動(dòng)態(tài)調(diào)用動(dòng)態(tài)語言之Java腳本API
我們不需要將動(dòng)態(tài)語言編譯為Java字節(jié)碼就可以在 Java 應(yīng)用程序中使用它們。使用 Java Platform, Standard Edition 6 (Java SE)中添加的腳本包（并且向后兼容 Java SE 5），Java 代碼可以在運(yùn)行時(shí)以一種簡單的、統(tǒng)一的方式調(diào)用多種動(dòng)態(tài)語言。本系列文章共分兩個(gè)部分，第 1 部分將介紹 Java 腳本 API 的各種特性。文章將使用一個(gè)簡單的 Hello World 應(yīng)用程序展示 Java 代碼如何執(zhí)行腳本代碼以及腳本如何反過來執(zhí)行 Java 代碼。第 2 部分將深入研究 Java 腳本 API 的強(qiáng)大功能。
Java 開發(fā)人員清楚 Java 并不是在任何情況下都是最佳的語言。今年，1.0 版本的 JRuby 和 Groovy 的發(fā)行引領(lǐng)了一場熱潮，促使人們紛紛在自己的 Java 應(yīng)用程序中添加動(dòng)態(tài)語言。Groovy、JRuby、Rhino、Jython 和一些其他的開源項(xiàng)目使在所謂的腳本語言中編寫代碼并在 JVM 中運(yùn)行成為了可能（請(qǐng)參閱 參考資料）。通常，在 Java 代碼中集成這些語言需要對(duì)各種解釋器所特有的API 和特性有所了解。
Java SE 6 中添加的 javax.script 包使集成動(dòng)態(tài)語言更加容易。通過使用一小組接口和具體類，這個(gè)包使我們能夠簡單地調(diào)用多種腳本語言。但是，Java 腳本 API 的功能不只是在應(yīng)用程序中編寫腳本；這個(gè)腳本包使我們能夠在運(yùn)行時(shí)讀取和調(diào)用外部腳本，這意味著我們可以動(dòng)態(tài)地修改這些腳本從而更改運(yùn)行應(yīng)用程序的行為。
Java 腳本API
腳本與動(dòng)態(tài)的對(duì)比
術(shù)語腳本 通常表示在解釋器 shell 中運(yùn)行的語言，它們往往沒有單獨(dú)的編譯步驟。術(shù)語動(dòng)態(tài) 通常表示等到運(yùn)行時(shí)判斷變量類型或?qū)ο笮袨榈恼Z言，往往具有閉包和連續(xù)特性。一些通用的編程語言同時(shí)具有這兩種特性。此處首選腳本語言 是因?yàn)楸疚牡闹攸c(diǎn)是 Java 腳本API，而不是因?yàn)樘峒暗恼Z言缺少動(dòng)態(tài)特性。
2006 年 10 月，Java 語言添加了腳本包，從而提供了一種統(tǒng)一的方式將腳本語言集成到 Java 應(yīng)用程序中去。對(duì)于語言開發(fā)人員，他們可以使用這個(gè)包編寫粘連代碼（glue code），從而使人們能夠在 Java 應(yīng)用程序中調(diào)用他們的語言。對(duì)于 Java 開發(fā)人員，腳本包提供了一組類和接口，允許使用一個(gè)公共 API 調(diào)用多種語言編寫的腳本。因此，腳本包類似于不同語言（比如說不同的數(shù)據(jù)庫）中的 Java Database Connectivity (JDBC) 包，可以使用一致的接口集成到 Java 平臺(tái)中去。這就是Java腳本API的產(chǎn)生。
以前，在 Java 代碼中，動(dòng)態(tài)調(diào)用腳本語言涉及到使用各種語言（包括動(dòng)態(tài)語言）發(fā)行版所提供的獨(dú)特類或使用 Apache 的 Jakarta Bean Scripting Framework (BSF)。BSF 在一個(gè) API 內(nèi)部統(tǒng)一了一組腳本語言（請(qǐng)參閱 參考資料）。使用 Java SE 6 腳本 API，二十余種腳本語言（AppleScript、Groovy、JavaScript、Jelly、PHP、Python、Ruby 和 Velocity）都可以集成到 Java 代碼中，這在很大程序上依賴的是 BSF。
腳本 API 在Java 應(yīng)用程序和外部腳本之間提供了雙向可見性。Java 代碼不僅可以調(diào)用外部腳本，而且還允許那些腳本訪問選定的 Java 對(duì)象。比如說，外部 Ruby 腳本可以對(duì) Java 對(duì)象調(diào)用方法，并訪問對(duì)象的屬性，從而使腳本能夠?qū)⑿袨樘砑拥竭\(yùn)行中的應(yīng)用程序中（如果在開發(fā)時(shí)無法預(yù)計(jì)應(yīng)用程序的行為）。
調(diào)用外部腳本可用于運(yùn)行時(shí)應(yīng)用程序增強(qiáng)、配置、監(jiān)控或一些其他的運(yùn)行時(shí)操作，比如說在不停止應(yīng)用程序的情況下修改業(yè)務(wù)規(guī)則。腳本包可能的作用包括：
·在比 Java 語言更簡單的語言中編寫業(yè)務(wù)規(guī)則，而不用借助成熟的規(guī)則引擎。
·創(chuàng)建插件架構(gòu)，使用戶能夠動(dòng)態(tài)地定制應(yīng)用程序。
·將已有腳本集成到 Java 應(yīng)用程序中，比如說處理或轉(zhuǎn)換文件文章的腳本。
·使用成熟的編程語言（而不是屬性文件）從外部配置應(yīng)用程序的運(yùn)行時(shí)行為。
·在 Java 應(yīng)用程序中添加一門特定于域的語言（domain-specific language）。
·在開發(fā) Java 應(yīng)用程序原型的過程中使用腳本語言。
·在腳本語言中編寫應(yīng)用程序測試代碼。
你好，腳本世界
HelloScriptingWorld 類（本文中的相關(guān)代碼均可從 下載部分 獲得）演示了 Java 腳本包的一些關(guān)鍵特性。它使用硬編碼的 JavaScript 作為示例腳本語言。此類的 main() 方法（如清單 1 所示）將創(chuàng)建一個(gè) JavaScript 腳本引擎，然后分別調(diào)用五個(gè)方法（在下文的清單中有顯示）用于突出顯示腳本包的特性。
清單 1. HelloScriptingWorld main 方法
public static void main(String[] args) throws ScriptException, NoSuchMethodException {
ScriptEngineManager scriptEngineMgr = new ScriptEngineManager();
ScriptEngine jsEngine = scriptEngineMgr.getEngineByName("JavaScript");
if (jsEngine == null) {
System.err.println("No script engine found for JavaScript");
System.exit(1);
}
System.out.println("Calling invokeHelloScript...");
invokeHelloScript(jsEngine);
System.out.println("\nCalling defineScriptFunction...");
defineScriptFunction(jsEngine);
System.out.println("\nCalling invokeScriptFunctionFromEngine...");
invokeScriptFunctionFromEngine(jsEngine);
System.out.println("\nCalling invokeScriptFunctionFromJava...");
invokeScriptFunctionFromJava(jsEngine);
System.out.println("\nCalling invokeJavaFromScriptFunction...");
invokeJavaFromScriptFunction(jsEngine);
}
main() 方法的主要功能是獲取一個(gè) javax.script.ScriptEngine 實(shí)例（清單 1 中的前兩行代碼）。腳本引擎可以在特定的語言中加載并執(zhí)行腳本。它是 Java 腳本包中使用最為頻繁、作用最為重要的類。我們從 javax.script.ScriptEngineManager 獲取一個(gè)腳本引擎（第一行代碼）。通常，程序只需要獲取一個(gè)腳本引擎實(shí)例，除非使用了很多種腳本語言。
ScriptEngineManager 類
ScriptEngineManager 可能是腳本包中惟一一個(gè)經(jīng)常使用的具體類；其他大多數(shù)都是接口。它或許是腳本包中惟一的一個(gè)要直接或間接地（通過 Spring Framework 之類的依賴性注入機(jī)制）實(shí)例化的類。ScriptEngineManager 可以使用以下三種方式返回腳本引擎：
·通過引擎或語言的名稱，比如說 清單 1 請(qǐng)求 JavaScript 引擎。
·通過該語言腳本共同使用的文件擴(kuò)展名，比如說 Ruby 腳本的 .rb。
·通過腳本引擎聲明的、知道如何處理的 MIME 類型。
本文示例為什么要使用JavaScript？
本文中的 Hello World 示例使用了部分 JavaScript 腳本，這是因?yàn)?JavaScript 代碼易于理解，不過主要還是因?yàn)?Sun Microsystems 和 BEA Systems 所提供的 Java 6 運(yùn)行時(shí)環(huán)境附帶有基于 Mozilla Rhino 開源 JavaScript 實(shí)現(xiàn)的 JavaScript 解釋器。使用 JavaScript，我們無需在類路徑中添加腳本語言 JAR 文件。
ScriptEngineManager 間接查找和創(chuàng)建腳本引擎。也就是說，當(dāng)實(shí)例化腳本引擎管理程序時(shí)，ScriptEngineManager 會(huì)使用 Java 6 中新增的服務(wù)發(fā)現(xiàn)機(jī)制在類路徑中查找所有注冊(cè)的 javax.script.ScriptEngineFactory 實(shí)現(xiàn)。這些工廠類封裝在 Java 腳本 API 實(shí)現(xiàn)中；也許您永遠(yuǎn)都不需要直接處理這些工廠類。
ScriptEngineManager 找到所有的腳本引擎工廠類之后，它會(huì)查詢各個(gè)類并判斷是否能夠創(chuàng)建所請(qǐng)求類型的腳本引擎 —— 清單 1 中為 JavaScript 引擎。如果工廠說可以創(chuàng)建所需語言的腳本引擎，那么管理程序?qū)⒁蠊S創(chuàng)建一個(gè)引擎并將其返回給調(diào)用者。如果沒有找到所請(qǐng)求語言的工廠，那么管理程序?qū)⒎祷?null，清單 1 中的代碼將檢查 null 返回值并做出預(yù)防。
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