** Compiler編譯后的byte數(shù)據(jù)會存在這個ByteArrayOutputStream對象中，* 后面可以取出，加載到JVM中。*/private ByteArrayOutputStream byteArrayOutputStream;public JavaClassObject(String className, Kind kind) {super(URI.create("string:///" + className.replaceAll("\\.", "/") + kind.extension), kind);this.byteArrayOutputStream = new ByteArrayOutputStream();}/*** 覆蓋父類SimpleJavaFileObject的方法。* 該方法提供給編譯器結(jié)果輸出的OutputStream。* * 編譯器完成編譯后，會將編譯結(jié)果輸出到該 OutputStream 中，我們隨后需要使用它獲取編譯結(jié)果** @return* @throws IOException*/@Overridepublic OutputStream openOutputStream() throws IOException {return this.byteArrayOutputStream;}/*** FileManager會使用該方法獲取編譯后的byte，然后將類加載到JVM*/public byte[] getBytes() {return this.byteArrayOutputStream.toByteArray();} }

JavaFileManager 處理編譯結(jié)果

JavaFileManager提供了編譯結(jié)果存儲和編譯類的加載。

package win.hgfdodo.compiler;import javax.tools.FileObject; import javax.tools.ForwardingJavaFileManager; import javax.tools.JavaFileManager; import javax.tools.JavaFileObject; import java.io.IOException; import java.security.SecureClassLoader;/*** 輸出字節(jié)碼到JavaClassFile*/ public class ClassFileManager extends ForwardingJavaFileManager {/*** 存儲編譯后的代碼數(shù)據(jù)*/private JavaClassObject classJavaFileObject;protected ClassFileManager(JavaFileManager fileManager) {super(fileManager);}/*** 編譯后加載類* <p>* 返回一個匿名的SecureClassLoader:* 加載由JavaCompiler編譯后，保存在ClassJavaFileObject中的byte數(shù)組。*/@Overridepublic ClassLoader getClassLoader(Location location) {return new SecureClassLoader() {@Overrideprotected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {byte[] bytes = classJavaFileObject.getBytes();return super.defineClass(name, bytes, 0, bytes.length);}};}/*** 給編譯器提供JavaClassObject，編譯器會將編譯結(jié)果寫進去*/@Overridepublic JavaFileObject getJavaFileForOutput(Location location, String className, JavaFileObject.Kind kind, FileObject sibling) throws IOException {this.classJavaFileObject = new JavaClassObject(className, kind);return this.classJavaFileObject;}}

DynamicCompiler -- 自定義編譯器

DynamicCompiler實現(xiàn)將源代碼編譯并加載的功能。

package win.hgfdodo.compiler;import javax.tools.*; import java.io.IOException; import java.util.ArrayList; import java.util.List;/*** 運行時編譯*/ public class DynamicCompiler {private JavaFileManager fileManager;public DynamicCompiler() {this.fileManager = initManger();}private JavaFileManager initManger() {if (fileManager != null) {return fileManager;} else {JavaCompiler javaCompiler = ToolProvider.getSystemJavaCompiler();DiagnosticCollector diagnosticCollector = new DiagnosticCollector();fileManager = new ClassFileManager(javaCompiler.getStandardFileManager(diagnosticCollector, null, null));return fileManager;}}/*** 編譯源碼并加載，獲取Class對象* @param fullName* @param sourceCode* @return* @throws ClassNotFoundException*/public Class compileAndLoad(String fullName, String sourceCode) throws ClassNotFoundException {JavaCompiler javaCompiler = ToolProvider.getSystemJavaCompiler();List<JavaFileObject> javaFileObjectList = new ArrayList<JavaFileObject>();javaFileObjectList.add(new CharSequenceJavaFileObject(fullName, sourceCode));boolean result = javaCompiler.getTask(null, fileManager, null, null, null, javaFileObjectList).call();if (result) {return this.fileManager.getClassLoader(null).loadClass(fullName);} else {return Class.forName(fullName);}}/*** 關(guān)閉fileManager* @throws IOException*/public void closeFileManager() throws IOException {this.fileManager.close();}}

測試

package win.hgfdodo.compiler;import java.io.IOException; import java.lang.reflect.InvocationTargetException;public class DynamicCompilerTest {public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InvocationTargetException, InstantiationException, IOException {StringBuilder src = new StringBuilder();src.append("package win.hgfdodo.compiler;");src.append("public class DynaClass {\n");src.append(" public String toString() {\n");src.append(" return \"Hello, I am \" + ");src.append("this.getClass().getSimpleName();\n");src.append(" }\n");src.append("}\n");String fullName = "win.hgfdodo.compiler.DynaClass";DynamicCompiler compiler = new DynamicCompiler();Class clz = compiler.compileAndLoad(fullName, src.toString());System.out.println(clz.getConstructor().newInstance());compiler.close();} }

編譯加載win.hgfdodo.compiler.DynaClass后，創(chuàng)建新的對象，并調(diào)用toString()輸出：

Hello, I am DynaClass

參考

javafile compiler， classloader and run

?

本文根據(jù)博客https://my.oschina.net/hgfdoing/blog/3052263

修改而來,注意, 編譯.java源碼, 和執(zhí)行.class 都需要制定文件夾,這里我使用了絕對路徑

2019年5月23日09:59:23

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的java Compiler API (java编译api)的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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