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# Java 8 Nashorn 教程
> 原文:[Java 8 Nashorn Tutorial](http://winterbe.com/posts/2014/04/05/java8-nashorn-tutorial/)
> 译者:[飞龙](https://github.com/wizardforcel)
> 协议:[CC BY-NC-SA 4.0](http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/)
这个教程中你会通过简单易懂的代码示例来了解Nashorn JavaScript引擎。Nashorn JavaScript引擎是Java SE 8 的一部分,并且和其它独立的引擎例如[Google V8](https://code.google.com/p/v8/)用于Google Chrome和[Node.js](http://nodejs.org/)的引擎互相竞争。Nashorn通过在JVM上以原生方式运行动态的JavaScript代码来扩展Java的功能。
在接下来的15分钟内你会学到如何在JVM上在运行时动态执行JavaScript。我会使用小段代码示例来演示最新的Nashron语言特性。你会学到如何在Java代码中调用JavaScript函数或者相反。最后你会准备好将动态脚本集成到你的Java日常业务中。
![](http://winterbe.com/image/posts/nashorn.jpg)
更新 - 我现在正在编写用于浏览器的Java8数据流API的JavaScript实现。如果你对此感兴趣请在Github上访问[Stream.js](https://github.com/winterbe/streamjs)。非常期待你的反馈。
## 使用 Nashron
Nashorn JavaScript引擎可以在Java代码中编程调用也可以通过命令行工具`jjs`使用,它在`$JAVA_HOME/bin`中。如果打算使用`jjs`,你可能希望设置符号链接来简化访问:
```sh
$ cd /usr/bin
$ ln -s $JAVA_HOME/bin/jjs jjs
$ jjs
jjs> print('Hello World');
```
这个教程专注于在Java代码中调用Nashron所以让我们先跳过`jjs`。Java代码中简单的HelloWorld如下所示
```java
ScriptEngine engine = new ScriptEngineManager().getEngineByName("nashorn");
engine.eval("print('Hello World!');");
```
为了在Java中执行JavaScript你首先要通过`javax.script`包创建脚本引擎。这个包已经在[Rhino](https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Mozilla/Projects/Rhino)来源于Mozilla、Java中的遗留JS引擎中使用了。
JavaScript代码既可以通过传递JavaScript代码字符串也可以传递指向你的JS脚本文件的`FileReader`来执行:
```java
ScriptEngine engine = new ScriptEngineManager().getEngineByName("nashorn");
engine.eval(new FileReader("script.js"));
```
Nashorn JavaScript基于[ECMAScript 5.1](http://es5.github.io/)但是它的后续版本会对ES6提供支持
> Nashorn的当前策略遵循ECMAScript规范。当我们在JDK8中发布它时它将基于ECMAScript 5.1。Nashorn未来的主要发布基于[ECMAScript 6](http://wiki.ecmascript.org/doku.php?id=harmony:specification_drafts)。
Nashorn定义了大量对ECMAScript标准的语言和API扩展。但是首先让我们看一看Java和JavaScript代码如何交互。
## 在Java中调用JavaScript函数
Nashorn 支持从Java代码中直接调用定义在脚本文件中的JavaScript函数。你可以将Java对象传递为函数参数并且从函数返回数据来调用Java方法。
下面的JavaScript函数稍后会在Java端调用
```js
var fun1 = function(name) {
print('Hi there from Javascript, ' + name);
return "greetings from javascript";
};
var fun2 = function (object) {
print("JS Class Definition: " + Object.prototype.toString.call(object));
};
```
为了调用函数,你首先需要将脚本引擎转换为`Invocable``Invocable`接口由`NashornScriptEngine`实现,并且定义了`invokeFunction`方法来调用指定名称的JavaScript函数。
```java
ScriptEngine engine = new ScriptEngineManager().getEngineByName("nashorn");
engine.eval(new FileReader("script.js"));
Invocable invocable = (Invocable) engine;
Object result = invocable.invokeFunction("fun1", "Peter Parker");
System.out.println(result);
System.out.println(result.getClass());
// Hi there from Javascript, Peter Parker
// greetings from javascript
// class java.lang.String
```
执行这段代码会在控制台产生三行结果。调用函数`print`将结果输出到`System.out`所以我们会首先看到JavaScript输出。
现在让我们通过传入任意Java对象来调用第二个函数
```java
invocable.invokeFunction("fun2", new Date());
// [object java.util.Date]
invocable.invokeFunction("fun2", LocalDateTime.now());
// [object java.time.LocalDateTime]
invocable.invokeFunction("fun2", new Person());
// [object com.winterbe.java8.Person]
```
Java对象在传入时不会在JavaScript端损失任何类型信息。由于脚本在JVM上原生运行我们可以在Nashron上使用Java API或外部库的全部功能。
## 在JavaScript中调用Java方法
在JavaScript中调用Java方法十分容易。我们首先需要定义一个Java静态方法。
```java
static String fun1(String name) {
System.out.format("Hi there from Java, %s", name);
return "greetings from java";
}
```
Java类可以通过`Java.type`API扩展在JavaScript中引用。它就和Java代码中的`import`类似。只要定义了Java类型我们就可以自然地调用静态方法`fun1()`,然后像`sout`打印信息。由于方法是静态的,我们不需要首先创建实例。
```js
var MyJavaClass = Java.type('my.package.MyJavaClass');
var result = MyJavaClass.fun1('John Doe');
print(result);
// Hi there from Java, John Doe
// greetings from java
```
在使用JavaScript原生类型调用Java方法时Nashorn 如何处理类型转换?让我们通过简单的例子来弄清楚。
下面的Java方法简单打印了方法参数的实际类型
```java
static void fun2(Object object) {
System.out.println(object.getClass());
}
```
为了理解背后如何处理类型转换我们使用不同的JavaScript类型来调用这个方法
```js
MyJavaClass.fun2(123);
// class java.lang.Integer
MyJavaClass.fun2(49.99);
// class java.lang.Double
MyJavaClass.fun2(true);
// class java.lang.Boolean
MyJavaClass.fun2("hi there")
// class java.lang.String
MyJavaClass.fun2(new Number(23));
// class jdk.nashorn.internal.objects.NativeNumber
MyJavaClass.fun2(new Date());
// class jdk.nashorn.internal.objects.NativeDate
MyJavaClass.fun2(new RegExp());
// class jdk.nashorn.internal.objects.NativeRegExp
MyJavaClass.fun2({foo: 'bar'});
// class jdk.nashorn.internal.scripts.JO4
```
JavaScript原始类型转换为合适的Java包装类而JavaScript原生对象会使用内部的适配器类来表示。要记住`jdk.nashorn.internal`中的类可能会有所变化,所以不应该在客户端面向这些类来编程。
> 任何标记为“内部”的东西都可能会从你那里发生改变。
## `ScriptObjectMirror`
在向Java传递原生JavaScript对象时你可以使用`ScriptObjectMirror`它实际上是底层JavaScript对象的Java表示。`ScriptObjectMirror`实现了`Map`接口,位于`jdk.nashorn.api`中。这个包中的类可以用于客户端代码。
下面的例子将参数类型从`Object`改为`ScriptObjectMirror`所以我们可以从传入的JavaScript对象中获得一些信息。
```java
static void fun3(ScriptObjectMirror mirror) {
System.out.println(mirror.getClassName() + ": " +
Arrays.toString(mirror.getOwnKeys(true)));
}
```
当向这个方法传递对象哈希表在Java端可以访问其属性
```js
MyJavaClass.fun3({
foo: 'bar',
bar: 'foo'
});
// Object: [foo, bar]
```
我们也可以在Java中调用JavaScript的成员函数。让我们首先定义JavaScript `Person`类型,带有属性`firstName``lastName`,以及方法`getFullName`
```js
function Person(firstName, lastName) {
this.firstName = firstName;
this.lastName = lastName;
this.getFullName = function() {
return this.firstName + " " + this.lastName;
}
}
```
JavaScript方法`getFullName`可以通过`callMember()``ScriptObjectMirror `上调用。
```java
static void fun4(ScriptObjectMirror person) {
System.out.println("Full Name is: " + person.callMember("getFullName"));
}
```
当向Java方法传递新的`Person`时,我们会在控制台看到预期的结果:
```js
var person1 = new Person("Peter", "Parker");
MyJavaClass.fun4(person1);
// Full Name is: Peter Parker
```
## 语言扩展
Nashorn定义了多种对ECMAScript标准的语言和API扩展。让我们看一看最新的特性
### 类型数组
JavaScript的原生数组是无类型的。Nashron允许你在JavaScript中使用Java的类型数组
```js
var IntArray = Java.type("int[]");
var array = new IntArray(5);
array[0] = 5;
array[1] = 4;
array[2] = 3;
array[3] = 2;
array[4] = 1;
try {
array[5] = 23;
} catch (e) {
print(e.message); // Array index out of range: 5
}
array[0] = "17";
print(array[0]); // 17
array[0] = "wrong type";
print(array[0]); // 0
array[0] = "17.3";
print(array[0]); // 17
```
`int[]`数组就像真实的Java整数数组那样。但是此外在我们试图向数组添加非整数时Nashron在背后执行了一些隐式的转换。字符串会自动转换为整数这十分便利。
### 集合和范围遍历
我们可以使用任何Java集合而避免使用数组瞎折腾。首先需要通过`Java.type`定义Java类型之后创建新的实例。
```js
var ArrayList = Java.type('java.util.ArrayList');
var list = new ArrayList();
list.add('a');
list.add('b');
list.add('c');
for each (var el in list) print(el); // a, b, c
```
为了迭代集合和数组Nashron引入了`for each`语句。它就像Java的范围遍历那样工作。
下面是另一个集合的范围遍历示例,使用`HashMap`
```js
var map = new java.util.HashMap();
map.put('foo', 'val1');
map.put('bar', 'val2');
for each (var e in map.keySet()) print(e); // foo, bar
for each (var e in map.values()) print(e); // val1, val2
```
### Lambda表达式和数据流
每个人都热爱lambda和数据流 -- Nashron也一样虽然ECMAScript 5.1没有Java8 lmbda表达式的简化箭头语法我们可以在任何接受lambda表达式的地方使用函数字面值。
```js
var list2 = new java.util.ArrayList();
list2.add("ddd2");
list2.add("aaa2");
list2.add("bbb1");
list2.add("aaa1");
list2.add("bbb3");
list2.add("ccc");
list2.add("bbb2");
list2.add("ddd1");
list2
.stream()
.filter(function(el) {
return el.startsWith("aaa");
})
.sorted()
.forEach(function(el) {
print(el);
});
// aaa1, aaa2
```
### 类的继承
Java类型可以由`Java.extend`轻易扩展。就像你在下面的例子中看到的那样,你甚至可以在你的脚本中创建多线程的代码:
```js
var Runnable = Java.type('java.lang.Runnable');
var Printer = Java.extend(Runnable, {
run: function() {
print('printed from a separate thread');
}
});
var Thread = Java.type('java.lang.Thread');
new Thread(new Printer()).start();
new Thread(function() {
print('printed from another thread');
}).start();
// printed from a separate thread
// printed from another thread
```
### 参数重载
方法和函数可以通过点运算符或方括号运算符来调用:
```js
var System = Java.type('java.lang.System');
System.out.println(10); // 10
System.out["println"](11.0); // 11.0
System.out["println(double)"](12); // 12.0
```
当使用重载参数调用方法时,传递可选参数类型`println(double)`会指定所调用的具体方法。
### Java Beans
你可以简单地使用属性名称来向Java Beans获取或设置值不需要显式调用读写器
```js
var Date = Java.type('java.util.Date');
var date = new Date();
date.year += 1900;
print(date.year); // 2014
```
### 函数字面值
对于简单的单行函数,我们可以去掉花括号:
```js
function sqr(x) x * x;
print(sqr(3)); // 9
```
### 属性绑定
两个不同对象的属性可以绑定到一起:
```js
var o1 = {};
var o2 = { foo: 'bar'};
Object.bindProperties(o1, o2);
print(o1.foo); // bar
o1.foo = 'BAM';
print(o2.foo); // BAM
```
### 字符串去空白
我喜欢去掉空白的字符串:
```js
print(" hehe".trimLeft()); // hehe
print("hehe ".trimRight() + "he"); // hehehe
```
### 位置
以防你忘了自己在哪里:
```js
print(__FILE__, __LINE__, __DIR__);
```
### 导入作用域
有时一次导入多个Java包会很方便。我们可以使用`JavaImporter`类,和`with`语句一起使用。所有被导入包的类文件都可以在`with`语句的局部域中访问到。
```js
var imports = new JavaImporter(java.io, java.lang);
with (imports) {
var file = new File(__FILE__);
System.out.println(file.getAbsolutePath());
// /path/to/my/script.js
}
```
### 数组转换
一些类似`java.util`的包可以不使用`java.type``JavaImporter`直接访问:
```js
var list = new java.util.ArrayList();
list.add("s1");
list.add("s2");
list.add("s3");
```
下面的代码将Java列表转换为JavaScript原生数组
```js
var jsArray = Java.from(list);
print(jsArray); // s1,s2,s3
print(Object.prototype.toString.call(jsArray)); // [object Array]
```
下面的代码执行相反操作:
```js
var javaArray = Java.to([3, 5, 7, 11], "int[]");
```
### 访问超类
在JavaScript中访问被覆盖的成员通常比较困难因为Java的`super`关键字在ECMAScript中并不存在。幸运的是Nashron有一套补救措施。
首先我们需要在Java代码中定义超类
```java
class SuperRunner implements Runnable {
@Override
public void run() {
System.out.println("super run");
}
}
```
下面我在JavaScript中覆盖了`SuperRunner`。要注意创建新的`Runner`实例时的Nashron语法覆盖成员的语法取自Java的匿名对象。
```js
var SuperRunner = Java.type('com.winterbe.java8.SuperRunner');
var Runner = Java.extend(SuperRunner);
var runner = new Runner() {
run: function() {
Java.super(runner).run();
print('on my run');
}
}
runner.run();
// super run
// on my run
```
我们通过`Java.super()`扩展调用了被覆盖的`SuperRunner.run()`方法。
### 加载脚本
在JavaScript中加载额外的脚本文件非常方便。我们可以使用`load`函数加载本地或远程脚本。
我在我的Web前端中大量使用[Underscore.js](http://underscorejs.org/)所以让我们在Nashron中复用它
```js
load('http://cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/underscore.js/1.6.0/underscore-min.js');
var odds = _.filter([1, 2, 3, 4, 5, 6], function (num) {
return num % 2 == 1;
});
print(odds); // 1, 3, 5
```
外部脚本会在相同JavaScript上下文中被执行所以我们可以直接访问underscore 的对象。要记住当变量名称互相冲突时,脚本的加载可能会使你的代码崩溃。
这一问题可以通过把脚本文件加载到新的全局上下文来绕过:
```js
loadWithNewGlobal('script.js');
```
## 命令行脚本
如果你对编写命令行shell脚本感兴趣来试一试[Nake](https://github.com/winterbe/nake)吧。Nake是一个Java 8 Nashron的简化构建工具。你只需要在项目特定的`Nakefile`中定义任务,之后通过在命令行键入`nake -- myTask`来执行这些任务。任务编写为JavaScript并且在Nashron的脚本模式下运行所以你可以使用你的终端、JDK8 API和任意Java库的全部功能。
对Java开发者来说编写命令行脚本是前所未有的简单...
## 到此为止
我希望这个教程对你有所帮助并且你能够享受Nashron JavaScript引擎之旅。有关Nashron的更多信息请见[这里](http://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/guides/scripting/nashorn/)、[这里](http://www.oracle.com/technetwork/articles/java/jf14-nashorn-2126515.html)和[这里](https://wiki.openjdk.java.net/display/Nashorn/Nashorn+extensions)。使用Nashron编写shell脚本的教程请见[这里](http://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/guides/scripting/nashorn/shell.html#sthref24)。
我最近发布了一篇后续文章关于如何在Nashron中使用Backbone.js模型。如果你想要进一步学习Java8请阅读我的[Java8教程](ch1.md),和我的[Java8数据流教程](ch2.md)。
这篇Nashron教程中的可运行的源代码托管在[Github](https://github.com/winterbe/java8-tutorial)上。请随意[fork我的仓库](https://github.com/winterbe/java8-tutorial/fork),或者在[Twitter](https://twitter.com/winterbe_)上向我反馈。
请坚持编程!