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建議17:慎用動態編譯

動態編譯一直是Java的夢想,從Java 6版本它開始支持動態編譯了,可以在運行期直接編譯.java文件,執行.class,並且能夠獲得相關的輸入輸出,甚至還能監聽相關的事件。不過,我們最期望的還是給定一段代碼,直接編譯,然後運行,也就是空中編譯執行(on-the-fly),來看如下代碼:


public class Client{

public static void main(Stringargs)throws Exception{

//Java源代碼

String sourceStr=\"public class Hello{public String sayHello(String name)

{return\"Hello,\"+name+\"!\";}}\";

//類名及文件名

String clsName=\"Hello\";

//方法名

String methodName=\"sayHello\";

//當前編譯器

JavaCompiler cmp=ToolProvider.getSystemJavaCompiler();

//Java標準文件管理器

StandardJavaFileManager fm=cmp.getStandardFileManager(null, null, null);

//Java文件對像

JavaFileObject jfo=new StringJavaObject(clsName, sourceStr);

//編譯參數,類似於javac<options>中的options

List<String>optionsList=new ArrayList<String>();

//編譯文件的存放地方,注意:此處是為Eclipse工具特設的

optionsList.addAll(Arrays.asList(\"-d\",\"./bin\"));

//要編譯的單元

List<JavaFileObject>jfos=Arrays.asList(jfo);

//設置編譯環境

JavaCompiler.CompilationTask task=cmp.getTask(null, fm, null,

optionsList, null, jfos);

//編譯成功

if(task.call()){

//生成對像

Object obj=Class.forName(clsName).newInstance();

Class<?extends Object>cls=obj.getClass();

//調用sayHello方法

Method m=cls.getMethod(methodName, String.class);

String str=(String)m.invoke(obj,\"Dynamic Compilation\");

System.out.println(str);

}

}

}

//文本中的Java對像

class StringJavaObject extends SimpleJavaFileObject{

//源代碼

private String content=\"\";

//遵循Java規範的類名及文件

public StringJavaObject(String_javaFileName, String_content){

super(_createStringJavaObjectUri(_javaFileName),Kind.SOURCE);

content=_content;

}

//產生一個URL資源路徑

private static URI_createStringJavaObjectUri(String name){

//注意此處沒有設置包名

return URI.create(\"String:///\"+name+Kind.SOURCE.extension);

}

//文本文件代碼

@Override

public CharSequence getCharContent(boolean ignoreEncodingErrors)

throws IOException{

return content;

}

}


上面的代碼較多,這是一個動態編譯的模板程序,讀者可以拷貝到項目中使用,代碼中的中文註釋也較多,相信讀者看得懂,不多解釋,讀者只要明白一件事:只要是在本地靜態編譯能夠實現的任務,比如編譯參數、輸入輸出、錯誤監控等,動態編譯就都能實現。

Java的動態編譯對源提供了多個渠道。比如,可以是字符串(例子中就是字符串),可以是文本文件,也可以是編譯過的字節碼文件(.class文件),甚至可以是存放在數據庫中的明文代碼或是字節碼。匯總成一句話,只要是符合Java規範的就都可以在運行期動態加載,其實現方式就是實現JavaFileObject接口,重寫getCharContent、openInputStream、openOutputStream,或者實現JDK已經提供的兩個SimpleJavaFileObject、ForwardingJavaFileObject,具體代碼可以參考上個例子。

動態編譯雖然是很好的工具,讓我們可以更加自如地控制編譯過程,但是在我目前所接觸的項目中還是使用得較少。原因很簡單,靜態編譯已經能夠幫我們處理大部分的工作,甚至是全部的工作,即使真的需要動態編譯,也有很好的替代方案,比如JRuby、Groovy等無縫的腳本語言。

另外,我們在使用動態編譯時,需要注意以下幾點:

(1)在框架中謹慎使用

比如要在Struts中使用動態編譯,動態實現一個類,它若繼承自ActionSupport就希望它成為一個Action。能做到,但是debug很困難;再比如在Spring中,寫一個動態類,要讓它動態注入到Spring容器中,這是需要花費老大功夫的。

(2)不要在要求高性能的項目使用

動態編譯畢竟需要一個編譯過程,與靜態編譯相比多了一個執行環節,因此在高性能項目中不要使用動態編譯。不過,如果是在工具類項目中它則可以很好地發揮其優越性,比如在Eclipse工具中寫一個插件,就可以很好地使用動態編譯,不用重啟即可實現運行、調試功能,非常方便。

(3)動態編譯要考慮安全問題

如果你在Web界面上提供了一個功能,允許上傳一個Java文件然後運行,那就等於說:「我的機器沒有密碼,大家都來看我的隱私吧」,這是非常典型的注入漏洞,只要上傳一個惡意Java程序就可以讓你所有的安全工作毀於一旦。

(4)記錄動態編譯過程

建議記錄源文件、目標文件、編譯過程、執行過程等日誌,不僅僅是為了診斷,還是為了安全和審計,對Java項目來說,空中編譯和運行是很不讓人放心的,留下這些依據可以更好地優化程序。