Wykonywanie kodu JavaScript w Javie

ausmalbild-nashorn-7 Wraz z pojawieniem się Javy 8 został udostępniony nowy silnik JavaScriptowy dla JVM o nazwie Nashorn. Zastąpił on starszą implementację Rhino, dostępnego od Javy 6. JavaScriptowy silnik Rhino został stworzony dawno temu przez firmę Netscape (chyba w 1997 roku), a w późniejszym czasie rozwijany był przez Mozillę. Nashorn to silnik pozwalający uruchamiać kod Javascriptowy po stronie serwera. Daje to duże możliwości, bo w łatwy sposób można udostępnić „język / składnie” jakiejś konfiguracji dla użytkownika, dzięki czemu w trakcie działania aplikacji można modyfikować implementację pewnych zachowań i dodawać nowe. Dzięki wykorzystaniu takiego silnika można np. dać użytkownikowi możliwość oprogramowania jakiegoś fragmentu systemu.
Wykorzystując taki silnik można zaimplementować np. walidację formularzy przechowując ją tylko w jednym miejscu systemu / modelu. Z formularza przekazujemy JSONa, po stronie serwera wykonujemy ten sam kod który był wykonany po stronie przeglądarki.

Bez zbędnego wstępu, przejdę do konkretnych przykładów pokazujących możliwości wywoływania kodu JavaScript z poziomu Javy.

Przykład Hello World:

ScriptEngine engine = new ScriptEngineManager().getEngineByName("js");
engine.eval("print('Cześć, tu Notatnik Programisty!');");

1 2	ScriptEngine engine = new ScriptEngineManager().getEngineByName("js"); engine.eval("print('Cześć, tu Notatnik Programisty!');");

W wyniku uruchomienia czego, na konsoli pojawi się tekst: „Cześć, tu Notatnik Programisty!”

Interfejs ScriptEngine posiada przeciążoną metodę eval przyjmującą obiekt klasy Reader, dzięki czemu można wywołać kod bezpośrednio z zewnętrznego pliku:

//Zawartość pliku script.js:
//print('Cześć, tu Notatnik Programisty (przykład z pliku script.js)!');

engine.eval(new FileReader("e:\\krzysztofjelonek.net\\JavaScriptEngine\\script.js"));

//Zawartość pliku script.js:

//print('Cześć, tu Notatnik Programisty (przykład z pliku script.js)!');

engine.eval(new FileReader("e:\\krzysztofjelonek.net\\JavaScriptEngine\\script.js"));

W Javie 7 metoda getEngineByName(„js”) zwróci implementację Rhino. Od wersji ósmej będzie to już silnik Nashorn.

Wywoływanie funkcji:

//Plik js:
var formatName = function(name) {
    return "Hello " + name;
};

var helloWorldFunction = function (name) {
    print("Wynik wykonania helloWorldFunction: " + formatName(name));
};

helloWorldFunction('Notatnik Programisty');

//Kod w Javie:
engine.eval(new FileReader("e:\\krzysztofjelonek.net\\JavaScriptEngine\\script.js"));

//wynik w konsoli:
//Wynik wykonania helloWorldFunction: Hello Notatnik Programisty

//Plik js:

var formatName = function(name) {

return "Hello " + name;

};

var helloWorldFunction = function (name) {

print("Wynik wykonania helloWorldFunction: " + formatName(name));

};

helloWorldFunction('Notatnik Programisty');

//Kod w Javie:

engine.eval(new FileReader("e:\\krzysztofjelonek.net\\JavaScriptEngine\\script.js"));

//wynik w konsoli:

//Wynik wykonania helloWorldFunction: Hello Notatnik Programisty

Przekazywanie parametrów:

//Plik js:
var helloWorldFunction = function (name) {
    print("Hello: " + name);
};

//W Javie:
//1. Odczytujemy plik
FileReader scriptReader = new FileReader("e:\\krzysztofjelonek.net\\JavaScriptEngine\\script.js");
engine.eval(scriptReader);

//2. Wywołujemy funkcję helloWorldFunction z parametrem "Notatnik Programisty"
Invocable invocable = (Invocable) engine;
Object scriptResult = invocable.invokeFunction("helloWorldFunction", "Notatnik Programisty");

//3. Wynik zwrócony przez funkcję:
System.out.println(scriptResult);

//Plik js:

var helloWorldFunction = function (name) {

print("Hello: " + name);

};

//W Javie:

//1. Odczytujemy plik

FileReader scriptReader = new FileReader("e:\\krzysztofjelonek.net\\JavaScriptEngine\\script.js");

engine.eval(scriptReader);

//2. Wywołujemy funkcję helloWorldFunction z parametrem "Notatnik Programisty"

Invocable invocable = (Invocable) engine;

Object scriptResult = invocable.invokeFunction("helloWorldFunction", "Notatnik Programisty");

//3. Wynik zwrócony przez funkcję:

System.out.println(scriptResult);

Wywoływanie kodu Javy z poziomu JavaScript:

Przykład klasy z publiczną metodą statyczną:

package net.krzysztofjelonek.scriptengine;

/**
 *
 * @author Krzysztof Jelonek
 */
public class JSEngine {
    
    public static String helloWorldFromJava(String name) {
        return "Hello " + name;
    }
    
}

package net.krzysztofjelonek.scriptengine;

/**

* @author Krzysztof Jelonek

public class JSEngine {

public static String helloWorldFromJava(String name) {

return "Hello " + name;

}

W pliku js wywołujemy ją następująco:

var JavaClass = Java.type('net.krzysztofjelonek.scriptengine.JSEngine');
var result = JavaClass.helloWorldFromJava('Notatnik Programisty');
print(result);

var JavaClass = Java.type('net.krzysztofjelonek.scriptengine.JSEngine');

var result = JavaClass.helloWorldFromJava('Notatnik Programisty');

print(result);

Po wywołaniu engine.eval(scriptReader) z poziomu Javy, na konsoli wyświetli się: „Hello Notatnik Programisty”.

var System = Java.type('java.lang.System');
System.out.println('test 1');
System.err.println('test 2');
print(System.currentTimeMillis());

//Po wywołaniu w Javie engine.eval(scriptReader);
test 1
test 2
1481361438923

var System = Java.type('java.lang.System');

System.out.println('test 1');

System.err.println('test 2');

print(System.currentTimeMillis());

//Po wywołaniu w Javie engine.eval(scriptReader);

test 1

test 2

1481361438923

Konwersja typów

//Plik script.js:
var JavaClass = Java.type('net.krzysztofjelonek.scriptengine.JSEngine');
JavaClass.printObjectClass('Notatnik Programisty');
JavaClass.printObjectClass(32768);
JavaClass.printObjectClass(32768.99);
JavaClass.printObjectClass(false);
JavaClass.printObjectClass(new Date());
JavaClass.printObjectClass(new Number(32768));
JavaClass.printObjectClass({name: 'Notatnik Programisty'});

//Plik JSEngine.java
public static void printObjectClass(Object object) {
    System.out.println(object.toString() + ": " + object.getClass());
}

//Wynik:
Notatnik Programisty: class java.lang.String
32768: class java.lang.Integer
32768.99: class java.lang.Double
false: class java.lang.Boolean
[Date 2016-12-10T09:11:07.233Z]: class jdk.nashorn.api.scripting.ScriptObjectMirror
[Number 32768.0]: class jdk.nashorn.api.scripting.ScriptObjectMirror
[object Object]: class jdk.nashorn.api.scripting.ScriptObjectMirror

//Plik script.js:

var JavaClass = Java.type('net.krzysztofjelonek.scriptengine.JSEngine');

JavaClass.printObjectClass('Notatnik Programisty');

JavaClass.printObjectClass(32768);

JavaClass.printObjectClass(32768.99);

JavaClass.printObjectClass(false);

JavaClass.printObjectClass(new Date());

JavaClass.printObjectClass(new Number(32768));

JavaClass.printObjectClass({name: 'Notatnik Programisty'});

//Plik JSEngine.java

public static void printObjectClass(Object object) {

System.out.println(object.toString() + ": " + object.getClass());

}

//Wynik:

Notatnik Programisty: class java.lang.String

32768: class java.lang.Integer

32768.99: class java.lang.Double

false: class java.lang.Boolean

[Date 2016-12-10T09:11:07.233Z]: class jdk.nashorn.api.scripting.ScriptObjectMirror

[Number 32768.0]: class jdk.nashorn.api.scripting.ScriptObjectMirror

[object Object]: class jdk.nashorn.api.scripting.ScriptObjectMirror

Implementacja interfejsów z poziomu JavaScript:

var Runnable = Java.type("java.lang.Runnable");
var MyRunnableTask = Java.extend(Runnable, {
    run: function() {
        print("Metoda run w oddzielnym wątku");
    }
});
var Thread = Java.type("java.lang.Thread");
new Thread(new MyRunnableTask()).start();

var Runnable = Java.type("java.lang.Runnable");

var MyRunnableTask = Java.extend(Runnable, {

run: function() {

print("Metoda run w oddzielnym wątku");

}

});

var Thread = Java.type("java.lang.Thread");

new Thread(new MyRunnableTask()).start();

W powyższym kodzie implementowany jest interfejs Runnable, przekazywany do obiektu Thread. Tekst „Metoda run w oddzielnym wątku” zostanie wyświetlony na oucie w nowym wątku.

Przekazywanie obiektów (binding)

Definicja klasy z dostępnymi metodami.

package net.krzysztofjelonek.scriptengine;

/**
 *
 * @author Krzysztof Jelonek
 */
public class Api {
    
    public String objectHelloWorld(String name) {
        return "Object Hello " + name;
    }
    
    public static String staticHelloWorld(String name) {
        return "Static Hello " + name;
    }
    
}

package net.krzysztofjelonek.scriptengine;

/**

* @author Krzysztof Jelonek

public class Api {

public String objectHelloWorld(String name) {

return "Object Hello " + name;

}

public static String staticHelloWorld(String name) {

return "Static Hello " + name;

}

Jedna z nich jest statyczna.

//Podpinami pod nazwą Api obiekt klasy Api:
ScriptEngine engine = new ScriptEngineManager().getEngineByName("js");
engine.getBindings(ScriptContext.ENGINE_SCOPE).put("Api", new Api());

//Dzięki temu nie trzeba wykonywać importu w kodzie JavaScriptu
String result = (String) engine.eval("Api.objectHelloWorld('Notatnik Programisty');");
System.out.println(result);

OUT:
Object Hello Notatnik Programisty

//Podpinami pod nazwą Api obiekt klasy Api:

ScriptEngine engine = new ScriptEngineManager().getEngineByName("js");

engine.getBindings(ScriptContext.ENGINE_SCOPE).put("Api", new Api());

//Dzięki temu nie trzeba wykonywać importu w kodzie JavaScriptu

String result = (String) engine.eval("Api.objectHelloWorld('Notatnik Programisty');");

System.out.println(result);

OUT:

Object Hello Notatnik Programisty

Jednak wywołanie tego kodu spowoduje wyrzucenie wyjątku:

String result = (String) engine.eval("Api.<strong>staticHelloWorld</strong>('Notatnik Programisty');");

//Wyjątek:
Exception in thread "main" javax.script.ScriptException: TypeError: Api.staticHelloWorld is not a function in <eval> at line number 1
	at jdk.nashorn.api.scripting.NashornScriptEngine.throwAsScriptException(NashornScriptEngine.java:467)
	at jdk.nashorn.api.scripting.NashornScriptEngine.evalImpl(NashornScriptEngine.java:451)
	at jdk.nashorn.api.scripting.NashornScriptEngine.evalImpl(NashornScriptEngine.java:403)
	at jdk.nashorn.api.scripting.NashornScriptEngine.evalImpl(NashornScriptEngine.java:399)
	at jdk.nashorn.api.scripting.NashornScriptEngine.eval(NashornScriptEngine.java:155)
	at javax.script.AbstractScriptEngine.eval(AbstractScriptEngine.java:264)
	at net.krzysztofjelonek.scriptengine.Api.main(Api.java:16)
Caused by: <eval>:1 TypeError: Api.staticHelloWorld is not a function
	at jdk.nashorn.internal.runtime.ECMAErrors.error(ECMAErrors.java:57)
	at jdk.nashorn.internal.runtime.ECMAErrors.typeError(ECMAErrors.java:213)
	at jdk.nashorn.internal.runtime.ECMAErrors.typeError(ECMAErrors.java:185)
	at jdk.nashorn.internal.runtime.ECMAErrors.typeError(ECMAErrors.java:172)
	at jdk.nashorn.internal.runtime.Undefined.lookup(Undefined.java:102)
	at jdk.nashorn.internal.runtime.linker.NashornLinker.getGuardedInvocation(NashornLinker.java:106)
	at jdk.nashorn.internal.runtime.linker.NashornLinker.getGuardedInvocation(NashornLinker.java:98)
	at jdk.internal.dynalink.support.CompositeTypeBasedGuardingDynamicLinker.getGuardedInvocation(CompositeTypeBasedGuardingDynamicLinker.java:176)
	at jdk.internal.dynalink.support.CompositeGuardingDynamicLinker.getGuardedInvocation(CompositeGuardingDynamicLinker.java:124)
	at jdk.internal.dynalink.support.LinkerServicesImpl.getGuardedInvocation(LinkerServicesImpl.java:154)
	at jdk.internal.dynalink.DynamicLinker.relink(DynamicLinker.java:253)
	at jdk.nashorn.internal.scripts.Script$\^eval\_.:program(<eval>:1)
	at jdk.nashorn.internal.runtime.ScriptFunctionData.invoke(ScriptFunctionData.java:623)
	at jdk.nashorn.internal.runtime.ScriptFunction.invoke(ScriptFunction.java:494)
	at jdk.nashorn.internal.runtime.ScriptRuntime.apply(ScriptRuntime.java:393)
	at jdk.nashorn.api.scripting.NashornScriptEngine.evalImpl(NashornScriptEngine.java:446)
	... 5 more

String result = (String) engine.eval("Api.<strong>staticHelloWorld</strong>('Notatnik Programisty');");

//Wyjątek:

Exception in thread "main" javax.script.ScriptException: TypeError: Api.staticHelloWorld is not a function in <eval> at line number 1

at jdk.nashorn.api.scripting.NashornScriptEngine.throwAsScriptException(NashornScriptEngine.java:467)

at jdk.nashorn.api.scripting.NashornScriptEngine.evalImpl(NashornScriptEngine.java:451)

at jdk.nashorn.api.scripting.NashornScriptEngine.evalImpl(NashornScriptEngine.java:403)

at jdk.nashorn.api.scripting.NashornScriptEngine.evalImpl(NashornScriptEngine.java:399)

at jdk.nashorn.api.scripting.NashornScriptEngine.eval(NashornScriptEngine.java:155)

at javax.script.AbstractScriptEngine.eval(AbstractScriptEngine.java:264)

at net.krzysztofjelonek.scriptengine.Api.main(Api.java:16)

Caused by: <eval>:1 TypeError: Api.staticHelloWorld is not a function

at jdk.nashorn.internal.runtime.ECMAErrors.error(ECMAErrors.java:57)

at jdk.nashorn.internal.runtime.ECMAErrors.typeError(ECMAErrors.java:213)

at jdk.nashorn.internal.runtime.ECMAErrors.typeError(ECMAErrors.java:185)

at jdk.nashorn.internal.runtime.ECMAErrors.typeError(ECMAErrors.java:172)

at jdk.nashorn.internal.runtime.Undefined.lookup(Undefined.java:102)

at jdk.nashorn.internal.runtime.linker.NashornLinker.getGuardedInvocation(NashornLinker.java:106)

at jdk.nashorn.internal.runtime.linker.NashornLinker.getGuardedInvocation(NashornLinker.java:98)

at jdk.internal.dynalink.support.CompositeTypeBasedGuardingDynamicLinker.getGuardedInvocation(CompositeTypeBasedGuardingDynamicLinker.java:176)

at jdk.internal.dynalink.support.CompositeGuardingDynamicLinker.getGuardedInvocation(CompositeGuardingDynamicLinker.java:124)

at jdk.internal.dynalink.support.LinkerServicesImpl.getGuardedInvocation(LinkerServicesImpl.java:154)

at jdk.internal.dynalink.DynamicLinker.relink(DynamicLinker.java:253)

at jdk.nashorn.internal.scripts.Script$\^eval\_.:program(<eval>:1)

at jdk.nashorn.internal.runtime.ScriptFunctionData.invoke(ScriptFunctionData.java:623)

at jdk.nashorn.internal.runtime.ScriptFunction.invoke(ScriptFunction.java:494)

at jdk.nashorn.internal.runtime.ScriptRuntime.apply(ScriptRuntime.java:393)

at jdk.nashorn.api.scripting.NashornScriptEngine.evalImpl(NashornScriptEngine.java:446)

... 5 more

Wywoływanie metod statycznych można wykonać tak:

String result = (String) engine.eval("Api.class.static.staticHelloWorld('Notatnik Programisty');");
System.out.println(result);

OUT:
Static Hello Notatnik Programisty

String result = (String) engine.eval("Api.class.static.staticHelloWorld('Notatnik Programisty');");

System.out.println(result);

OUT:

Static Hello Notatnik Programisty

Przykład najbanalniejszego zastosowania?

Np. chcemy aby w aplikacji użytkownik mógł definiować pewne warunki logiczne, dzięki którym coś się będzie wykonywało, czy wyświetlało. Włącznie z wykorzystaniem operatorów && || i nawiasów grupujących.
Przykład takiego wyrażenia:
„(EDYCJA || USUNIECIE) && !BRAK.DOSTEPU”, które po zastąpieniu zmiennymi logicznymi po stronie serwera zostanie zaktualizowane na „(true||false) && true” i wywołane przez silnik JSowy (jako prosty parser wyrażeń logicznych) zwróci:

boolean rights = (boolean) engine.eval("(true||false) && true");
System.out.println(rights);

//OUT:
true

boolean rights = (boolean) engine.eval("(true||false) && true");

System.out.println(rights);

//OUT:

true

Jako ciekawostkę dodam, że gdy chodzi o parsowanie samych wyrażeń logicznych, to np. dedykowana do tego, choć już leciwa biblioteka http://jboolexpr.sourceforge.net/ zadziała w tym przypadku ok. 50 razy szybciej. Jednak nikt nie powiedział, że w tym przypadku zamiast wyrazu EDYCJA nie mogłoby być inne wyrażenie np. $api.editRights(4), co zmienia już postać rzeczy.

Problemem jest wydajność, jednak przy odpowiedniej ilości iteracji kodu Javowy Just In Time (JIT) compiler zacznie działać i wykona sporą optymalizację. Mimo wszystko, Node.js i tak będzie dwa razy szybszy.

Źródło: http://pieroxy.net/blog/2015/06/29/node_js_vs_java_nashorn.html

To również może Cię zainteresować:

Fundamenty języka Java Niecały miesiąc temu zostałem poproszony przez Strefę Kursów o ocenę ich nowo wydanego materiału dla osób chcących zacząć naukę programowania w Javie: "Fundamenty języka Java". Przerobiłem […]
Java JNA #2, Total Commander W poprzednim wpisie zrobiłem krótkie wprowadzenie do wykorzystywania biblioteki user32.dll przez Javę do pobierania informacji z innych aplikacji okienkowych. Poniżej rozszerzymy nasze […]
Java JNA, user32.dll – przechwytujemy aplikacje okienkowe Zdarzają się takie sytuacje, że chcielibyśmy naszym programem sterować inną aplikacją okienkową. W tym artykule wprowadzę was w temat pobierania danych z programów windowsowych za pomocą […]
Java Spring MVC, recenzja kursu wideo z Videopoint.pl Pół roku temu opisywałem kurs z podstaw frameworka Spring dostępnego w Videopoint.pl, a dziś co nieco o kolejnym z tej serii: Spring Web MVC. Autorem obu ponad 3-godzinnych materiałów jest […]
Mapowanie XML obiektów Java – JAXB Podczas tworzenia oprogramowania na każdym kroku mamy kontakt z danymi w formacie XML. Opiszę tutaj jeden ze sposobów konwersji danych w obie strony Java <-> XML. Ale na […]
Java i listing wszystkich plików w katalogu W ostatnim czasie musiałem przerobić jeden z systemów na wersję wielojęzykową. Chodziło dokładnie o to, aby wszystkie Stringi zostały wywołane przez tzw. wrapper ze wstrzyknięciem pewnego […]