2006 年底，Sun 公司發(fā)布了 Java Standard Edition 6（Java SE 6）的最終正式版，代號(hào) Mustang（野馬）。跟 Tiger（Java SE 5）相比，Mustang 在性能方面有了不錯(cuò)的提升。與 Tiger 在 API 庫(kù)方面的大幅度加強(qiáng)相比，雖然 Mustang 在 API 庫(kù)方面的新特性顯得不太多，但是也提供了許多實(shí)用和方便的功能：在腳本，WebService，XML， 編譯器 API ， 數(shù)據(jù)庫(kù) ， JMX ， 網(wǎng)絡(luò) 和 Instrumentation 方面都有不錯(cuò)的新特性和功能加強(qiáng)。

本系列 文章主要介紹 Java SE 6 在 API 庫(kù)方面的部分新特性，通過(guò)一些例子和講解，幫助開(kāi)發(fā)者在編程實(shí)踐當(dāng)中更好的運(yùn)用 Java SE 6，提高開(kāi)發(fā)效率。本文是系列文章的第 6 篇，介紹了 Java SE 6 在腳本編程方面的新特性。

Java 腳本 API 概述

腳本引擎 腳本引擎就是指腳本的運(yùn)行環(huán)境，它能能夠把運(yùn)行其上的解釋性語(yǔ)言轉(zhuǎn)換為更底層的匯編語(yǔ)言，沒(méi)有腳本引擎，腳本就無(wú)法被運(yùn)行。

Java SE 6 引入了對(duì) Java Specification Request（JSR）223 的支持， JSR 223 旨在定義一個(gè)統(tǒng)一的規(guī)范，使得 Java 應(yīng)用程序可以通過(guò)一套固定的接口與各種腳本引擎交互，從而達(dá)到在 Java 平臺(tái)上調(diào)用各種腳本語(yǔ)言的目的。 javax.script 包定義了這些接口，即 Java 腳本編程 API。Java 腳本 API 的目標(biāo)與 Apache 項(xiàng)目 Bean Script Framework（BSF）類(lèi)似，通過(guò)它 Java 應(yīng)用程序就能通過(guò)虛擬機(jī)調(diào)用各種腳本，同時(shí)，腳本語(yǔ)言也能訪問(wèn)應(yīng)用程序中的 Java 對(duì)象和方法。Java 腳本 API 是連通 Java 平臺(tái)和腳本語(yǔ)言的橋梁。首先，通過(guò)它為數(shù)眾多的現(xiàn)有 Java 庫(kù)就能被各種腳本語(yǔ)言所利用，節(jié)省了開(kāi)發(fā)成本縮短了開(kāi)發(fā)周期；其次，可以把一些復(fù)雜異變的業(yè)務(wù)邏輯交給腳本語(yǔ)言處理，這又大大提高了開(kāi)發(fā)效率。

在 javax.script 包中定義的實(shí)現(xiàn)類(lèi)并不多，主要是一些接口和對(duì)應(yīng)的抽象類(lèi)， 圖 1 顯示了其中包含的各個(gè)接口和類(lèi)。

這個(gè)包的具體實(shí)現(xiàn)類(lèi)少的根本原因是這個(gè)包只是定義了一個(gè)編程接口的框架規(guī)范，至于對(duì)如何解析運(yùn)行具體的腳本語(yǔ)言，還需要由第三方提供實(shí)現(xiàn)。雖然這些腳本引擎的實(shí)現(xiàn)各不相同，但是對(duì)于 Java 腳本 API 的使用者來(lái)說(shuō)，這些具體的實(shí)現(xiàn)被很好的隔離隱藏了。Java 腳本 API 為開(kāi)發(fā)者提供了如下功能：

1. 獲取腳本程序輸入，通過(guò)腳本引擎運(yùn)行腳本并返回運(yùn)行結(jié)果，這是最核心的接口。
2. 發(fā)現(xiàn)腳本引擎，查詢腳本引擎信息。
3. 通過(guò)腳本引擎的運(yùn)行上下文在腳本和 Java 平臺(tái)間交換數(shù)據(jù)。
4. 通過(guò) Java 應(yīng)用程序調(diào)用腳本函數(shù)。

在詳細(xì)介紹這四個(gè)功能之前，我們先通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的例子來(lái)展示如何通過(guò) Java 語(yǔ)言來(lái)運(yùn)行腳本程序，這里仍然以經(jīng)典的“Hello World”開(kāi)始。

              

              import javax.script.*;
              

              public class HelloWorld {
              

                  public static void main(String[] args) throws ScriptException {
              

                      ScriptEngineManager manager = new ScriptEngineManager();
              

                      ScriptEngine engine = manager.getEngineByName("JavaScript");
              

                      engine.eval("print ('Hello World')");
              

                  }
              

              }
              

            

這個(gè)例子非常直觀，只要通過(guò) ScriptEngineManager 和 ScriptEngine 這兩個(gè)類(lèi)就可以完成最簡(jiǎn)單的調(diào)用。首先， ScriptEngineManager 實(shí)例創(chuàng)建一個(gè) ScriptEngine 實(shí)例，然后返回的 ScriptEngine 實(shí)例解析 JavaScript 腳本，輸出運(yùn)行結(jié)果。運(yùn)行這段程序，終端上會(huì)輸出“Hello World“。在執(zhí)行 eval 函數(shù)的過(guò)程中可能會(huì)有 ScriptEngine 異常拋出，引發(fā)這個(gè)異常被拋出的原因一般是由腳本輸入語(yǔ)法有誤造成的。在對(duì)整個(gè) API 有了大致的概念之后，我們就可以開(kāi)始介紹各個(gè)具體的功能了。

回頁(yè)首

使用腳本引擎運(yùn)行腳本

Java 腳本 API 通過(guò)腳本引擎來(lái)運(yùn)行腳本，整個(gè)包的目的就在于統(tǒng)一 Java 平臺(tái)與各種腳本引擎的交互方式，制定一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，Java 應(yīng)用程序依照這種標(biāo)準(zhǔn)就能自由的調(diào)用各種腳本引擎，而腳本引擎按照這種標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)，就能被 Java 平臺(tái)支持。每一個(gè)腳本引擎就是一個(gè)腳本解釋器，負(fù)責(zé)運(yùn)行腳本，獲取運(yùn)行結(jié)果。 ScriptEngine 接口是腳本引擎在 Java 平臺(tái)上的抽象，Java 應(yīng)用程序通過(guò)這個(gè)接口調(diào)用腳本引擎運(yùn)行腳本程序，并將運(yùn)行結(jié)果返回給虛擬機(jī)。

ScriptEngine 接口提供了許多 eval 函數(shù)的變體用來(lái)運(yùn)行腳本，這個(gè)函數(shù)的功能就是獲取腳本輸入，運(yùn)行腳本，最后返回輸出。 清單 1 的例子中直接通過(guò)字符串作為 eval 函數(shù)的參數(shù)讀入腳本程序。除此之外， ScriptEngine 還提供了以一個(gè) java.io.Reader 作為輸入?yún)?shù)的 eval 函數(shù)。腳本程序?qū)嵸|(zhì)上是一些可以用腳本引擎執(zhí)行的字節(jié)流，通過(guò)一個(gè) Reader 對(duì)象， eval 函數(shù)就能從不同的數(shù)據(jù)源中讀取字節(jié)流來(lái)運(yùn)行，這個(gè)數(shù)據(jù)源可以來(lái)自內(nèi)存、文件，甚至直接來(lái)自網(wǎng)絡(luò)。這樣 Java 應(yīng)用程序就能直接利用項(xiàng)目原有的腳本資源，無(wú)需以 Java 語(yǔ)言對(duì)其進(jìn)行重寫(xiě)，達(dá)到腳本程序與 Java 平臺(tái)無(wú)縫集成的目的。 清單 2 即展示了如何從一個(gè)文件中讀取腳本程序并運(yùn)行，其中如何通過(guò) ScriptEngineManager 獲取 ScriptEngine 實(shí)例的細(xì)節(jié)會(huì)在后面詳細(xì)介紹。

              

              public class RunScript {
              

              

                  public static void main(String[] args) throws Exception {
              

                      String script = args[0];
              

                      String file = args[1];
              

              

                      FileReader scriptReader = new FileReader(new File(file));
              

                      ScriptEngineManager manager = new ScriptEngineManager();
              

                      ScriptEngine engine = manager.getEngineByName(script);
              

                      engine.eval(scriptReader);
              

                  }
              

              }
              

            

清單 2 代碼，從命令行分別獲取腳本名稱(chēng)和腳本文件名，程序通過(guò)腳本名稱(chēng)創(chuàng)建對(duì)應(yīng)的腳本引擎實(shí)例，通過(guò)腳本名稱(chēng)指定的腳本文件名讀入腳本程序運(yùn)行。運(yùn)行下面這個(gè)命令，就能在 Java 平臺(tái)上運(yùn)行所有的 JavaScript 腳本。

              java RunScript javascript run.js
              

            

通過(guò)這種方式，Java 應(yīng)用程序可以把一些復(fù)雜易變的邏輯過(guò)程，用更加靈活的弱類(lèi)型的腳本語(yǔ)言來(lái)實(shí)現(xiàn)，然后通過(guò) javax.Script 包提供的 API 獲取運(yùn)行結(jié)果，當(dāng)腳本改變時(shí)，只需替換對(duì)應(yīng)的腳本文件，而無(wú)需重新編譯構(gòu)建項(xiàng)目，好處是顯而易見(jiàn)的，即節(jié)省了開(kāi)發(fā)時(shí)間又提高了開(kāi)發(fā)效率。

EngineScript 接口分別針對(duì) String 輸入和 Reader 輸入提供了三個(gè)不同形態(tài)的 eval 函數(shù)，用于運(yùn)行腳本：

Java 腳本 API 還為 ScriptEngine 接口提供了一個(gè)抽象類(lèi) —— AbstractScriptEngine ，這個(gè)類(lèi)提供了其中四個(gè) eval 函數(shù)的默認(rèn)實(shí)現(xiàn)，它們分別通過(guò)調(diào)用 eval(Reader,ScriptContext) 或 eval(String, ScriptContext) 來(lái)實(shí)現(xiàn)。這樣腳本引擎提供者，只需繼承這個(gè)抽象類(lèi)并提供這兩個(gè)函數(shù)實(shí)現(xiàn)即可。 AbstractScriptEngine 有一個(gè)保護(hù)域 context 用于保存默認(rèn)上下文的引用， SimpleScriptContext 類(lèi)被作為 AbstractScriptEngine 的默認(rèn)上下文。關(guān)于上下文環(huán)境，將在后面進(jìn)行詳細(xì)介紹。

回頁(yè)首

發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)建腳本引擎

在前面的兩個(gè)例子中， ScriptEngine 實(shí)例都是通過(guò)調(diào)用 ScriptEngineManager 實(shí)例的方法返回的，而不是常見(jiàn)的直接通過(guò) new 操作新建一個(gè)實(shí)例。JSR 223 中引入 ScriptEngineManager 類(lèi)的意義就在于，將 ScriptEngine 的尋找和創(chuàng)建任務(wù)委托給 ScriptEngineManager 實(shí)例處理，達(dá)到對(duì) API 使用者隱藏這個(gè)過(guò)程的目的，使 Java 應(yīng)用程序在無(wú)需重新編譯的情況下，支持腳本引擎的動(dòng)態(tài)替換。通過(guò) ScriptEngineManager 類(lèi)和 ScriptEngineFactory 接口即可完成腳本引擎的發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)建：

• ScriptEngineManager 類(lèi)： 自動(dòng)尋找 ScriptEngineFactory 接口的實(shí)現(xiàn)類(lèi)
• ScriptEngineFactory 接口： 創(chuàng)建合適的腳本引擎實(shí)例

Service Provider 服務(wù)（service）是指那些成為事實(shí)上標(biāo)準(zhǔn)的接口，服務(wù)提供者（service provider）則提供了這個(gè)接口的具體實(shí)現(xiàn)。不同的提供者會(huì)遵循同樣的接口提供實(shí)現(xiàn)，客戶可以自由選擇不同的實(shí)現(xiàn)。可以從 Sun 提供的文檔 Jar 文件規(guī)約 中獲取有關(guān) Service Provider 更詳細(xì)的信息。

ScriptEngineManager 類(lèi)本身并不知道如何創(chuàng)建一個(gè)具體的腳本引擎實(shí)例，它會(huì)依照 Jar 規(guī)約中定義的服務(wù)發(fā)現(xiàn)機(jī)制，查找并創(chuàng)建一個(gè)合適的 ScriptEngineFactory 實(shí)例，并通過(guò)這個(gè)工廠類(lèi)來(lái)創(chuàng)建返回實(shí)際的腳本引擎。首先， ScriptEngineManager 實(shí)例會(huì)在當(dāng)前 classpath 中搜索所有可見(jiàn)的 Jar 包；然后，它會(huì)查看每個(gè) Jar 包中的 META -INF/services/ 目錄下的是否包含 javax.script.ScriptEngineFactory 文件，腳本引擎的開(kāi)發(fā)者會(huì)提供在 Jar 包中包含一個(gè) ScriptEngineFactory 接口的實(shí)現(xiàn)類(lèi)，這個(gè)文件內(nèi)容即是這個(gè)實(shí)現(xiàn)類(lèi)的完整名字； ScriptEngineManager 會(huì)根據(jù)這個(gè)類(lèi)名，創(chuàng)建一個(gè) ScriptEngineFactory 接口的實(shí)例；最后，通過(guò)這個(gè)工廠類(lèi)來(lái)實(shí)例化需要的腳本引擎，返回給用戶。舉例來(lái)說(shuō)，第三方的引擎提供者可能升級(jí)更新了新版的腳本引擎實(shí)現(xiàn)，通過(guò) ScriptEngineManager 來(lái)管理腳本引擎，無(wú)需修改一行 Java 代碼就能替換更新腳本引擎。用戶只需在 classpath 中加入新的腳本引擎實(shí)現(xiàn)（Jar 包的形式）， ScriptEngineManager 就能通過(guò) Service Provider 機(jī)制來(lái)自動(dòng)查找到新版本實(shí)現(xiàn)，創(chuàng)建并返回對(duì)應(yīng)的腳本引擎實(shí)例供調(diào)用。 圖 2 所示時(shí)序圖描述了其中的步驟：

ScriptEngineFactory 接口的實(shí)現(xiàn)類(lèi)被用來(lái)描述和實(shí)例化 ScriptEngine 接口，每一個(gè)實(shí)現(xiàn) ScriptEngine 接口的類(lèi)會(huì)有一個(gè)對(duì)應(yīng)的工廠類(lèi)來(lái)描述其元數(shù)據(jù)（meta data）， ScriptEngineFactory 接口定義了許多函數(shù)供 ScriptEngineManager 查詢這些元數(shù)據(jù)， ScriptEngineManager 會(huì)根據(jù)這些元數(shù)據(jù)查找需要的腳本引擎， 表 2 列出了可供使用的函數(shù)：

通過(guò) getEngineFactories() 函數(shù)， ScriptEngineManager 會(huì)返回一個(gè)包含當(dāng)前環(huán)境中被發(fā)現(xiàn)的所有實(shí)現(xiàn) ScriptEngineFactory 接口的具體類(lèi)，通過(guò)這些工廠類(lèi)中保存的腳本引擎信息檢索需要的腳本引擎。第三方提供的腳本引擎實(shí)現(xiàn)的 Jar 包中除了包含 ScriptEngine 接口的實(shí)現(xiàn)類(lèi)之外，還需要提供 ScriptEngineFactory 接口的實(shí)現(xiàn)類(lèi)，以及一個(gè) javax.script.ScriptEngineFactory 文件用于指明這個(gè)工廠類(lèi)。這樣，Java 平臺(tái)就能通過(guò) ScriptEngineManager 尋找到這個(gè)工廠類(lèi)，并通過(guò)這個(gè)工廠類(lèi)為用戶提供一個(gè)腳本引擎實(shí)例。Java SE 6 默認(rèn)提供了 JavaScirpt 腳本引擎的實(shí)現(xiàn)，如果需要支持其他腳本引擎，需要將它們對(duì)應(yīng)的 Jar 包包含在 classpath 中，比如對(duì)于前面 清單 2 中的代碼，只需在運(yùn)行程序前將 Groovy 的腳本引擎添加到 classpath 中，然后運(yùn)行：

              java RunScript groovy run.groovy
              

            

無(wú)需修改一行 Java 代碼就能以 Groovy 腳本引擎來(lái)運(yùn)行 Groovy 腳本。在 這里 為 Java SE 6 提供了許多著名腳本語(yǔ)言的腳本引擎對(duì) JSR 223 的支持，這些 Jar 必須和腳本引擎配合使用，使得這些腳本語(yǔ)言能被 Java 平臺(tái)支持。到目前為止，它提供了至少 25 種腳本語(yǔ)言的支持，其中包括了 Groovy、Ruby、Python 等當(dāng)前非常流行的腳本語(yǔ)言。這里需要再次強(qiáng)調(diào)的是，負(fù)責(zé)創(chuàng)建 ScriptEngine 實(shí)例的 ScriptEngineFactory 實(shí)現(xiàn)類(lèi)對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)是不可見(jiàn)的， ScriptEngingeManager 實(shí)現(xiàn)負(fù)責(zé)與其交互，通過(guò)它創(chuàng)建腳本引擎。

回頁(yè)首

腳本引擎的運(yùn)行上下文

如果僅僅是通過(guò)腳本引擎運(yùn)行腳本的話，還無(wú)法體現(xiàn)出 Java 腳本 API 的優(yōu)點(diǎn)，在 JSR 223 中，還為所有的腳本引擎定義了一個(gè)簡(jiǎn)潔的執(zhí)行環(huán)境。我們都知道，在 Linux 操作系統(tǒng)中可以維護(hù)許多環(huán)境變量比如 classpath、path 等，不同的 shell 在運(yùn)行時(shí)可以直接使用這些環(huán)境變量，它們構(gòu)成了 shell 腳本的執(zhí)行環(huán)境。在 javax.script 支持的每個(gè)腳本引擎也有各自對(duì)應(yīng)的執(zhí)行的環(huán)境，腳本引擎可以共享同樣的環(huán)境，也可以有各自不同的上下文。通過(guò)腳本運(yùn)行時(shí)的上下文，腳本程序就能自由的和 Java 平臺(tái)交互，并充分利用已有的眾多 Java API，真正的站在“巨人”的肩膀上。 javax.script.ScriptContext 接口和 javax.script.Bindings 接口定義了腳本引擎的上下文。

• Bindings 接口：

  繼承自 Map，定義了對(duì)這些“鍵-值”對(duì)的查詢、添加、刪除等 Map 典型操作。 Bingdings 接口實(shí)際上是一個(gè)存放數(shù)據(jù)的容器，它的實(shí)現(xiàn)類(lèi)會(huì)維護(hù)許多“鍵-值”對(duì)，它們都通過(guò)字符串表示。Java 應(yīng)用程序和腳本程序通過(guò)這些“鍵-值”對(duì)交換數(shù)據(jù)。只要腳本引擎支持，用戶還能直接在 Bindings 中放置 Java 對(duì)象，腳本引擎通過(guò) Bindings 不僅可以存取對(duì)象的屬性，還能調(diào)用 Java 對(duì)象的方法，這種雙向自由的溝通使得二者真正的結(jié)合在了一起。

• ScriptContext 接口：

  將 Bindings 和 ScriptEngine 聯(lián)系在了一起，每一個(gè) ScriptEngine 都有一個(gè)對(duì)應(yīng)的 ScriptContext ，前面提到過(guò)通過(guò) ScriptEnginFactory 創(chuàng)建腳本引擎除了達(dá)到隱藏實(shí)現(xiàn)的目的外，還負(fù)責(zé)為腳本引擎設(shè)置合適的上下文。 ScriptEngine 通過(guò) ScriptContext 實(shí)例就能從其內(nèi)部的 Bindings 中獲得需要的屬性值。 ScriptContext 接口默認(rèn)包含了兩個(gè)級(jí)別的 Bindings 實(shí)例的引用，分別是全局級(jí)別和引擎級(jí)別，可以通過(guò) GLOBAL_SCOPE 和 ENGINE_SCOPE 這兩個(gè)類(lèi)常量來(lái)界定區(qū)分這兩個(gè) Bindings 實(shí)例，其中 GLOBAL_SCOPE 從創(chuàng)建它的 ScriptEngineManager 獲得。顧名思義，全局級(jí)別指的是 Bindings 里的屬性都是“全局變量”，只要是同一個(gè) ScriptEngineMananger 返回的腳本引擎都可以共享這些屬性；對(duì)應(yīng)的，引擎級(jí)別的 Bindings 里的屬性則是“局部變量”，它們只對(duì)同一個(gè)引擎實(shí)例可見(jiàn)，從而能為不同的引擎設(shè)置獨(dú)特的環(huán)境，通過(guò)同一個(gè)腳本引擎運(yùn)行的腳本運(yùn)行時(shí)能共享這些屬性。

ScriptContext 接口定義了下面這些函數(shù)來(lái)存取數(shù)據(jù)：

ScriptEngineManager 擁有一個(gè)全局性的 Bindings 實(shí)例，在通過(guò) ScriptEngineFactory 實(shí)例創(chuàng)建 ScriptEngine 后，它把自己的這個(gè) Bindings 傳遞給所有它創(chuàng)建的 ScriptEngine 實(shí)例，作為 GLOBAL_SCOPE 。同時(shí)，每一個(gè) ScriptEngine 實(shí)例都對(duì)應(yīng)一個(gè) ScriptContext 實(shí)例，這個(gè) ScriptContext 除了從 ScriptEngineManager 那獲得的 GLOBAL_SCOPE ，自己也維護(hù)一個(gè) ENGINE_SCOPE 的 Bindings 實(shí)例，所有通過(guò)這個(gè)腳本引擎運(yùn)行的腳本，都能存取其中的屬性。除了 ScriptContext 可以設(shè)置屬性，改變內(nèi)部的 Bindings ，Java 腳本 API 為 ScriptEngineManager 和 ScriptEngine 也提供了類(lèi)似的設(shè)置屬性和 Bindings 的 API。

從 圖 3 中可以看到，共有三個(gè)級(jí)別的地方可以存取屬性，分別是 ScriptEngineManager 中的 Bindings ， ScriptEngine 實(shí)例對(duì)應(yīng)的 ScriptContext 中含有的 Bindings ，以及調(diào)用 eval 函數(shù)時(shí)傳入的 Bingdings 。離函數(shù)調(diào)用越近，其作用域越小，優(yōu)先級(jí)越高，相當(dāng)于編程語(yǔ)言中的變量的可見(jiàn)域，即 Object getAttribute(String name) 中提到的優(yōu)先級(jí)。從 清單 3 這個(gè)例子中可以看出各個(gè)屬性的存取優(yōu)先級(jí)：

              

              import javax.script.*;
              

              

              public class ScopeTest {
              

                  public static void main(String[] args) throws Exception {
              

                      String script=" println(greeting) ";
              

                      ScriptEngineManager manager = new ScriptEngineManager();
              

                      ScriptEngine engine = manager.getEngineByName("javascript");
              

              

                      //Attribute from ScriptEngineManager
              

                      manager.put("greeting", "Hello from ScriptEngineManager");
              

                      engine.eval(script);
              

              

                      //Attribute from ScriptEngine
              

                      engine.put("greeting", "Hello from ScriptEngine");
              

                      engine.eval(script);
              

              

                      //Attribute from eval method
              

                      ScriptContext context = new SimpleScriptContext();
              

                      context.setAttribute("greeting", "Hello from eval method", 
              

                          ScriptContext.ENGINE_SCOPE);
              

                      engine.eval(script,context);
              

              

                  }
              

              }
              

            

JavaScript 腳本 println(greeting) 在這個(gè)程序中被重復(fù)調(diào)用了三次，由于三次調(diào)用的環(huán)境不一樣，導(dǎo)致輸出也不一樣， greeting 變量每一次都被優(yōu)先級(jí)更高的也就是距離函數(shù)調(diào)用越近的值覆蓋。從這個(gè)例子同時(shí)也演示了如何使用 ScriptContext 和 Bindings 這兩個(gè)接口，在例子腳本中并沒(méi)有定義 greeting 這個(gè)變量，但是腳本通過(guò) Java 腳本 API 能方便的存取 Java 應(yīng)用程序中的對(duì)象，輸出 greeting 相應(yīng)的值。運(yùn)行這個(gè)程序后，能看到輸出為：

除了能在 Java 平臺(tái)與腳本程序之間的提供共享屬性之外， ScriptContext 還允許用戶重定向引擎執(zhí)行時(shí)的輸入輸出流：

清單 4 展示了如何通過(guò) ScriptContext 將其對(duì)應(yīng)的 ScriptEngine 標(biāo)準(zhǔn)輸出重定向到一個(gè) PrintWriter 中，用戶可以通過(guò)與這個(gè) PrintWriter 連通的 PrintReader 讀取實(shí)際的輸出，使 Java 應(yīng)用程序能獲取腳本運(yùn)行輸出，滿足更加多樣的應(yīng)用需求。

              

              import java.io.*;
              

              import javax.script.*;
              

              

              public class Redirectory {
              

                  public static void main(String[] args) throws Exception {
              

                      ScriptEngineManager manager = new ScriptEngineManager();
              

                      ScriptEngine engine = manager.getEngineByName("javascript");
              

              

                      PipedReader pr = new PipedReader();
              

                      PipedWriter pw = new PipedWriter(pr);
              

                      PrintWriter writer = new PrintWriter(pw);
              

                      engine.getContext().setWriter(writer);
              

              

                      String script = "println('Hello from JavaScript')";
              

                      engine.eval(script);
              

              

                      BufferedReader br =new BufferedReader(pr);
              

                      System.out.println(br.readLine());
              

                  }
              

              }
              

            

Java 腳本 API 分別為這兩個(gè)接口提供了一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)供用戶使用。 SimpleBindings 通過(guò)組合模式實(shí)現(xiàn) Map 接口，它提供了兩個(gè)構(gòu)造函數(shù)。無(wú)參構(gòu)造函數(shù)在內(nèi)部構(gòu)造一個(gè) HashMap 實(shí)例來(lái)實(shí)現(xiàn) Map 接口要求的功能；同時(shí)， SimpleBindings 也提供了一個(gè)以 Map 接口作為參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)，允許任何實(shí)現(xiàn) Map 接口的類(lèi)作為其組合的實(shí)例，以滿足不同的要求。 SimpleScriptContext 提供了 ScriptContext 簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)。默認(rèn)情況下，它使用了標(biāo)準(zhǔn)輸入、標(biāo)準(zhǔn)輸出和標(biāo)準(zhǔn)錯(cuò)誤輸出，同時(shí)維護(hù)一個(gè) SimpleBindings 作為其引擎級(jí)別的 Bindings，它的默認(rèn)全局級(jí)別 Bindings 為空。

回頁(yè)首

腳本引擎可選的接口

• Invocable 接口： 允許 Java 平臺(tái)調(diào)用腳本程序中的函數(shù)或方法。
• Compilable 接口： 允許 Java 平臺(tái)編譯腳本程序，供多次調(diào)用。

Invocable 接口

有時(shí)候，用戶可能并不需要運(yùn)行已有的整個(gè)腳本程序，而僅僅需要調(diào)用其中的一個(gè)過(guò)程，或者其中某個(gè)對(duì)象的方法，這個(gè)時(shí)候 Invocable 接口就能發(fā)揮作用。它提供了兩個(gè)函數(shù) invokeFunction 和 invokeMethod ，分別允許 Java 應(yīng)用程序直接調(diào)用腳本中的一個(gè)全局性的過(guò)程以及對(duì)象中的方法，調(diào)用后者時(shí)，除了指定函數(shù)名字和參數(shù)外，還需要傳入要調(diào)用的對(duì)象引用，當(dāng)然這需要腳本引擎的支持。不僅如此， Invocable 接口還允許 Java 應(yīng)用程序從這些函數(shù)中直接返回一個(gè)接口，通過(guò)這個(gè)接口實(shí)例來(lái)調(diào)用腳本中的函數(shù)或方法，從而我們可以從腳本中動(dòng)態(tài)的生成 Java 應(yīng)用中需要的接口對(duì)象。 清單 5 演示了如何使用一個(gè) Invocable 接口：

              

              import javax.script.*;
              

              

              public class CompilableTest {
              

                  public static void main(String[] args) throws ScriptException,
              

                          NoSuchMethodException {
              

                      String script = " function greeting(message){println (message);}";
              

                      ScriptEngineManager manager = new ScriptEngineManager();
              

                      ScriptEngine engine = manager.getEngineByName("javascript");
              

                      engine.eval(script);
              

              

                      if (engine instanceof Invocable) {
              

                          Invocable invocable = (Invocable) engine;
              

                          invocable.invokeFunction("greeting", "hi");
              

              

                          // It may through NoSuchMethodException 
              

                          try {
              

                              invocable.invokeFunction("nogreeing");
              

                          } catch (NoSuchMethodException e) {
              

                              // expected
              

                          }
              

                      }
              

                  }
              

              }
              

            

在調(diào)用函數(shù)前，可以先通過(guò) instanceof 操作判斷腳本引擎是否支持編譯操作，防止類(lèi)型轉(zhuǎn)換時(shí)拋出運(yùn)行時(shí)異常，需要特別注意的時(shí)，如果調(diào)用了腳本程序中不存在的函數(shù)時(shí)，運(yùn)行時(shí)會(huì)拋出一個(gè) NoSuchMethodException 的異常，實(shí)際開(kāi)發(fā)中應(yīng)該注意處理這種特殊情況。

Compilable 接口

一般來(lái)說(shuō)，腳本語(yǔ)言都是解釋型的，這也是腳本語(yǔ)言區(qū)別與編譯語(yǔ)言的一個(gè)特點(diǎn)，解釋性意味著腳本隨時(shí)可以被運(yùn)行，開(kāi)發(fā)者可以邊開(kāi)發(fā)邊查看接口，從而省 去了編譯這個(gè)環(huán)節(jié)，提供了開(kāi)發(fā)效率。但是這也是一把雙刃劍，當(dāng)腳本規(guī)模變大，重復(fù)解釋一段穩(wěn)定的代碼又會(huì)帶來(lái)運(yùn)行時(shí)的開(kāi)銷(xiāo)。有些腳本引擎支持將腳本運(yùn)行編 譯成某種中間形式，這取決與腳本語(yǔ)言的性質(zhì)以及腳本引擎的實(shí)現(xiàn)，可以是一些操作碼，甚至是 Java 字節(jié)碼文件。實(shí)現(xiàn)了這個(gè)接口的腳本引擎能把輸入的腳本預(yù)編譯并緩存，從而提高多次運(yùn)行相同腳本的效率。

Java 腳本 API 還為這個(gè)中間形式提供了一個(gè)專(zhuān)門(mén)的類(lèi)，每次調(diào)用 Compilable 接口的編譯函數(shù)都會(huì)返回一個(gè) CompiledScript 實(shí)例。 CompiledScript 類(lèi)被用來(lái)保存編譯的結(jié)果，從而能重復(fù)調(diào)用腳本而沒(méi)有重復(fù)解釋的開(kāi)銷(xiāo)，實(shí)際效率提高的多少取決于中間形式的徹底程度，其中間形式越接近低級(jí)語(yǔ)言，提高的效率就越高。每一個(gè) CompiledScript 實(shí)例對(duì)應(yīng)于一個(gè)腳本引擎實(shí)例，一個(gè)腳本引擎實(shí)例可以含有多個(gè) CompiledScript （這很容易理解），調(diào)用 CompiledScript 的 eval 函數(shù)會(huì)傳遞給這個(gè)關(guān)聯(lián)的 ScriptEngine 的 eval 函數(shù)。關(guān)于 CompiledScript 類(lèi)需要注意的是，它運(yùn)行時(shí)對(duì)與之對(duì)應(yīng)的 ScriptEngine 狀態(tài)的改變可能會(huì)傳遞給下一次調(diào)用，造成運(yùn)行結(jié)果的不一致。 清單 6 演示了如何使用 Compiable 接口來(lái)調(diào)用腳本：

              

              import javax.script.*;
              

              

              public class CompilableTest {
              

                  public static void main(String[] args) throws ScriptException {
              

                      String script = " println (greeting); greeting= 'Good Afternoon!' ";
              

                      ScriptEngineManager manager = new ScriptEngineManager();
              

                      ScriptEngine engine = manager.getEngineByName("javascript");
              

                      engine.put("greeting", "Good Morning!");
              

              

                      if (engine instanceof Compilable) {
              

                          Compilable compilable = (Compilable) engine;
              

                          CompiledScript compiledScript = compilable.compile(script);
              

                          compiledScript.eval();
              

                          compiledScript.eval();
              

                      }
              

                  }
              

              }
              

            

與 InovcableTest 類(lèi)似，也應(yīng)該先通過(guò) instanceof 操作判斷腳本引擎是否支持編譯操作，防止預(yù)料外的異常拋出。并且我們可以發(fā)現(xiàn)同一段編譯過(guò)的腳本，在第二次運(yùn)行時(shí) greeting 變量的內(nèi)容被上一次的運(yùn)行改變了，導(dǎo)致輸出不一致：

回頁(yè)首

jrunscript 工具

Java SE 6 還為運(yùn)行腳本添加了一個(gè)專(zhuān)門(mén)的工具 —— jrunscript。jrunscript 支持兩種運(yùn)行方式：一種是交互式，即邊讀取邊解析運(yùn)行，這種方式使得用戶可以方便調(diào)試腳本程序，馬上獲取預(yù)期結(jié)果；還有一種就是批處理式，即讀取并運(yùn)行整 個(gè)腳本文件。用戶可以把它想象成一個(gè)萬(wàn)能腳本解釋器，即它可以運(yùn)行任意腳本程序，而且它還是跨平臺(tái)的，當(dāng)然所有這一切都有一個(gè)前提，那就是必須告訴它相應(yīng) 的腳本引擎的位置。默認(rèn)即支持的腳本是 JavaScript，這意味著用戶可以無(wú)需任何設(shè)置，通過(guò) jrunscript 在任何支持 Java 的平臺(tái)上運(yùn)行任何 JavaScript 腳本；如果想運(yùn)行其他腳本，可以通過(guò) -l 指定以何種腳本引擎運(yùn)行腳本。不過(guò)這個(gè)工具仍是實(shí)驗(yàn)性質(zhì)的，不一定會(huì)包含在 Java 的后續(xù)版本中，無(wú)論如何，它仍是一個(gè)非常有用的工具。

回頁(yè)首

結(jié)束語(yǔ)

在 Java 平臺(tái)上使用腳本語(yǔ)言編程非常方便，因?yàn)?Java 腳本 API 相對(duì)其他包要小很多。通過(guò) javax.script 包提供的接口和類(lèi)我們可以很方便為我們的 Java 應(yīng)用程序添加對(duì)腳本語(yǔ)言的支持。開(kāi)發(fā)者只要遵照 Java 腳本 API 開(kāi)發(fā)應(yīng)用程序，開(kāi)發(fā)中就無(wú)需關(guān)注具體的腳本語(yǔ)言細(xì)節(jié)，應(yīng)用程序就可以動(dòng)態(tài)支持任何符合 JSR 223 標(biāo)準(zhǔn)的腳本語(yǔ)言，不僅如此，只要按照 JSR 223 標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)，用戶甚至還能為 Java 平臺(tái)提供一個(gè)自定義腳本語(yǔ)言的解釋器。在 Java 平臺(tái)上運(yùn)行自己的腳本語(yǔ)言，這對(duì)于眾多開(kāi)發(fā)者來(lái)說(shuō)都是非常有誘惑力的。