Java SE6调用Java编译器的两种新方法

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<? super JavaFileObject> diagnosticListener,
Iterable<String> options,
Iterable<String> classes,
Iterable<? extends JavaFileObject> 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<? 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<JavaFileObject> diagnostics = new DiagnosticCollector<JavaFileObject>();
　　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<? extends JavaFileObject> 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<String> 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<String> 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<JavaFileObject> diagnostics = new DiagnosticCollector<JavaFileObject>();
　　// 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<? extends JavaFileObject> 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;
　}
}