Java 9 尝鲜之JShell交互式编程环境

骑猪看日落 2022-04-17 06:57 232阅读 0赞

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![Java 9][]

### JShell——Java 9 的交互式编程环境 ###

本文要求读者有基本的 Java 知识。

> Tips  
> Java 9 的代码由于提供了新特性，所以有些代码并不支持向后兼容。也就是说，用 Java 9 写的代码，有可能在 Java 8 或更早版本的 JDK 上不能运行。

1. 在操作系统上安装开发所需要的软件

首先，你需要下载**JDK 9** (**Java Development Kit 9**) ，需要到此网站来[下载JDK 9][JDK 9]。首先需要先同意许可协议，然后就可以下载了。  
Java 9 可以运行在很多平台上：

*  Windows 32-bit
 *  Windows 64-bit
 *  macOS 64-bit (以前称之为 Mac OS X 或 OS X)
 *  Linux 32-bit
 *  Linux 64-bit
 *  Linux on ARM 32-bit
 *  Linux on ARM 64-bit

下一步需要配置**环境变量**。跟之前的 JDK 配置方法相同。这里，我以 macOS 10.12 版本为例，在 Macbook 上的配置。这里会需要 vi 的一些基本操作，可以去网上查找如何使用。

1.  下载完 JDK 后，直接运行。然后安装目录在：  
    `/library/Java/JavaVirtualMachines/jdk-9.jdk/`
2.  在 Terminal 下，进入到你的用户的当前目录下（一打开就是你的用户默认目录，实在不清楚在命令行敲入`cd`则会切换到默认目录下）。
3.  在命令行中执行`ls -a`命令，列出当前目录下的包括隐藏的文件或目录。

![ls -a][]

4.找到 `.bash_profile`文件，此文件会影响你当前用户的配置信息，并执行`vi .bash_profile` 命令编辑此文件。  
![vi .bash\_profile][vi .bash_profile]

5.进入编辑页面后，配置 Java Home 和 Path 环境变量：  
![配置 Java 环境变量][Java]

6.配置完以后，使用`esc`键退出编辑状态，输入“:wq”，保存并退出。并执行  
`. .bash_profile`,使配置文件立刻生效。

1.  在命令行下执行`javac -version`,如果输出如下信息，则说明 JDK 配置正确。

![javac 9-ea][]

至此，JDK 配置完成。  
启动JShell。  
在Terminal下输`jshell -v`,

![jshell][]

此时，就进入JShell 开发环境，命令行里是以`jshell>`开头。  
如果想退出JShell 环境，则输入`/exit`命令。

![退出 jshell][jshell 1]

2. 理解在交互式编程环境下开发的好处

Java 9 中引入了交互式编程环境（REPL），这就是JShell，它允许可以执行 Java脚本代码，并且立即返回结果。因此，我们不需要创建什么一个解决方案或工程，就能很容易地编写代码并能很快的看到运行结果。我们不必等待整个项目 build 完去检查多行代码的执行结果。JShell，就像其他 REPL 一样，有利于探索式编程，我们很容易地进行交互式尝试和调试不同的算法和结构。

3. 第一个 JShell 下的 Java 代码

我们简单写一个 JShell 下的一个 Java 代码，就是一个打印输入。

System.out.println("Hello, Java 9, now I am in JShell!")

输出结果为：

![第一个 JShell 下的 Java 代码][JShell _ Java]

> Tips  
> 在 JShell 环境下，语句末尾的“;” 是可选的。但推荐还是最好加上。提高代码可读性。

在一些例子中，我们将利用JShell 这一特性，提供对网络的访问。此功能与Web Service交互时非常有用。然而，你必须确保你的防火墙配置不会阻挡 JShell。

4. 查看默认导入和使用自动补全功能

默认情况下，JShell提供了一些常用包的导入，我们可以使用`import` 语句导入必要的包或是从指定的路径的包，来运行我们的代码片段。我们可以输入以下命令列出所有导入的包：

/imports

下面就会列出已经导入的包：

![imports][]

当我们在 JShell 之外写 Java 代码时，如所需要的 java.lang 包是默认导入的。在 JShell 下使用`/imports`命令并没没有列出这些包，以下是所有的在 JShell 环境下默认导入的包：

*  java.lang
 *  java.io
 *  java.math
 *  java.net
 *  java.nio.file
 *  java.util
 *  java.util.concurrent
 *  java.util.function
 *  java.util.prefs
 *  java.util.regex
 *  java.util.stream

此外，JShell 提供了自动补全的功能，只需按下 Tab 键，就能自动补全。  
但有些情况下，根据我们输入的语句会对应很多选项，这时候 JShell 就会全部给你列出来。  
例如，当我输入 S 时，就会列出来所以以 S 开头的类。

![自动补全][1240]

当我们想输入`System`类时，根据前面说的自动补全，只需要输入`Sys`然后按下 Tab 键，则自动补全， 然后再输入“.o”，则会自动补全方法， 在补全“System.out.”后按下 Tab 键，接下来就会列出当前类的所有的 public 方法的列表。

![list method][]  
最后完整输入：

System.out.println("Auto-complete is helpful in JShell");

5. 在JShell中编写 Java 9 代码

首先，在命令行下可以执行`jshell -v`来进入命令行的开发环境  
下面我们定义`calculateRectangleArea`方法来计算一个正方形的面积。

float calculateRectangleArea(float width, float height) {
        return width * height;
    }

![calculateRectangleArea][]

然后输入回车，则会输入如下信息：

![created calculateRectangleArea][]

> Tips  
> 所有从 JShell 输出的消息用“|”表示。

输入`/list` 在 JShell 中，会列出到目前为止当前 session 里所有有效的代码片段。

![/list][list]

接下来我们定义一个 float类型的变量`width`并赋值为50：

float width = 50;

输入完上面的代码后，JShell 就会给我们如下信息：

![width][]

然后定义`height`变量：

float height = 25;

接着输入`float area = ca`然后自动补全为`float area = calculateRectangleArea(`，再输入刚才定义的变量`width` 和`height`，则方法则计算出面积并返回1250.0。

![Area][]

下面我们再使用`/list`列出到目前为之所有有效的代码片段。

![list again][]

输入以下代码：

System.out.printf("Width: %.2f, Height: %.2f, Area: %.2f\n", width, height, area);

则会输入如下信息：

![width, height, area][width_ height_ area]

\#\#\#\# 6. 计算表达式  
Java 9 中运行我们评估任何有效的表达式，在 JShell中输入如下表达式：

width * height;

当我们输入上面的表达式，它就会给分配给一个临时的变量，这个变量以“”开头，并跟着一个数字。这个变量是”开头，并跟着一个数字。这个变量是6，但也有可能是7，7，8。

![$6][6]

在当前 session 中，我们可以在接下来的代码中直接使用此临时变量，例如：

System.out.printf("The calculated area is %.2f\n", $6);

![$8][8]

我们还可以使用之前的临时变量进行响应的运算，例如，

$6 + 10.5f;

![$9][9]

7. 使用变量、方法和源代码

到目前为止，我们创建了很多变量，我们可以使用`/vars`来查看当前 session 下所有创建过的变量：

![/vars][vars]

我们再定义一个方法：

float calculateRectanglePerimeter(float width, float height) {
        return 2 * (width + height);
    }

然后使用`/methods` 来查看所有的方法。

![/methods][methods]

你也可以 修改已经存在的方法，例如，`calculateRectanglePerimeter`的方法改为如下：

float calculateRectanglePerimeter(float width, float height) {
        float perimeter = 2 * (width + height);
        System.out.printf("Width: %.2f\n", width);
        System.out.printf("Height: %.2f\n", height);
        System.out.printf("Perimeter: %.2f\n", perimeter);
        return perimeter;
    }

然后输出以下信息：

![change method][]

我们还可以使用 `/list method name`来查看具体某一个方法的具体信息：

![/list method name][list method name]

8. 使用外部代码编辑器来编写 Java 代码

现在，我想对`calculateRectangleArea`方法做一些改动，如果这时有外部代码编辑器的话，做起来会很容易。  
在 JShell 中可以启用JShell Edit Pad 编辑器，需要输入如下命令，来修改上面的方法：

/edit calculateRectangleArea

接下来就会显示编辑器对话框，和将要修改的方法：

![JShell Edit Pad][]

代码修改完成以后，先点击“Accept”按钮，再点击“Exit”按钮，则退出编辑器，在 JShell 命令行中提示方法已经修改。  
JShell Edit Pad 编辑器功能非常有限，仅能提供一些最基础的功能，不过好消息是，JShell 可以配置外部的代码编辑器，我们只需要使用`/edit 外部编辑器的完整路径`的方式，来指定外部的代码编辑器。  
例如，我想使用Sublimet Text 作为外部的代码编译器，则需要使用如下命令：

/set editor "/Applications/Sublime Text.app/Contents/SharedSupport/bin/subl"

设置成功以后，返回如下信息：

![set editor][]

然后我们再执行`/edit calculateRectangleArea`命令，则就打开 Sublime Text，

![Sublime Text][]

9. 从外部加载源代码

如果我们已经有写好的 Java 文件，可以使用`/open` 命令导入到 JShell 环境中，例如我现在有一个`Begin.java`文件，

void printHello() {
    System.out.println("Hello， World!");
    }
    
    printHello()

在 JShell 环境中执行以下语句：

/open /Users/i324779/Desktop/Begin.java

加载文件并执行：

![load source code][]

[https_www.cnblogs.com_IcanFixIt_p_6690478.html]: https://www.cnblogs.com/IcanFixIt/p/6690478.html
[Java 9]: /images/20220417/e3cb4dcbfb5945a0b953d638ca68f456.png
[JDK 9]: http://jdk.java.net/9/
[ls -a]: /images/20220417/e8d115f95c974304b89a664a92e81e71.png
[vi .bash_profile]: /images/20220417/9f32c74a778d43e1ad0222e6776ff4bd.png
[Java]: /images/20220417/fae1bef78730419eb0a651f7eb4c145b.png
[javac 9-ea]: /images/20220417/e940a4e8ded54e6ca6e09e865417e399.png
[jshell]: /images/20220417/7a3f201403b74eeaadbb25d09f4857f7.png
[jshell 1]: /images/20220417/1b5147235e594167aa4840a4f853905a.png
[JShell _ Java]: /images/20220417/755bb20831854c9fa321cf37ef641712.png
[imports]: /images/20220417/0be5eb333b6544888bf4e848dcfa4a46.png
[1240]: /images/20220417/fadf8ed672f34dd5902468b7b1a37ac0.png
[list method]: /images/20220417/1eefba5a31b34a5c95f0cf38752d1d9f.png
[calculateRectangleArea]: /images/20220417/bfca69699aa742ebb5e428327ed6984b.png
[created calculateRectangleArea]: /images/20220417/bd262e7425304674ba01bb841a2c2595.png
[list]: /images/20220417/06138b4fd4654860b495644e09d61ebf.png
[width]: /images/20220417/2be65a810ff84a728054b707e1233796.png
[Area]: /images/20220417/44db73f1b27c44c3878058b40b523c67.png
[list again]: /images/20220417/e11e5b62fe664fc68e269bbdbf72add0.png
[width_ height_ area]: /images/20220417/6f7af1342e904ec4aac06892f376cff5.png
[6]: /images/20220417/e3df8468820e4987bd7765de6aa81de2.png
[8]: /images/20220417/4c066c4278e74995808df75bec605332.png
[9]: /images/20220417/3d033a93d40c45f4b5d1381bf39ef325.png
[vars]: /images/20220417/e4e10e9cde254eabba11030b1b2bb7cd.png
[methods]: /images/20220417/16a710f21c7b4c17930fec29c11d571f.png
[change method]: /images/20220417/85937cd252ce401e9dcc7142ef858954.png
[list method name]: /images/20220417/2cc6e396058243f3a64cbacc1dff3f81.png
[JShell Edit Pad]: /images/20220417/68bf97d67eeb4b6ebb0f2ebf579952b7.png
[set editor]: /images/20220417/ce4df137c69a46d1a305e601551bd916.png
[Sublime Text]: /images/20220417/d062497e382b4866a95b625e00673f18.png
[load source code]: /images/20220417/c0ec98c2d4c04b3dbcbb3c8aa250bba3.png