Java深度理解

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1、Java深度理解——Java字節(jié)代碼的操縱導(dǎo)讀：Java作為業(yè)界應(yīng)用最為廣泛的語言之一，深得眾多軟件廠商和開發(fā)者的推崇，更是被包括Oracle在內(nèi)的眾多JCP成員積極地推動(dòng)發(fā)展。但是對(duì)于Java語言的深度理解和運(yùn)用，畢竟是很少會(huì)有人涉及的話題。InfoQ中文站特地邀請IBM高級(jí)工程師成富為大家撰寫這個(gè)《Java深度歷險(xiǎn)》專欄，旨在就Java的一些深度和高級(jí)特性分享他的經(jīng)驗(yàn)。在一般的Java應(yīng)用開發(fā)過程中，開發(fā)人員使用Java的方式比較簡單。打開慣用的IDE，編寫Java源代碼，再利用IDE提供的功能直接運(yùn)行Java程序就可以了。這種開發(fā)

2、模式背后的過程是：開發(fā)人員編寫的是Java源代碼文件（.java），IDE會(huì)負(fù)責(zé)調(diào)用Java的編譯器把Java源代碼編譯成平臺(tái)無關(guān)的字節(jié)代碼（bytecode），以類文件的形式保存在磁盤上（.class）。Java虛擬機(jī)（JVM）會(huì)負(fù)責(zé)把Java字節(jié)代碼加載并執(zhí)行。Java通過這種方式來實(shí)現(xiàn)其“編寫一次，到處運(yùn)行（Writeonce,runanywhere）”的目標(biāo)。Java類文件中包含的字節(jié)代碼可以被不同平臺(tái)上的JVM所使用。Java字節(jié)代碼不僅可以以文件形式存在于磁盤上，也可以通過網(wǎng)絡(luò)方式來下載，還可以只存在于內(nèi)存中。JVM中的類加

3、載器會(huì)負(fù)責(zé)從包含字節(jié)代碼的字節(jié)數(shù)組（byte[]）中定義出Java類。在某些情況下，可能會(huì)需要?jiǎng)討B(tài)的生成Java字節(jié)代碼，或是對(duì)已有的Java字節(jié)代碼進(jìn)行修改。這個(gè)時(shí)候就需要用到本文中將要介紹的相關(guān)技術(shù)。首先介紹一下如何動(dòng)態(tài)編譯Java源文件。動(dòng)態(tài)編譯Java源文件在一般情況下，開發(fā)人員都是在程序運(yùn)行之前就編寫完成了全部的Java源代碼并且成功編譯。對(duì)有些應(yīng)用來說，Java源代碼的內(nèi)容在運(yùn)行時(shí)刻才能確定。這個(gè)時(shí)候就需要?jiǎng)討B(tài)編譯源代碼來生成Java字節(jié)代碼，再由JVM來加載執(zhí)行。典型的場景是很多算法競賽的在線評(píng)測系統(tǒng)（如PKUJudgeO

4、nline），允許用戶上傳Java代碼，由系統(tǒng)在后臺(tái)編譯、運(yùn)行并進(jìn)行判定。在動(dòng)態(tài)編譯Java源文件時(shí)，使用的做法是直接在程序中調(diào)用Java編譯器。JSR199引入了Java編譯器API。如果使用JDK6的話，可以通過此API來動(dòng)態(tài)編譯Java代碼。比如下面的代碼用來動(dòng)態(tài)編譯最簡單的HelloWorld類。該Java類的代碼是保存在一個(gè)字符串中的。publicclassCompilerTest{??publicstaticvoidmain(String[]args)throwsException{??????????Stringsourc

5、e="publicclassMain{publicstaticvoidmain(String[]args){System.out.println("HelloWorld!");}}";?????JavaCompilercompiler=ToolProvider.getSystemJavaCompiler();?????StandardJavaFileManagerfileManager=compiler.getStandardFileManager(null,null,null);?????StringSourceJavaObjec

6、tsourceObject=newCompilerTest.StringSourceJavaObject("Main",source);?????IterablefileObjects=Arrays.asList(sourceObject);?????CompilationTasktask=compiler.getTask(null,fileManager,null,null,null,fileObjects);?????booleanresult=task.call();?????if(r

7、esult){????????System.out.println("編譯成功。");?????}??}??staticclassStringSourceJavaObjectextendsSimpleJavaFileObject{?????privateStringcontent=null;?????publicStringSourceJavaObject(Stringname,Stringcontent)??throwsURISyntaxException{????????super(URI.create("string:///"+n

8、ame.replace('.','/')+Kind.SOURCE.extension),Kind.SOURCE);????????this.content=content;?????}?????public