java 利用反射模拟动态语言的 eval 函数

实现步骤：

1.自定义一个Java类，该Java类中定义一个方法来包含需要被运行的代码。
2.动态编译刚刚生成的Java源码，不在磁盘上生成源码，而是直接编译内存中的Java源码。
3.动态加载刚刚创建编译的Java二进制码，编译好的Java二进制码不是在磁盘上，而是放在内存中，并定义自己的类加载器，负责加载内存中的class文件。
4.通过反射运行前一步加载的类。

package test.dynamic;

import java.lang.reflect.Method;

public class Eval {

	public static Object eval(String str) throws Exception {

		StringBuffer sb = new StringBuffer();
		sb.append("public class Temp");
		sb.append("{");
		sb.append("    public Object getObject()");
		sb.append("    {");
		sb.append("        " + str + "return new Object();");
		sb.append("    }");
		sb.append("}");

		// 调用自定义类加载器加载编译在内存中class文件
		// 说明：这种方式也需要些数据落地写磁盘的
		// 为毛一定要落地呢，直接内存里加载不就完了嘛
		// 应该也是可以的，它从磁盘读了也是进内存
		// 只不过java不允许直接操作内存
		// 写jni估计是可以

		Class clazz = new MyClassLoader().findClass(sb.toString());
		Method method = clazz.getMethod("getObject");
		// 通过反射调用方法
		return method.invoke(clazz.newInstance());

	}

	public static void main(String[] args) throws Exception {
		Object rval = eval("System.out.println(\"Hello World\");");
		System.out.println(rval);
	}

}

 

 

package test.dynamic;

import java.net.URI;
import java.util.Arrays;

import javax.tools.DiagnosticCollector;
import javax.tools.JavaCompiler;
import javax.tools.JavaFileObject;
import javax.tools.SimpleJavaFileObject;
import javax.tools.ToolProvider;

public class MyClassLoader extends ClassLoader {

	@Override
	public Class<?> findClass(String str) throws ClassNotFoundException {

		JavaCompiler compiler = ToolProvider.getSystemJavaCompiler();
		// 用于诊断源代码编译错误的对象
		DiagnosticCollector diagnostics = new DiagnosticCollector();
		// 内存中的源代码保存在一个从JavaFileObject继承的类中
		JavaFileObject file = new JavaSourceFromString("Temp", str.toString());
		// System.out.println(file);
		Iterable compilationUnits = Arrays.asList(file);
		// 关于报：Exception in thread "main" java.lang.ClassNotFoundException: Temp
		// 的解决方法：http://willam2004.iteye.com/blog/1026454
		// 需要为compiler.getTask方法指定编译路径：
		// 执行过程如下：
		// 1、定义类的字符串表示。
		// 2、编译类
		// 3、加载编译后的类
		// 4、实例化并进行调用。
		// 在eclipse下如果按照上述的方式进行调用，会在第三步中加载编译的类过程抛出“ClassNotFoundException”。
		// 因为默认的Eclipse的java工程编译后的文件是放在当前工程下的bin目录下。而第二步编译输出的路径是工程目录下,
		// 所以加载时会抛出类找不到的错误。

		String flag = "-d";
		String outDir = System.getProperty("user.dir") + "/" + "bin";
		Iterable<String> stringdir = Arrays.asList(flag, outDir); // 指定-d dir 参数
		// 建立一个编译任务
		JavaCompiler.CompilationTask task = compiler.getTask(null, null, null,
		stringdir, null, compilationUnits);
		// 编译源程序
		boolean result = task.call();
		if (result) {
			return Class.forName("Temp");
		}

		return null;

	}
}

class JavaSourceFromString extends SimpleJavaFileObject {

	private String name;
	private String code;

	public JavaSourceFromString(String name, String code) {
		super(URI.create("string:///" + name.replace('.', '/')
		+ Kind.SOURCE.extension), Kind.SOURCE);
		this.code = code;
	}

	public CharSequence getCharContent(boolean ignoreEncodingErrors) {
		return code;
	}

}

 

 

 

下面是把源代码生成在磁盘上再加载到内存中的实现

 

package test.dynamic;

import java.io.File;
import java.io.FileWriter;
import java.io.PrintWriter;
import java.lang.reflect.Method;
import java.net.URL;
import java.net.URLClassLoader;

public class Eval2 {

	public static void main(String[] args) throws Exception
	{
		Object rval = eval("System.out.println(\"Hello World\");return 5;");
		System.out.println(rval);
	}

	public static Object eval(String str) throws Exception
	{
		// 生成Java源文件
		StringBuilder s = new StringBuilder("public class Temp{");
		s.append("        public Object rt(){");
		s.append("                " + str);
		s.append("        }");
		s.append("}");

		// 在当前目录生成Java源文件
		File f = new File("Temp.java");
		PrintWriter pw = new PrintWriter(new FileWriter(f));
		pw.println(s.toString());
		pw.close();

		// 动态编译（此处可直接编译内存中的Java源码，二进制码也放在内存中）
		// 使用这些动态编译的方式的时候，需要确保JDK中的tools.jar在应用的 CLASSPATH中。
		com.sun.tools.javac.Main javac = new com.sun.tools.javac.Main();
		// 这里eclipse寻找class的路径就是在bin下面找的, 需要把class编译到项目的 bin目录下
		String[] cpargs = new String[] { "-d", "./bin", "Temp.java" };
		// 动态编译
		int status = javac.compile(cpargs);
		if (status != 0)
		{
			System.out.println("您给的Java代码有错!");
			return null;
		}

		// 创建一个URL数组
		URL[] urls = { new URL("file:Temp.class") };
		// 以默认的ClassLoader作为父ClassLoader，创建URLClassLoader
		URLClassLoader myClassLoader = new URLClassLoader(urls);
		// 加载Temp类（如果要加载内存中的class文件－二进制码，需要自己写类加载器）
		Class clazz = myClassLoader.loadClass("Temp");
		// 获取rt方法
		Method rt = clazz.getMethod("rt");
		// 动态调用rt方法
		return rt.invoke(clazz.newInstance());

	}

}