java IDE的实现原理

柔情只为你懂 2022-05-14 11:21 182阅读 0赞

像Eclipse等java IDE是怎么编译和查找java源代码的呢？

## 源代码保存 ##

这个无需多说，在编译器写入代码，并保存到文件。这个利用流来实现。

## 编译为class文件 ##

java提供了JavaCompiler，我们可以通过它来编译java源文件为class文件。

## 查找class ##

可以通过`Class.forName(fullClassPath)`或自定义类加载器来实现。

## 生成对象，并调用对象方法 ##

通过上面一个查找class，得到Class对象后，可以通过newInstance()或构造器的newInstance()得到对象。然后得到Method，最后调用方法，传入相关参数即可。

示例代码：

public class MyIDE { 
    
        public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InvocationTargetException, InstantiationException {
            // 定义java代码，并保存到文件（Test.java）
            StringBuilder sb = new StringBuilder();
            sb.append("package com.tommy.core.test.reflect;\n");
            sb.append("public class Test {\n");
            sb.append(" private String name;\n");
            sb.append(" public Test(String name){\n");
            sb.append(" this.name = name;\n");
            sb.append(" System.out.println(\"hello,my name is \" + name);\n");
            sb.append(" }\n");
            sb.append(" public String sayHello(String name) {\n");
            sb.append(" return \"hello,\" + name;\n");
            sb.append(" }\n");
            sb.append("}\n");
    
            System.out.println(sb.toString());
    
            String baseOutputDir = "F:\\output\\classes\\";
            String baseDir = baseOutputDir + "com\\tommy\\core\\test\\reflect\\";
            String targetJavaOutputPath = baseDir + "Test.java";
            // 保存为java文件
            FileWriter fileWriter = new FileWriter(targetJavaOutputPath);
            fileWriter.write(sb.toString());
            fileWriter.flush();
            fileWriter.close();
    
            // 编译为class文件
            JavaCompiler compiler = ToolProvider.getSystemJavaCompiler();
            StandardJavaFileManager manager = compiler.getStandardFileManager(null,null,null);
            List<File> files = new ArrayList<>();
            files.add(new File(targetJavaOutputPath));
            Iterable compilationUnits = manager.getJavaFileObjectsFromFiles(files);
    
            // 编译
            // 设置编译选项，配置class文件输出路径
            Iterable<String> options = Arrays.asList("-d",baseOutputDir);
            JavaCompiler.CompilationTask task = compiler.getTask(null, manager, null, options, null, compilationUnits);
            // 执行编译任务
            task.call();
    
    
            // 通过反射得到对象
    // Class clazz = Class.forName("com.tommy.core.test.reflect.Test");
            // 使用自定义的类加载器加载class
            Class clazz = new MyClassLoader(baseOutputDir).loadClass("com.tommy.core.test.reflect.Test");
            // 得到构造器
            Constructor constructor = clazz.getConstructor(String.class);
            // 通过构造器new一个对象
            Object test = constructor.newInstance("jack.tsing");
            // 得到sayHello方法
            Method method = clazz.getMethod("sayHello", String.class);
            // 调用sayHello方法
            String result = (String) method.invoke(test, "jack.ma");
            System.out.println(result);
        }
    }

自定义类加载器代码：

public class MyClassLoader extends ClassLoader { 
        private String baseDir;
        public MyClassLoader(String baseDir) {
            this.baseDir = baseDir;
        }
        @Override
        protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {
            String fullClassFilePath = this.baseDir + name.replace("\\.","/") + ".class";
            File classFilePath = new File(fullClassFilePath);
            if (classFilePath.exists()) {
                FileInputStream fileInputStream = null;
                ByteArrayOutputStream byteArrayOutputStream = null;
                try {
                    fileInputStream = new FileInputStream(classFilePath);
                    byte[] data = new byte[1024];
                    int len = -1;
                    byteArrayOutputStream = new ByteArrayOutputStream();
                    while ((len = fileInputStream.read(data)) != -1) {
                        byteArrayOutputStream.write(data,0,len);
                    }
    
                    return defineClass(name,byteArrayOutputStream.toByteArray(),0,byteArrayOutputStream.size());
                } catch (FileNotFoundException e) {
                    e.printStackTrace();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                } finally {
                    if (null != fileInputStream) {
                        try {
                            fileInputStream.close();
                        } catch (IOException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                    }
    
                    if (null != byteArrayOutputStream) {
                        try {
                            byteArrayOutputStream.close();
                        } catch (IOException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                    }
                }
            }
            return super.findClass(name);
        }
    }

java源文件和编译后的class文件如下：  
![58994753.jpg][]

关于类的加载器可以参考：[https://tommy88.gitee.io/2018/04/11/java-classloader/][https_tommy88.gitee.io_2018_04_11_java-classloader]

[58994753.jpg]: http://omh46px9n.bkt.clouddn.com/18-5-2/58994753.jpg
[https_tommy88.gitee.io_2018_04_11_java-classloader]: https://tommy88.gitee.io/2018/04/11/java-classloader/