详解Java动态执行代码的几种方式比较以及如何使用ScriptEngine

2021-08-10 10:52:33 浏览数 (4)

Java是一门编译语言，不能像JavaScript可以被动态执行，但有时候又需要Java具备动态执行代码的能力，具体该要怎么实现呢？下面，将为大家详解Java几种动态执行代码的方式以及如何使用ScriptEngine来动态执行代码。

引言

在Java项目中，或多或少我们有动态执行代码的需求，比如：

  • 系统中有一个规则验证需求，但规则经常改变
  • 代码热更新，热修复

笔者也在目前参与的一个项目中遇到了动态执行代码的需求：项目需要一个自动审核模块，但是审核规则根据相关书面文件制定，如果写死在.java文件里，那么当新的书面文件下发时，就要系统停机更新系统，然后才能继续使用，其中存在着很多不稳定因素，也很麻烦。因此在设计上就有动态执行代码的需求。好在这个需求只是审核一个表单，并没有对系统的操作和IO操作，输入参数也很固定。

笔者上网查阅了大量资料，发现网上大致流传三种动态执行代码方式，笔者经过全面比较，选择了其中一种。这里将几种方法列举如下。

方法

1.使用JEXL动态执行表达式

JEXL支持两种循环方式:

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

和

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

优点：可以动态执行Java代码，调用Java Function（Function需先传入JexlContext）
缺点：只能执行一个“表达式”，而不是Function，所以有很多语法局限，不是真正执行一个Function

2.使用Java动态编译

动态编译一直是Java的梦想，从Java 6版本它开始支持动态编译了，可以在运行期直接编译.java文件，执行.class，并且能够获得相关的输入输出，甚至还能监听相关的事件。不过，我们最期望的还是给定一段代码，直接编译，然后运行，也就是空中编译执行（on-the-fly）。

优点：功能强大，能够真正实现完整的动态执行功能，能够动态调用全部系统功能和IO操作。
缺点：虽然功能强大，可以编译.java文件，但是还是很难在运行时替换框架级的类文件，但是相比于上述方法已经有过之而无不及了；能动态调用全部系统功能和IO操作，与一般代码环境没有隔离，从而会成为项目中一个非常严重的安全隐患处。

3.使用Java ScriptEngine

使用Java自带的ScriptEngine可以说是最完美的Java动态执行代码方案之一（不考虑代码热更新等场景），关于ScriptEngine网上有大量资料可供参考，这里就不附参考资料了，简单提供下一个使用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("表达式runtime错误:" + e.getMessage());
}

使用eval()，动态执行一遍JS代码（包含一个JS function），然后利用Java的Invoke传入参数，最后获取返回值。

优点：可以执行完整的JS方法，并且获取返回值；在虚拟的Context中执行，无法调用系统操作和IO操作，非常安全；可以有多种优化方式，可以预编译，编译后可以复用，效率接近原生Java；所有实现ScriptEngine接口的语言都可以使用，并不仅限于JS，如Groovy，Ruby等语言都可以动态执行。

缺点：无法调用系统和IO操作 ，也不能使用相关js库，只能使用js的标准语法。更新：可以使用scriptengine.put()将Java原生Object传入Context，从而拓展实现调用系统和IO等操作。

对于一般的动态执行代码需求，建议使用最后一种方法。

JDK8中Java调用Javascript脚本引擎动态定义与执行代码

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">   //向上下文中存入变量
   engine.put("msg", "just a test");
   //定义类user
   String str = "msg += '!!!';var user = {name:'tom',age:23,hobbies:['football','basketball']}; ";
   engine.eval(str);
 
   //从上下文引擎中取值
   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]);
 
   //定义数学函数
   engine.eval("function add (a, b) {c = a + b; return c; }");
 
    //取得调用接口
    Invocable jsInvoke = (Invocable) engine;
 
  //定义加法函数
 
  Object result1 = jsInvoke.invokeFunction("add", new Object[] { 10, 5 });
 
  System.out.println(result1);
 
  //调用加法函数,注意参数传递的方法
 
  Adder adder = jsInvoke.getInterface(Adder.class);
 
  int result2 = adder.add(10, 35);
 
  System.out.println(result2);
 
  //定义run()函数
 
  engine.eval("function run() {print('www.java2s.com');}");
 
  Invocable invokeEngine = (Invocable) engine;
 
  Runnable runner = invokeEngine.getInterface(Runnable.class);
  //定义线程运行之
 
  Thread t = new Thread(runner);
 
  t.start();
 
  t.join();
 
  //导入其他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);}
 
  }
 
}

脚本引擎为实现动态功能(如插件机制)提供了良好的扩展性.

有关引擎接口的文档:

ScriptEngine

本篇文章到这就结束了，想要了解更多相关Java ScriptEngine动态执行代码的内容，可以搜索W3Cschool以前的文章或继续浏览下面的相关文章。


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