jdk nashorn_Nashorn-JDK 8中Java和JavaScript的组合功能

jdk nashorn

从JDK 6开始，Java附带了基于Mozilla的Rhino的捆绑JavaScript引擎。此功能使您可以将JavaScript代码嵌入Java，甚至可以从嵌入式JavaScript调用Java。此外，它还提供了使用jrunscript从命令行运行JavaScript的功能。如果您不需要出色的性能，并且可以使用有限的ECMAScript 3功能集，那将非常不错。

从JDK 8开始， Nashorn取代Rhino成为Java的嵌入式JavaScript引擎。 Nashorn支持完整的ECMAScript 5.1规范以及一些扩展。它JavaScript编译成Java字节码使用新的语言基础功能JSR 292 ，包括invokedynamic，在引入的JDK 7 。

尽管仍比Chrome和Node.js内的引擎V8稍差一点，但与以前的Rhino实施相比，它的性能提高了2到10倍。如果您对实现的细节感兴趣，可以查看2013 JVM Language Summit的这些幻灯片。

由于Nashorn随JDK 8一起提供，它还为功能接口增加了非常简洁的支持，我们将在稍后详细介绍。

让我们从一个非常小的例子开始。首先，您可能要安装JDK 8和NetBeans，IntelliJ IDEA或Eclipse。所有这些都至少为集成JavaScript开发提供了基本支持。让我们创建一个由以下两个示例文件组成的简单Java项目，并让程序运行：

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在第12行中，我们使用引擎的“ eval”方法评估任何JavaScript代码。在这种情况下，我们只加载顶部JavaScript文件并对其进行评估。您可能会发现“打印”不熟悉。它不是JavaScript的内置函数，但是Nashorn提供了此功能以及其他在脚本环境中派上用场的便捷功能。您也可以将“ hello world”的打印直接嵌入到传递给“ eval”方法的字符串中，但是将JavaScript放在自己的文件中将为它打开整个工具世界。

Eclipse当前没有通过其JavaScript开发工具（JSDT）项目提供专用的Nashorn支持，但是，支持JavaScript的基本工具和编辑：

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IntelliJ IDEA 13.1（社区版和终极版）提供了出色JavaScript和Nashorn支持。有一个功能齐全的调试器，它甚至允许重构在Java和JavaScript之间进行同步。因此，例如，如果您重命名从JavaScript引用的Java类或重命名从Java引用JavaScript文件，则IDE会跨语言修改相应的引用。

这是如何调试从Java调用JavaScript的示例（请注意，NetBeans还提供JavaScript调试，如下面的屏幕快照所示）：

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您可能会说该工具看起来不错，新的实现可以修复性能以及合规性问题，但是为什么要使用它呢？原因之一是通用脚本。有时候，它可以派上用场，并且可以让它被解释。有时，最好不要使用编译器，或者不担心静态类型。也许您对Node.js编程模型感兴趣，该模型可与Java一起使用，正如我们在本文结尾处所看到的。还有一种情况表明，使用JavaScript而不是Java可以更快地开发JavaFX。

Shell脚本

可以使用jjs命令从命令行调用Nashorn引擎。您可以不带任何参数地调用它，这将使您进入交互模式，或者可以传递要执行JavaScript文件的名称，也可以使用它代替Shell脚本，如下所示：

#!/usr/bin/env jjsvar name = $ARG[0]; print(name ? "Hello, ${name}!" : "Hello, world!");

要将程序参数传递给jjs，请在它们前面加上“-”。因此，例如，您可以调用：

./hello-script.js -- Joe

如果没有前缀“-”，则该参数将被解释为文件名。

在Java和Java之间传递数据

如上所述，您可以直接从Java代码调用JavaScript；只需获取引擎并调用其“ eval”方法即可。您可以将数据作为字符串显式传递...

ScriptEngineManager scriptEngineManager =      new ScriptEngineManager(); ScriptEngine nashorn =       scriptEngineManager.getEngineByName("nashorn"); String name = "Olli"; nashorn.eval("print('" + name + "')");

…或者您可以传递来自Java的绑定，这些绑定可以从JavaScript引擎内部作为全局变量进行访问：

int valueIn = 10;SimpleBindings simpleBindings = new SimpleBindings(); simpleBindings.put("globalValue", valueIn); nashorn.eval("print (globalValue)", simpleBindings);

JavaScript评估计算的结果将从引擎的“ eval”方法返回：

Integer result = (Integer) nashorn.eval("1 + 2");assert(result == 3);

在Nashorn中使用Java类

如前所述，Nashorn的最强大功能之一是从JavaScript内部调用Java类。您不仅可以访问类并创建实例，还可以对它们进行子类化，调用它们的静态成员，以及几乎可以执行的所有Java工作。

作为示例，让我们看一下线程。 JavaScript没有用于并发的任何语言功能，并且所有常见的运行时都是单线程的，或者至少没有任何共享状态。有趣的是，在Nashorn环境中，JavaScript实际上可以在共享状态下并发运行，就像在Java中一样：

// this is how we get access to Java class Threadvar Thread = Java.type("java.lang.Thread");
// subclass with our run method var MyThread = Java.extend(Thread, {     run: function() {         print("Run in separate thread");     } }); var th = new MyThread(); th.start(); th.join();

请注意，从Nashorn访问类的规范方法是使用Java.type ，您可以使用Java.extend扩展类。

功能愉悦

从所有方面来看，随着JDK 8的发布，Java（至少在一定程度上）已成为一种功能语言。现在，您可以在集合上使用高阶函数，例如，对它们的元素进行迭代。高阶函数是将另一个函数作为参数并对其进行有意义的处理的函数。看一下Java中的这个例子

List<Integer> list = Arrays.asList(3, 4, 1, 2);list.forEach(new Consumer() {
    @Override     public void accept(Object o) {         System.out.println(o);
}
});

在此示例中，我们不再像传统上那样使用“外部”循环遍历元素，而是将“消费者”函数传递给“ forEach”操作，该函数执行更高阶的“内部循环”操作消费者的“接受”方法，即一步一步地传递集合中的每个元素。

如前所述，用于这种高阶函数的函数语言方法宁愿接受函数参数，也不接受对象。尽管传递对函数本身的引用在传统上不是Java的专长，但JDK 8现在具有一些语法糖，可用于仅使用lambda表达式（也称为“闭包”）来表达它们。例如：

List<Integer> list = Arrays.asList(3, 4, 1, 2);list.forEach(el -> System.out.println(el));

在这种情况下，“ forEach”的参数具有这种函数引用的形式。这是可能的，因为Consumer是一个功能接口（有时称为Single Abstract Method类型或“ SAM”）。

那么，为什么我们在Nashorn讨论中谈论lambda？因为在JavaScript中，您也可以编写这样的代码，因此在这种情况下，Nashorn尤其准备弥合Java和JavaScript之间的鸿沟。特别是，它甚至允许您将普通JavaScript函数作为功能接口（SAM类型）的实现来传递。

让我们看一些普通JavaScript代码，这些代码与上面的Java代码具有相同的功能。请注意，JavaScript中没有内置列表类型，只有数组。但是这些数组是动态调整大小的，并且具有与Java列表可比的方法。因此，在此示例中，我们将调用JavaScript数组的“ forEach”方法：

var jsArray = [4,1,3,2];jsArray.forEach(function(el) { print(el) } );

相似之处显而易见。但这还不是全部。您还可以将这样JavaScript数组转换为Java列表：

var list = java.util.Arrays.asList(jsArray);

看到？是的，这是Nashorn中运行JavaScript。由于这现在是Java列表，因此可以调用其“ forEach”方法。请注意，这与我们在JavaScript数组上调用的“ forEach”方法不同，而是在集合上定义的Java的“ forEach”方法。尽管如此，我们还是在这里传递一个普通JavaScript函数：

list.forEach(function(el) { print(el) } );

Nashorn允许我们在需要功能接口（SAM类型）的地方提供简单JavaScript函数引用。因此，这不仅可以通过Java实现，还可以通过JavaScript实现。

下一个版本的ECMAScript-预计将于今年最终发布-将包含一些简短的函数语法，使它们几乎可以像Java lambda一样编写，除了使用双箭头=>之外 。这将进一步推动对齐。

特殊的Nashorn JavaScript方言

正如我在简介中提到的那样，Nashorn支持ECMAScript 5.1版本中JavaScript 以及一些扩展。我不一定建议使用这些扩展名，因为它们既不是Java也不是JavaScript，它们对于任何一个开发人员都会感到不自然。另一方面，在Oracle文档中使用了两个扩展，因此我们应该熟悉它们。

首先，让我们为第一次扩展奠定基础。如前所述，您可以使用Java.extend从JavaScript扩展Java类。如果要继承抽象Java类或实现接口，则可以使用更方便的语法。在这种情况下，您可以虚拟地调用抽象类或接口的构造函数，并传入描述实现方法JavaScript对象文字。 JavaScript对象文字只是名称/值对，类似于您从JSON格式中可能了解的内容。这使我们可以像下面这样实现Runnable接口：

var r = new java.lang.Runnable({    run: function() {        print("running...\n");    }});

在此示例中，我们实际上使用指定了run方法的实现的对象常量来调用Runnable的构造函数。请注意，这是Nashorn实现为我们提供的功能，否则将无法在JavaScript中实现。

该示例的代码已经看起来类似于我们将接口实现为Java中的匿名内部类的方式，但并不完全相同。这将我们带到第一个扩展名，该扩展名使您可以在进行构造函数调用时在结束“）”之后传递最后一个参数。这样做，我们的代码如下所示：

var r = new java.lang.Runnable() {    run: function() {       print("running...\n");    }};

…完全一样，但是与Java更加相似。

第二个常用扩展名是函数的快捷方式，它使您可以在一行函数中省略花括号以及方法主体的return语句。因此，上一节中的示例：

list.forEach(function(el) { print(el) } );

可以表示为更简洁：

list.forEach(function(el) print(el));

Avatar.js

我们已经看到，使用Nashorn，我们已经将高级JavaScript引擎嵌入到Java中。我们还看到，从Nashorn中我们可以访问任何Java类。 Avatar.js更进一步，将“ Node编程模型，API和模块生态系统引入Java平台”。要了解其含义以及令人兴奋的原因，我们首先必须了解Node是什么。 Node基本上会提取Chrome的V8 JavaScript引擎，使其从命令行运行而无需浏览器。因此，它使JavaScript不仅可以在浏览器中执行，而且可以在服务器端执行。要以任何有意义的方式在服务器上执行JavaScript，您至少需要访问文件系统和网络。为此，Node嵌入了一个名为libuv的库，该库以异步方式执行此操作。实际上，这意味着您对操作系统的调用永远不会阻塞，即使它们需要一段时间才能返回。您可以提供一个回调函数，而不是阻塞函数，该函数将在调用完成后立即触发，并在有结果时传递结果。

有数家公司将Node用于严肃的应用程序，其中包括Walmart和Paypal 。

让我们看一下我从Node网站改编的一个JavaScript小示例：

// load module 'http' (this is blocking) to handle http requests
var http = require('http');// when there is a request we return 'Hello, World\n'
function handleRequest(req, res) {
res.writeHead(200, {'Content-Type': 'text/plain'});
res.end('Hello, World\n');
}
// we listen on localhost, port 1337 // and give handleRequest as call back // you see the non-blocking / asynchronous nature herehttp.createServer(handleRequest).listen(1337, '127.0.0.1');
// logs to the console to reassure that we are on our way console.log('Get your hello at http://127.0.0.1:1337/ ');

要运行此代码，您需要安装Node，然后将上面JavaScript代码保存到文件中，最后，以该文件为参数调用Node。

Avatar.js的目标是通过将libuv绑定到Java类，然后使它们可被JavaScript访问，从而提供与Node相同的核心API。即使这听起来很麻烦，但效果却出奇的好。 Avatar.js支持大量的Node模块，对Node的主流Web框架“ express ”的支持表明它确实可以与许多现有项目一起使用。

不幸的是，在撰写本文时，Avatar.js没有二进制发行版。有一个自述文件，说明了如何从源代码进行构建，但是如果您不太想从头开始构建，则也可以在不构建自己的情况下获取二进制文件。两种方法都行得通，但我建议第二种方法以获得更快的结果。

设置好二进制文件并将其放入lib文件夹后，您将使用以下方法调用Avatar.js框架：

java -Djava.library.path=lib -jar lib/avatar-js.jar helloWorld.js

我们假设演示服务器（上面的代码）保存在名为“ helloWorld.js”的文件中。

再次，让我们问，这为什么有用？ Oracle的好人（幻灯片10 ）看到了这种库的几个用例。我主要同意其中两个，即

您有一个Node应用程序，并且想使用某些Java库来补充Node API
您想切换到JavaScript和Node API，但需要部分或完全嵌入旧版Java代码

两种用例都可以通过使用Avatar.js并从Nashorn支持JavaScript代码中调用任何必需的Java类来工作，如我们所见。

让我给你一个第一个用例的例子。 JavaScript当前只有一种表示数字的类型，称为“数字”。这将等同于Java的“双精度”精度，但有相同的限制。 JavaScript的数字（例如Java的double）无法表达任意范围和精度，例如在处理金钱时。

在Java中，您可以使用BigDecimal，它完全支持这一点。但是JavaScript没有内置等效项，因此您可以从JavaScript代码访问BigDecimal类，并可以安全地处理货币值。

让我们看一个示例Web服务，它计算一定数量的百分比。首先，我们需要一个执行实际计算的函数：

var BigDecimal = Java.type('java.math.BigDecimal');function calculatePercentage(amount, percentage) {     var result = new BigDecimal(amount).multiply(      new BigDecimal(percentage)).divide(            new BigDecimal("100"), 2, BigDecimal.ROUND_HALF_EVEN);     return result.toPlainString();
}

在JavaScript中，没有声明的类型，但除此之外，该代码看起来与我为此任务编写的Java代码非常相似：

public static String calculate(String amount, String percentage) {    BigDecimal result = new BigDecimal(amount).multiply(      new BigDecimal(percentage)).divide(           new BigDecimal("100"), 2, BigDecimal.ROUND_HALF_EVEN);     return result.toPlainString(); }

我们只需要替换上面的Node示例的handleRequest函数即可完成我们的代码。像这样

// load utility module 'url' to parse urlvar url = require('url');
function handleRequest(req, res) {     // '/calculate' is the path of our web service     if (url.parse(req.url).pathname === '/calculate') {         var query = url.parse(req.url, true).query;         // amount and percentage are passed in as query parameters         var result = calculatePercentage(query.amount,                                          query.percentage);         res.writeHead(200, {'Content-Type': 'text/plain'});         res.end(result + '\n');     } }

我们使用Node的第二个核心模块来处理请求的URL，以解析出数量和百分比的查询参数。

当我启动服务器（如上所示）并发出这样的请求时

http://localhost:1337/calculate?amount=99700000000000000086958613&percentage=7.59

使用网络浏览器，我得到正确的答案“ 7567230000000000006600158.73”，而使用JavaScript的普通“数字”类型是不可能的。

当您决定将现有的JEE应用程序迁移到JavaScript和Node时，第二个用例将很有意义。在这种情况下，您可以轻松地从JavaScript中访问所有现有服务。另一个相关的用例是使用JavaScript和Node构建新的服务器功能，并且仍然可以从现有的JEE服务中受益。

同样的方向，还有基于Avatar.js的Project Avatar 。详细信息不在本文讨论范围之内，但是要获得快速概述，请查看此Oracle公告。基本思想是用JavaScript编写应用程序并访问JEE服务。 Project Avatar带有用于Avatar.js的组合二进制发行版，但需要Glassfish进行安装和开发。

结语

Nashorn项目通过大大提高长时间运行的应用程序（例如在Web服务器内部使用）的性能，增强了原始JDK 6 Rhino的实现。 Nashorn将Java与JavaScript集成在一起，甚至考虑了JDK 8的新lambda。真正的创新来自Avatar.js，它建立在这些功能的基础上，并提供企业Java和JavaScript代码的集成，同时与JavaScript服务器编程的事实上的标准在很大程度上兼容。

可以在Github上找到完整的示例，包括Mac OS X的Avatar.js二进制文件。

翻译自: https://www.infoq.com/articles/nashorn/?topicPageSponsorship=c1246725-b0a7-43a6-9ef9-68102c8d48e1

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