如何在Java平台上使用脚本语言做Java开发(1)

它走起路来是否像一个鸭子？

当使用如Rython，Ruby或Groovy这样的脚本语言的时候，不需要定义像上面列表4定义的那样的接口。变量可以拥有任意对象类型的引用。当发送一个消息给目标对象的时候，语言的runtime检查是否存在一个匹配的方法，然后调用这个方法；否则，就抛出一个异常。目标对象不需要实现特殊的接口或是继承类。如果方法本身就存在，runtime就会自动调用它。这种行为被称作“duck typing”，（鸭子测试）意思就是“如果它看起来像一个鸭子，而且像鸭子一样呷呷地叫，那么它一定是一个鸭子。”

列表5：用Groovy写的回调处理

// the call back implementation (which doesn't implement any interface)
class SmtpProtocolHandler {
def onData(nbc) {
def session = nbc.attachment
//... 
}
}

        def server = new MultithreadedServer(new SmtpProtocolHandler())
server.run()

质量和性能

比较上面列表4和列表5的两段handler代码，很显然地发现，脚本语言代码比Java代码更紧凑，更易读。这主要是因为使用Groovy和JRuby，你就不需要像使用Java（静态，强类型语言）那样写出所有的类型声明。但在另一方面，缺失类型信息也存在一些缺点。静态类型的支持者称：静态，强类型语言可以通过在编译时检测类型错误来保证程序的健壮性；动态语言的支持者称：相反，像测试驱动开发这样的开发技术抵消了编译时检查的优点。

一般而言，脚本语言比系统程序语言运行的慢，但是运行时性能并不是要考虑的唯一问题。问题始终是，对于目标底层结构来说，是否执行起来足够快。除了速度需求，其它像可靠性和可变性之类的质量问题也需要考虑。例如，在整个软件生命周期中，维护费用占总体开销的比例最大。减少维护费用的关键就是提高可靠性和简易性。脚本语言比较简单，在这些方面通常就比像C++或Java这样的系统程序语言有更好的效果。

在Java平台上使用脚本的方法

现在，你不需要在使用Java和像Groovy，Ruby或Python这样的脚本语言之间做选择了。你的应用程序可以同时享用脚本语言的效率、简洁和Java平台的可靠性。在Java平台上使用脚本语言的关键是，要知道在哪儿用脚本语言最好，在哪儿用Java代码最好。

过去，脚本语言被看作是与Java组件连接在一起的一个细小的粘合代码层。现在，很多Java开发者在Java平台上使用脚本语言，完成很多工作，他们只是依靠Java类库来提供那些不被他们所使用的脚本支持的特征（例如，Java平台提供很多企业层的特征，这些特征大部分脚本语言环境都不支持，如事务管理，remoting通信，或是监测。）

不管你怎样使用它，脚本语言和Java平台的无缝粘合产生了一个更富足的开发环境，在这个环境下，你可以为恰当的任务选择恰当的语言。

有两种方法可以使你认识到什么是Java平台上的“polyglot”开发环境（完整开发环境）：你可以或者在Java虚拟机上运行你自己的脚本，或者使用Java本身的接口/进程间通信，来在一个本身的脚本环境内执行脚本语言。

大多数流行的脚本语言的runtimes都是基于C/C++的。使用JNI，可以把你的Java环境连接到本身的脚本环境。对于Ruby，你可以使用一个基于JNI的解决方案（如RJB），或者一个基于进程间的解决方案（如YAJB）。遗憾的是，很多解决方案都会有一些不合需求的限制。例如，基于进程间的解决方案使用一个远程协议连接到当前环境，这可能会导致性能瓶颈。

基于Java的脚本runtime （动态语言支撑的结构）实现

开源工程，如Jython或JRuby被认为是纯粹的基于Java的脚本runtime实现，使你能够在Java虚拟机上执行Python或Ruby脚本。这意味着，使用Python或Ruby写成的脚本可以运行在拥有Java SE runtime的所有平台上。基于Java的脚本rutimes只是会首先把脚本语言结合到Java平台里，并不提供你所想象的那些功能。

因为最初的Ruby或Python脚本的runtimes比基于Java的快很多，使用本身的runtime会是处理这些脚本的首选。而JRuby和Jython这些语言的真正的价值是它们可以调用Java类和被Java类调用。这就把整个Java世界开放到了脚本语言。脚本语言可以访问任何由Java实现的事情。

从底层结构来看，JRuby或Jython可以被看作是基于Java的脚本runtimes，来在Java平台上执行正规的Ruby或Python脚本。从开发者角度看，JRuby或Jython可以被看作是丰富的脚本，它们使用Java类，需要格外的脚本runtime性能。因此，这些“J 脚本”不能执行在本身的脚本runtime上。

集成脚本到Java中

为了在Java虚拟机上运行Python，Ruby或Groovy，需要在Java classpath里添加基于Java的脚本runtimes的jars。设置完后，脚本引擎被实例化，就可以在Java环境里执行脚本了。大多数情况下，会为脚本执行提供简单的引擎类，如列表6所示：

列表6：为Ruby，Groovy，Python提供的Rutime引擎

// run a Ruby scripting  (JRuby V1.1b1)
Ruby runtime = Ruby.getDefaultInstance();
runtime.executeScript(scripting, filename);

// run a Groovy scripting (Groovy V1.1)
GroovyShell gs = new GroovyShell();
gs.evaluate(scripting);

// run a Python scripting (jython V2.2)
PythonInterpreter interp = new PythonInterpreter();
interp.exec(scripting)

大多数脚本引擎允许为你的脚本捆绑Java环境的主机变量，还可以调用特殊的脚本函数。需要注意的是一些脚本引擎需要额外的设置才可以使用扩展特征。如想要调用gems，就需要设置系统属性（jruby.home和jruby.lib）。

随着Java SE 6的发布，一个标准的host脚本引擎的接口被定制成为Java runtime的一个主要部分。JSR 223：在Java平台上使用脚本中有标准化函数，如：脚本引擎发现，捆绑Java主机变量，和脚本符号。JSR 223接口需要一个JSR 223兼容的脚本实现。主要脚本语言的实现可以从脚本工程主页上下载到。