Java SE 6.0調用Java編譯器的兩種新方法

在很多Java應用中需要在程序中調用Java編譯器來編譯和運行。但在早期的版本中（Java SE5及以前版本）中只能通過tools.jar中的com.sun.tools.javac包來調用Java編譯器，但由於tools.jar不是標准的Java庫，在使用時必須要設置這個jar的路徑。而在Java SE6中為我們提供了標准的包來操作Java編譯器，這就是javax.tools包。使用這個包，我們可以不用將jar文件路徑添加到classpath中了。

一、使用JavaCompiler接口來編譯Java源程序

使用Java API來編譯Java源程序有很多方法，現在讓我們來看一種最簡單的方法，通過JavaCompiler進行編譯。

我們可以通過ToolProvider類的靜態方法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。通過這個方法可以編譯java源程序。這個方法有3個固定參數和1個可變參數（可變參數是從Jave SE5開始提供的一個新的參數類型，用type… argu表示）。前3個參數分別用來為java編譯器提供參數、得到Java編譯器的輸出信息以及接收編譯器的錯誤信息，後面的可變參數可以傳入一個或多個Java源程序文件。如果run編譯成功，返回0。

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

如果前3個參數傳入的是null，那麼run方法將以標准的輸入、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，並將使用標准輸入輸出，run的使用方法如下：

int results = tool.run(null, null, null, "test.java");

下面是使用JavaCompiler的完整代碼：

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)?"編譯成功":"編譯失敗");
　　 // 在程序中運行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測試成功！");
　 }
}

編譯成功的輸出結果：

編譯成功

JavaCompiler測試成功

編譯失敗的輸出結果：

符號： 方法 printlnln(java.lang.String)
位置： 類 java.io.PrintStream
System.out.printlnln("JavaCompiler測試成功！");
^
1 錯誤
編譯失敗

test.java:9: 找不到符號

二、使用StandardJavaFileManager編譯Java源程序

在第一部分我們討論調用java編譯器的最容易的方法。這種方法可以很好地工作，但它確不能更有效地得到我們所需要的信息，如標准的輸入、輸出信息。而在Java SE6中最好的方法是使用StandardJavaFileManager類。這個類可以很好地控制輸入、輸出，並且可以通過DiagnosticListener得到診斷信息，而DiagnosticCollector類就是listener的實現。

使用StandardJavaFileManager需要兩步。首先建立一個DiagnosticCollector實例以及通過JavaCompiler的getStandardFileManager()方法得到一個StandardFileManager對象。最後通過CompilationTask中的call方法編譯源程序。

在使用這種方法調用Java編譯時最復雜的方法就是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。

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

這些參數大多數都可為null。它們的含義所下。

·out:：用於輸出錯誤的流，默認是System.err。

·fileManager:：標准的文件管理。

·diagnosticListener: 編譯器的默認行為。

·options: 編譯器的選項

·classes：參與編譯的class。

最後一個參數compilationUnits不能為null，因為這個對象保存了你想編譯的Java文件。

在使用完getTask後，需要通過StandardJavaFileManager的getJavaFileObjectsFromFiles或getJavaFileObjectsFromStrings方法得到compilationUnits對象。調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);

最後需要關閉fileManager.close();

下面是一個完整的演示程序。

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對象
　　 DiagnosticCollector<JavaFileObject> diagnostics = new
DiagnosticCollector<JavaFileObject>();
　　 StandardJavaFileManager fileManager = compiler.getStandardFileManager(
diagnostics, null, null);
　　 // 建立用於保存被編譯文件名的對象
　　 // 每個文件被保存在一個從JavaFileObject繼承的類中
　　 Iterable<? extends JavaFileObject> compilationUnits = fileManager
.getJavaFileObjectsFromStrings(Arrays asList("test3.java"));
　　 JavaCompiler.CompilationTask task = compiler.getTask(null, fileManager,
diagnostics, null, null, compilationUnits);
　　 // 編譯源程序
　　 boolean success = task.call();
　　 fileManager.close();
　　 System.out.println((success)?"編譯成功":"編譯失敗");
　 }
　 public static void main(String args[]) throws Exception
　 {
　　 compilejava();
　 }
}

如果想得到具體的編譯錯誤，可以對Diagnostics進行掃描，代碼如下：

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));

被編譯的test.java代碼如下：

public class test
{
　 public static void main(String[] args) throws Exception
　 {
　　 aa; //錯誤語句
　　 System.out.println("JavaCompiler測試成功！");
　 }
}

在這段代碼中多寫了個aa，得到的編譯錯誤為：

Code: compiler.err.not.stmt
Kind: ERROR
Position: 89
Start Position: 89
End Position: 89
Source: test.java
Message: test.java:5: 不是語句
Success: false

通過JavaCompiler進行編譯都是在當前目錄下生成.class文件，而使用編譯選項可以改變這個默認目錄。編譯選項是一個元素為String類型的Iterable集合。如我們可以使用如下代碼在D盤根目錄下生成.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處的參數為null，而要傳遞編譯器的參數，就需要將options傳入。

有時我們編譯一個Java源程序文件，而這個源程序文件需要另幾個Java文件，而這些Java文件又在另外一個目錄，那麼這就需要為編譯器指定這些文件所在的目錄。

Iterable< String > options = Arrays.asList("-sourcepath", "d:src");

上面的代碼指定的被編譯Java文件所依賴的源文件所在的目錄。

三、從內存中編譯

JavaCompiler不僅可以編譯硬盤上的Java文件，而且還可以編譯內存中的Java代碼，然後使用reflection來運行它們。我們可以編寫一個JavaSourceFromString類，通過這個類可以輸入Java源代碼。一但建立這個對象，你可以向其中輸入任意的Java代碼，然後編譯和運行，而且無需向硬盤上寫.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>();
　　 // 定義一個StringWriter類，用於寫Java程序
　　 StringWriter writer = new StringWriter();
　　 PrintWriter out = new PrintWriter(writer);
　　 // 開始寫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();
　　 //為這段代碼取個名子：HelloWorld，以便以後使用reflection調用
　　 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，通過reflection執行這段Java程序
　　 if (success)
　　 {
　　　 System.out.println("-----輸出-----");
　　　 Class.forName("HelloWorld").getDeclaredMethod("main", new Class[]
{ String[].class }).invoke(null, new Object[]
{ null });
　　　 System.out.println("-----輸出 -----");
　　 }
　 }
　 public static void main(String args[]) throws Exception
　 {
　　 compilerJava();
　 }
}
// 用於傳遞源程序的JavaSourceFromString類
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;
　 }
}