深入Java7的一些新特性以及對(duì)腳本語言支持API的介紹
1.switch條件語句中可以加入字符串了,實(shí)現(xiàn)方法是利用了字符串的hashcode()值作業(yè)真正的值
2.增加了一種可以在字面量中使用的進(jìn)制,二進(jìn)制,通過在數(shù)字前面加“0b”或“0B”
3.在數(shù)字字面量中使用下劃線來分隔數(shù)字方便閱讀,不影響數(shù)值大小?;驹瓌t是前后都是數(shù)字的才可以出現(xiàn)下劃線
4.java7對(duì)異常做了兩個(gè)改動(dòng):
4.1.支持在一個(gè)catch子句中同時(shí)捕獲多個(gè)異常,另外一個(gè)是在捕獲并重新拋出異常時(shí)的異常類型更加精確。java7中Throwable類增加addSuppressed方法,當(dāng)一個(gè)異常被拋出的時(shí)候,可能有其他異常因?yàn)樵摦惓6灰种谱。瑥亩鵁o法正常拋出。這時(shí)可以通過addSuppressed方法把這些被抑制的方法記錄下來,被抑制的異常會(huì)出現(xiàn)在拋出的異常的堆棧信息中,也可以通過getSuppressed方法來獲取這些異常。這樣做的好處是不會(huì)丟失任何異常,方便開發(fā)人員測試。
public class ReadFile(){
public void read(String filename) throws IOException {
FileInputStream input = null;
IOException readException = null;
try {
input = new FileInputStream(filename);
} catch (IOException ex) {
readException = ex;
} finally {
if (input != null) {
try {
input.close();
} catch (IOException ex) {
if (readException != null) {
readException.addSuppressed(ex);
} else {
readException = ex;
}
}
}
if (readException != null) {
throw readException;
}
}
}
}
這種做法的關(guān)鍵在于把finally語句中產(chǎn)生的異常通過addSuppressed方法加到try語句產(chǎn)生的異常中。
java7改進(jìn)了catch子句的語法,允許在其中指定多種異常,每個(gè)異常類型之間使用“|”來分隔。需要注意的是在catch子句中聲明捕獲的這些異常,不能出現(xiàn)重復(fù)的類型,也不允許其中的某個(gè)異常是另外一個(gè)異常參數(shù)的子類,否則會(huì)出現(xiàn)編譯錯(cuò)誤(從小到大寫就沒問題)。如果在catch子句中聲明了多個(gè)異常,那么異常參數(shù)的具體類型是所有這些異常類型的最小上界。
4.2使用try(申請(qǐng)資源){業(yè)務(wù)處理}來自動(dòng)釋放資源,能夠被try語句所管理的資源需要滿足一個(gè)條件,那就是其java類要實(shí)現(xiàn)java.lang.AutoCloseable接口,否則會(huì)出現(xiàn)編譯錯(cuò)誤。當(dāng)需要釋放資源的時(shí)候該接口的close方法會(huì)被自動(dòng)調(diào)用。
5. 優(yōu)化變長參數(shù)的方法調(diào)用:
j2se5.0中引入的一個(gè)新特性就是允許在方法聲明中使用可變長度的參數(shù)。一個(gè)方法的最后一個(gè)形式參數(shù)可以被指定為代表任意多個(gè)相同類型的參數(shù)。在調(diào)用的時(shí)候,這些參數(shù)是以數(shù)組的形式來傳遞的。在方法體中也可以按照數(shù)組的方式來引用這些參數(shù)。
6. java7引入了一個(gè)新的注解@SafeVarargs.如果開發(fā)人員確信某個(gè)使用了可變長度參數(shù)的方法,在與泛型類一起使用進(jìn)不會(huì)出現(xiàn)類似的情況,就可以用這個(gè)注解進(jìn)行聲明。@SafeVarargs注解只能用在參數(shù)長度可變的方法或構(gòu)造方法上,且方法必須聲明為static或final,否則會(huì)出現(xiàn)編譯錯(cuò)誤。一個(gè)方法使用@SafeVarargs注解的前提是,開發(fā)人員必須確保這個(gè)方法的實(shí)現(xiàn)中對(duì)泛型類型參數(shù)的處理不會(huì)引發(fā)類型安全問題。
7.java中在java虛擬機(jī)中支持一些腳本語言是通過腳本引擎。實(shí)際上腳本引擎管理器共支持三種查找引擎方式,分別通過名稱,文件擴(kuò)展名和MIME類型來完成。如
public void greet() throws ScriptException {
ScriptEngineManager manager = new ScriptEngineManager();
ScriptEngine engine = manager.getEngineByName("JavaScript");
if (engine == null) {
throw new RuntimeException("找不到JavaScript語言執(zhí)行引擎");
}
engine.eval("println('hello');");
}
還可以通過getEngingByExtension("js")和getEngineByMimeType("text/javascript")來查找到。得到腳本引擎ScriptEngine的對(duì)象后,通過其eval方法可以執(zhí)行一段代碼,并返回這段代碼的執(zhí)行結(jié)果。
7.1 語言綁定:
腳本語言支持api的一個(gè)很大優(yōu)勢在于它規(guī)范了java語言與腳本語言之間的交互方式,使java語言編寫的程序可以與腳本之間進(jìn)行雙向的方法調(diào)用和數(shù)據(jù)傳遞。數(shù)據(jù)傳遞是通過語言綁定對(duì)象來完成的。所謂的語言綁定對(duì)象就是一個(gè)簡單的哈希表,用來存放和獲取需要共享的數(shù)據(jù)。所有數(shù)據(jù)都對(duì)應(yīng)這個(gè)哈希表中的一個(gè)條目,是簡單的名值對(duì)。接口javax.script.Bingings定義了語言綁定對(duì)象的接口,它繼承自java.util.Map接口。一個(gè)腳本引擎在執(zhí)行過程中可能會(huì)使用多個(gè)語言綁定對(duì)象。不同語言綁定對(duì)象的作用域不同。在默認(rèn)情況下,腳本引擎會(huì)提供多個(gè)語言綁定對(duì)象,用來存放在執(zhí)行過程中產(chǎn)生的全局對(duì)象等。ScriptEnging類提供了put和get方法對(duì)腳本引擎中特定使用哉的默認(rèn)語言綁定對(duì)象進(jìn)行操作。程序可以直接使用這個(gè)默認(rèn)的語言綁定對(duì)象,也可以使用自己的語言綁定對(duì)象。在腳本執(zhí)行過程中,可以將語言綁定對(duì)象看成是一個(gè)額外的變量映射表。在解析變量值的時(shí)候,語言綁定對(duì)象中的名稱也會(huì)被考慮在內(nèi)。腳本 執(zhí)行過程中產(chǎn)生的全局變量等內(nèi)容,會(huì)出現(xiàn)在語言綁定對(duì)象中。通過這種方式,就完成了Java與腳本語言之間的雙向數(shù)據(jù)傳遞。
如通過ScriptEngine的put方法向腳本引擎默認(rèn)的語言綁定對(duì)象中添加了一個(gè)名為“name”的字符串,接著在腳本中直接根據(jù)名稱來引用這個(gè)對(duì)象。同樣,在腳本中創(chuàng)建的全局變量“message”也可以通過ScriptEnging的get方法來獲取。這樣就實(shí)現(xiàn)了Java程序與腳本之間的雙向數(shù)據(jù)傳遞。數(shù)據(jù)傳遞過程中的類型轉(zhuǎn)換是由腳本引擎來完成的,轉(zhuǎn)換規(guī)則取決于具體的語言的語法
public void useDefaultBinging() throws ScriptException {
ScriptEngineManager manager = new ScriptEngineManager();
ScriptEngine engine = manager.getEngineByName("JavaScript");
// ScriptEngine engine = getJavaScriptEnging();
engine.put("name", "World");
engine.eval("var message = 'hello,'+name;");
engine.eval("println(message)");
Object obj = engine.get("message");
System.out.println(obj);
}
在大多數(shù)情況下,使用ScriptEnging的put和get方法就足夠了。如果僅使用put和get方法,語言綁定對(duì)象本身對(duì)于開發(fā)人員來說是透明的。在某些情況下,需要使用程序自己的語言綁定對(duì)象,比如語言綁定對(duì)象中包含了程序自己獨(dú)有的數(shù)據(jù)。如果希望使用自己的語言綁定對(duì)象,可以調(diào)用腳本引擎的creatBingings方法或創(chuàng)建一個(gè)javax.script.SimpleBingings對(duì)象,并傳遞給腳本引擎的eval方法如:
public void useCustomBinding()throws ScriptException
{
ScriptEngine engine = getJavaScriptEngine();
Bindings bindings = new SimpleBindings();
bindings.put("hobby","play games");
engine.eval("println('I like'+hobby);",bindings);
}
通過eval方法傳遞的語言綁定對(duì)象,僅在當(dāng)前eval調(diào)用中生效,并不會(huì)改變引擎默認(rèn)的語言綁定對(duì)象
7.2 腳本執(zhí)行上下文
與腳本引擎執(zhí)行相關(guān)的另外一個(gè)重要接口是javax.script.ScriptContext,其中包含腳本引擎執(zhí)行過程中的相關(guān)上下文信息,可以與JavaEE中servlet規(guī)范中的javax.servlet.ServletContext接口來進(jìn)行類比。腳本引擎通過引上下文對(duì)象來獲取與腳本執(zhí)行相關(guān)的信息,也允許開發(fā)人員通過此對(duì)象來配置腳本引擎的行為。該上下對(duì)象中主要包含以下3類信息。
7.2.1 輸入與輸出
首先介紹與腳本輸入和輸出相關(guān)的配置信息,其中包括腳本在執(zhí)行中用來讀取數(shù)據(jù)輸入的java.io.Reader對(duì)象以及輸出正確內(nèi)容和出錯(cuò)信息的java.io.Writer對(duì)象。在默認(rèn)情況下,腳本的輸入輸出都發(fā)生在標(biāo)準(zhǔn)控制臺(tái)中,如果希望把腳本的輸出寫入到文件 中,可以使用如下代碼。通過setWriter方法把腳本的輸出重定向到一個(gè)文件 中。通過ScriptContext的setReader和setErrorWriter方法可以分別設(shè)置腳本執(zhí)行時(shí)的數(shù)據(jù)輸入來源和產(chǎn)生錯(cuò)誤時(shí)出錯(cuò)信息的輸出 目的。
public void scriptToFile()throws IOException,ScriptException{
ScriptEngine engine = getJavaScriptEngine();
ScriptContext context = engine.getContext();
context.setWriter(new FileWriter("output.txt"));
engine.eval("println('hello world!');");
}
7.2.2 自定義屬性
ScriptContext中也有與ServletContext中類似的獲取和設(shè)置屬性的方法,即setAttribute和getAttribute.所不同的是,ScriptContext中的屬性是有作用域之分的。不同作用域的區(qū)別在于查找時(shí)的順序不同,每個(gè)作用域都以一個(gè)對(duì)應(yīng)的整數(shù)表示其查找順序。該整數(shù)值越小,說明查找時(shí)的順序越優(yōu)先。優(yōu)先級(jí)高的作用域中的屬性會(huì)隱藏優(yōu)先級(jí)低中的同名屬性。因此,設(shè)置屬性時(shí)需要顯式指定所在的作用域。在獲取屬性的時(shí)候,即可選擇指定的作用域中查找,也可以選擇根據(jù)作用域優(yōu)先級(jí)自動(dòng)進(jìn)行查找。
不過腳本執(zhí)行上下文實(shí)現(xiàn) 中包含的作用域是固定的。開發(fā)人員不能隨意定義自己的作用域。通過ScriptContext的getScopes方法可以得到所有可用的作用域列表。SciptContext中預(yù)先定義了兩個(gè)作用域:常量ScriptContext.ENGINE_SCOPE表示的作用域?qū)?yīng)的是當(dāng)前的腳本引擎,而ScriptContext.GLOBAL_SCOPE表示的作用域?qū)?yīng)的是從同一引擎工廠中創(chuàng)建出來的所有腳本引擎對(duì)象。前者的優(yōu)先級(jí)較高。如下例:
public void scriptContextAttribute(){
ScriptEngine engine = getJavaScriptEnging();
ScriptContext context = engine.getContext();
context.setAttribute("name","World",ScriptContext.GLOBAL_SCOPE);
context.setAttribute("name","Bob",ScriptContext.ENGINE_SCOPE);
context.getAttribute("name");//值為Bob
}
7.2.3 語言綁定對(duì)象
腳本執(zhí)行上下文中的最后一類信息是語言綁定對(duì)象。語言綁定對(duì)象也是與作用域相對(duì)應(yīng)的。同樣的作用域優(yōu)先級(jí)順序?qū)φZ言綁定對(duì)象也適用。這樣的優(yōu)先級(jí)順序會(huì)對(duì)腳本執(zhí)行時(shí)的變量解析產(chǎn)生影響。如下例:
public void scriptContextBindings()throws ScriptException
{
ScriptEngine engine = getJavaScriptEnging();
ScriptContext context = engine.getContext();
Bindings bindings1 = engine.createBindings();
bindings1.put("name","World");
context.setBindings(bindings1,ScriptContext.GLOBAL_SCOPE);
Bindings bindings2 = engine.createBindings();
bindings2.put("name","Bob");
context.setBindings(bindings2,ScriptContext.ENGINE_SCOPE);
engine.eval("println(name);");//結(jié)果為Bob
}
還可以Bindings bindings = context.getBindings(ScriptContext.ENGINE_SCOPE);
bindings.put("name","World")
engine.eval("println(name);");
7.3 腳本的編譯:
腳本語言一般是解釋執(zhí)行的。腳本引擎在運(yùn)行時(shí)需要先解析腳本之后再執(zhí)行。一般來說,通過解釋執(zhí)行的方式運(yùn)行腳本的速度比編譯之后再運(yùn)行會(huì)慢一些。當(dāng)一段腳本需要被多次重復(fù)執(zhí)行時(shí),可以先對(duì)腳本進(jìn)行編譯。編譯之后的腳本執(zhí)行時(shí)不需要重復(fù)解析,可以提高執(zhí)行效率。不是所有腳本引擎都支持對(duì)腳本進(jìn)行編譯。如果腳本引擎支持這一特性,它會(huì)實(shí)現(xiàn)javax.script.Compilable接口來聲明這一點(diǎn)。腳本引擎的使用者可以利用這個(gè)能力來提高需要多次執(zhí)行的腳本的運(yùn)行效率。Java SE中自帶的JavaScript腳本引擎是支持對(duì)腳本進(jìn)行編譯的。
如下代碼中,Compilable接口的compile方法用來對(duì)腳本代碼進(jìn)行編譯,編譯的結(jié)果用javax.script.CompiledScript來表示。由于不是所有的腳本引擎都支持Compilable接口,因此這里需要用instanceof進(jìn)行判斷。在run方法中,通過CompiledScript的eval方法就可以執(zhí)行腳本。代碼中把一段腳本重復(fù)執(zhí)行了100次,以此說明編譯完的腳本在重復(fù)執(zhí)行時(shí)的性能優(yōu)勢。
public CompiledScript compile(String scriptText) throws ScriptException {
ScriptEngine engine = getJavaScriptEngine();
if (engine instanceof Compilable) {
CompiledScript script = ((Compilable) engine).compile(scriptText);
}
return null;
}
public void run(String scriptText) throws ScriptException {
CompiledScript script = compile(scriptText);
if (script == null) {
return;
}
for (int i = 0; i < 100; i++) {
script.eval();
}
}
CompiledScript的eval方法所接受的參數(shù)與ScriptEngine的eval方法是相同的。
7.4 腳本中方法調(diào)用
在腳本中,最常見的和最實(shí)用的就是方法。有些腳本引擎允許使用者單獨(dú)調(diào)用腳本中某個(gè)方法。支持這種方法調(diào)用方式的腳本引擎可以實(shí)現(xiàn)javax.script.Invocable接口。通過Invocable接口可以調(diào)用腳本中的頂層方法,也可以調(diào)用對(duì)象中的成員方法。如果腳本中頂層方法或?qū)ο笾械某蓡T方法實(shí)現(xiàn)了Java中的接口,可以通過Invocable接口中的方法來獲取腳本中相應(yīng)的Java接口的實(shí)現(xiàn)對(duì)象。這樣就可以在Java語言中定義接口,在腳本中實(shí)現(xiàn)接口。程序中使用該接口的其他部分代碼并不知道接口是由腳本來實(shí)現(xiàn)的。與Compilable接口一樣,ScriptEngine對(duì)于Invocable接口的實(shí)現(xiàn)也是可選的。
下面代碼通過Invocable接口的invokeFunction來調(diào)用腳本中的頂層方法,調(diào)用時(shí)的參數(shù)會(huì)被傳遞給腳本中的方法。因?yàn)镴avaSE自帶的JavaScript腳本引擎實(shí)現(xiàn)了Invocable接口,所以這里省去了對(duì)引擎是否實(shí)現(xiàn)了Invocalbe接口的判斷
在java中調(diào)用腳本頂層方法的示例:
public void invokeFunction()throws ScriptException,NoSuchMethodException{
ScriptEngine engine = getJavaScriptEngine();
String scriptText ="function greet(name) { println('hello,'+name );}";
engine.eval(scriptText);
Invocable invocable=(Invocable)engine;
invocable.invokeFunction("greet","World");
}
如果被調(diào)用方法是腳本中對(duì)象的成員方法,就需要使用invokeMethod方法,如下面代碼中所示,代碼中g(shù)etGreeting方法是屬于對(duì)象obj的,在調(diào)用的時(shí)候需要把這個(gè)對(duì)象作為參數(shù)傳遞進(jìn)去。
//在Java中調(diào)用腳本對(duì)象的成員方法的示例
public void inokeMethod()throws ScriptException,NoSuchMethodException
{
ScriptEngine engine = getJavaScriptEngine();
String scriptText = "var obj={ getGreeting:function(name){return 'Hello,'+name;}};";
engine.eval(scriptText);
Invocable invocable = (Invocable)engine;
Object scope = engine.get("obj");
Object result = invocable.invokeMethod(scope,"getGreeting","Alxx");
System.out.println(result);
}
方法invokeMethod與方法invokeFunction用法差不多,區(qū)別在于invokeMethod要指定包含待調(diào)用方法的對(duì)象。
7.5 腳本中實(shí)現(xiàn)java接口
在有些腳本引擎中,可以在Java語言中定義接口,并在腳本中編寫接口的實(shí)現(xiàn),這樣程序中的其他部分可以只同Java接口交互,并不需要關(guān)心接口是由什么方式來實(shí)現(xiàn)的。在下面代碼中Greet是用Java定義的接口,其中包含一個(gè)getGreeting方法。在腳本中實(shí)現(xiàn)這個(gè)接口,通過getInterface方法可以得到由腳本實(shí)現(xiàn)的這個(gè)接口的對(duì)象,并調(diào)用其中的方法。
public void useInterface() throws ScriptException {
ScriptEngine engine = getJavaScriptEngine();
String scriptText = "function getGreeting(name){return 'Hello,'+name;}";
engine.eval(scriptText);
Invocable invocable = (Invocable) engine;
Greet greet = invocable.getInterface(Greet.class);
System.out.println(greet.getGreeting("World"));
}
上面中的接口的實(shí)現(xiàn)是由腳本中的頂層方法來完成的。同樣的,也可以由腳本中對(duì)象的成員方法來實(shí)現(xiàn)。對(duì)于這種情況,getInterface方法另外一種重載形式可以接受一個(gè)額外的參數(shù)來指定接口實(shí)現(xiàn)所在的對(duì)象。
由于腳本語言的語法簡單和靈活,非常適用于沒有或只有少量編程背景的用戶來使用,這些用戶可以通過腳本語言來定制程序的業(yè)務(wù)邏輯和用戶界面等,通過腳本語言可以在程序的易用性和靈活性之間達(dá)到一個(gè)比較好的平衡。比如腳本語言Lua就被廣泛應(yīng)用在游戲開發(fā)中,用來對(duì)游戲的內(nèi)部行為和用戶界面進(jìn)行定制。
8. 反射API在為Java程序帶來靈活性的同時(shí),也產(chǎn)生了額外的性能代價(jià),由于反射API的實(shí)現(xiàn)機(jī)制,對(duì)于相同的操作,比如調(diào)用一個(gè)方法,用反射API來動(dòng)態(tài)實(shí)現(xiàn)比直接在源代碼中編寫的方式大概慢一到兩個(gè)數(shù)量級(jí)。隨著Java虛擬機(jī)實(shí)現(xiàn)的改進(jìn),反射API的性能已經(jīng)有了非常大的提升。但是這種性能的差距是客觀存在的,因此,在某些對(duì)性能要求比較高的應(yīng)用中,要慎用反射API。
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