深入Java7的一些新特性以及對(duì)腳本語(yǔ)言支持API的介紹

更新時(shí)間：2013年05月06日 09:52:16 作者：

本篇文章是對(duì)Java7的一些新特性以及對(duì)腳本語(yǔ)言支持API的概述，需要的朋友參考下

1.switch條件語(yǔ)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(guò)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(lái)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?，從而無(wú)法正常拋出。這時(shí)可以通過(guò)addSuppressed方法把這些被抑制的方法記錄下來(lái)，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(guò)getSuppressed方法來(lái)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(cè)試。

復(fù)制代碼代碼如下:

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(yǔ)句中產(chǎn)生的異常通過(guò)addSuppressed方法加到try語(yǔ)句產(chǎn)生的異常中。

java7改進(jìn)了catch子句的語(yǔ)法，允許在其中指定多種異常，每個(gè)異常類型之間使用“|”來(lái)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(méi)問(wèn)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(lái)自動(dòng)釋放資源，能夠被try語(yǔ)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(zhǎng)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(zhǎng)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(lái)傳遞的。在方法體中也可以按照數(shù)組的方式來(lái)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(zhǎng)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(zhǎng)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(wèn)題。

7.java中在java虛擬機(jī)中支持一些腳本語(yǔ)言是通過(guò)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(guò)名稱，文件擴(kuò)展名和MIME類型來(lái)完成。如

復(fù)制代碼代碼如下:

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(yǔ)言執(zhí)行引擎");
        }
        engine.eval("println('hello');");
    }

還可以通過(guò)getEngingByExtension("js")和getEngineByMimeType("text/javascript")來(lái)查找到。得到腳本引擎ScriptEngine的對(duì)象后，通過(guò)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(yǔ)言綁定：
腳本語(yǔ)言支持api的一個(gè)很大優(yōu)勢(shì)在于它規(guī)范了java語(yǔ)言與腳本語(yǔ)言之間的交互方式，使java語(yǔ)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(guò)語(yǔ)言綁定對(duì)象來(lái)完成的。所謂的語(yǔ)言綁定對(duì)象就是一個(gè)簡(jiǎn)單的哈希表，用來(lái)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(jiǎn)單的名值對(duì)。接口javax.script.Bingings定義了語(yǔ)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(guò)程中可能會(huì)使用多個(gè)語(yǔ)言綁定對(duì)象。不同語(yǔ)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(yǔ)言綁定對(duì)象，用來(lái)存放在執(zhí)行過(guò)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(yǔ)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(yǔ)言綁定對(duì)象，也可以使用自己的語(yǔ)言綁定對(duì)象。在腳本執(zhí)行過(guò)程中，可以將語(yǔ)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(yǔ)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(guò)程中產(chǎn)生的全局變量等內(nèi)容，會(huì)出現(xiàn)在語(yǔ)言綁定對(duì)象中。通過(guò)這種方式，就完成了Java與腳本語(yǔ)言之間的雙向數(shù)據(jù)傳遞。
如通過(guò)ScriptEngine的put方法向腳本引擎默認(rèn)的語(yǔ)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(lái)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(guò)ScriptEnging的get方法來(lái)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(guò)程中的類型轉(zhuǎn)換是由腳本引擎來(lái)完成的，轉(zhuǎn)換規(guī)則取決于具體的語(yǔ)言的語(yǔ)法

復(fù)制代碼代碼如下:

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(yǔ)言綁定對(duì)象本身對(duì)于開發(fā)人員來(lái)說(shuō)是透明的。在某些情況下，需要使用程序自己的語(yǔ)言綁定對(duì)象，比如語(yǔ)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(yǔ)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：

復(fù)制代碼代碼如下:

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(guò)eval方法傳遞的語(yǔ)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(yǔ)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(guò)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(lái)進(jìn)行類比。腳本引擎通過(guò)引上下文對(duì)象來(lái)獲取與腳本執(zhí)行相關(guān)的信息，也允許開發(fā)人員通過(guò)此對(duì)象來(lái)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(lái)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(guò)setWriter方法把腳本的輸出重定向到一個(gè)文件中。通過(guò)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(lái)源和產(chǎn)生錯(cuò)誤時(shí)出錯(cuò)信息的輸出目的。

復(fù)制代碼代碼如下:

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(shuō)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(guò)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(guò)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(lái)的所有腳本引擎對(duì)象。前者的優(yōu)先級(jí)較高。如下例：

復(fù)制代碼代碼如下:

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(yǔ)言綁定對(duì)象

腳本執(zhí)行上下文中的最后一類信息是語(yǔ)言綁定對(duì)象。語(yǔ)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(yǔ)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：

復(fù)制代碼代碼如下:

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(yǔ)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(lái)說(shuō)，通過(guò)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(lái)聲明這一點(diǎn)。腳本引擎的使用者可以利用這個(gè)能力來(lái)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(lái)對(duì)腳本代碼進(jìn)行編譯，編譯的結(jié)果用javax.script.CompiledScript來(lái)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(guò)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(shuō)明編譯完的腳本在重復(fù)執(zhí)行時(shí)的性能優(yōu)勢(shì)。

復(fù)制代碼代碼如下:

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(jiàn)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(guò)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(guò)Invocable接口中的方法來(lái)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(yǔ)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(lái)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(guò)Invocable接口的invokeFunction來(lái)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：

復(fù)制代碼代碼如下:

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

復(fù)制代碼代碼如下:

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(yǔ)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(lái)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(guò)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。

復(fù)制代碼代碼如下:

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(lái)完成的。同樣的，也可以由腳本中對(duì)象的成員方法來(lái)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(lái)指定接口實(shí)現(xiàn)所在的對(duì)象。

由于腳本語(yǔ)言的語(yǔ)法簡(jiǎn)單和靈活，非常適用于沒(méi)有或只有少量編程背景的用戶來(lái)使用，這些用戶可以通過(guò)腳本語(yǔ)言來(lái)定制程序的業(yè)務(wù)邏輯和用戶界面等，通過(guò)腳本語(yǔ)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(yǔ)言Lua就被廣泛應(yīng)用在游戲開發(fā)中，用來(lái)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(lái)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(lái)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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