JShell - Java 9中用于快速原型设计的新REPL工具

18-11-23 banq
         

REPL代表Read-Eval-Print-Loop。听起来有点神秘,但它只是编程语言的交互式shell的一个奇特名称。如今,许多语言已经提供了REPL。即使在JVM Groovy上,Kotlin,Scala和Clojure也已经拥有它。从版本9开始的Java最终有自己的REPL,称为JShell

好吧,所以Java终于拥有了它新的闪亮的REPL。但它有什么好处呢?好吧,简而言之,它允许您将独立的Java代码片段写入控制台(READ),立即执行它们(EVAL),然后查看结果(PRINT)并继续记住您已编写的内容(LOOP)。如果您想快速尝试一段代码,草拟算法,检查某些方法如何处理异常输入,为您的博客帖子创建和测试代码片段,它是一个完美的工具。您只需快速尝试一些一次性代码并立即看到结果。最好的部分是 - 它不需要大多数Java样板。

虽然原型设计和快速代码验证很重要,但还有另一个原因可以让REPL变得有用。特别是在一个冗长的语言中,如Java等样板文件。想象一下,您正在教授Java初学者。你需要写一个简单的hello world程序,只打印到控制台?可以使用带main方法的类。问题是您需要向学生展示他们现在不需要担心的许多概念,例如类,方法,静态,字符串数组等。然后,当您进行更改时,您需要重新编译并重新运行整个系统。

交互式控制台不需要使用main类,并立即显示输出。您可以尝试各种结构,并快速查看结果。您不需要任何IDE。您可以使用最少的设置和对所有高级概念的最少知识开始编程,当时只学习一个构造。这种高门槛也导致许多学校和机构放弃Java作为编程语言选择的介绍。教育方面实际上是JEP222中所述功能的主要动机。

运行JShell

JShell与JDK 9+安装捆绑在一起。它驻留在JDK \ bin文件夹中。例如在Windows上它可以在这里:

C:\Program Files\Java\jdk-9.0.4\bin\jshell.exe

要直接从控制台运行它,请确保将JDK \ bin添加到您的PATH。然后只需运行jshell命令。现在,让我们使用详细模式-v,这将有助于我们更好地了解幕后发生的事情。或者,您可以直接从bin目录运行可执行文件。最后一个选项是使用IDE集成。

如果你使用IntelliJ IDEA,你不必担心在类路径上使用JShell,因为IDEA直接在IDE中提供了与JShell开箱即用的出色集成。您将获得所有有用的功能,例如代码完成,语法突出显示,错误检测等。

若要从IDEA访问JShell,去工具→JShell控制台...。

C:\Users\vojtech> jshell -v
| Welcome to JShell -- Version 10.0.1
| For an introduction type: /help intro

jshell>

现在您处于交互模式,JShell会评估您编写的任何内容。要退出JShell只需键入/exit。

表达式

从JShell开始的最简单方法是编写一个简单的表达式。它可以是一个简单的数学表达式:

jshell> 7*(3+12)
$1 ==> 105
|  created scratch variable $1 : int

如您所见,表达式立即被评估,结果将打印到控制台。无需先声明任何变量。然而,为方便起见,我们创建了一个名为$ 1的临时变量,我们可以从现在开始使用它。请注意,变量的类型被推断为int。

然而,表达不限于如上所述的简单数学表达式。这不会很有用。你几乎可以用Java做任何事情。

jshell> Math.sqrt($1)+7
$2 ==> 17.246950765959596

首先,请注意我们能够使用上一个示例中的$ 1变量。在每个命令之间保留状态。另一个值得注意的特性是,正如您所看到的,在大多数情况下,分号是可选的。

变量

即使JShell在未将返回值分配给任何变量时为我们声明变量,通常最好声明自己的变量。如果仅为了描述性命名。您可以将它们声明为局部变量。

jshell> int myVariable = 42

一段时间后,您可能会混淆已经声明的变量以及它们的值。这是一个特定的命令 - 只需键入/vars。

如果您已经使用Java 10,则可以使用var而不是显式声明类型

方法

如上所述,您可以不需要在任何类中而是直接在根级别声明变量,您可以对方法执行相同的操作。同样,您不必担心任何修饰符,例如public,static或final。您只需以返回类型和方法名称开头,并带有可能的参数:

jshell> String sayHello(String name) {
   ...> return "Hello, my name is "+name;
   ...> }
|  created method sayHello(String)

jshell> sayHello("Joe")
$7 ==> "Hello, my name is Joe"
|  created scratch variable $7 : String

在上面的示例中,您可以看到我们声明了一个方法然后调用它。请注意,与顶层不同,内部方法和类分号不是可选的。

常见的情况是当方法使用另一个尚未声明的方法或变量时。它被称为前向引用,JShell允许您这样做。但是,在声明所有依赖项之前,不能使用此类方法。

jshell> String myMethod(String name) {
   ...> return otherMethodNotDeclared();
   ...> }
|  created method myMethod(String), however, it cannot be invoked until method otherMethodNotDeclared() is declared

与/vars变量类似,您可以列出所有当前声明的方法/methods。

类型

顶级变量和方法很有用,但通常需要声明和使用常规类,枚举或接口。你可以像往常一样,这里没有特定的JShell。请记住,在这种情况下需要分号。您可以通过/types列出所有声明的类型。

jshell> class Person {
   ...>     private String name;
            [more code here]
   ...> }
|  created class Person

使用外部代码

如上例所示定义所有类是一项繁琐的任务。更重要的是,您通常希望使用JDK中已有的类甚至您自己的类。

对于JDK类,您可以import照常使用。为方便起见,默认情况下已导入许多常用类。不仅往常一样java.lang,而且java.io,java.math,java.util或java.nio.file。您可以列出所有当前导入/import。

当然,如果JShell无法访问所需的类,则导入将毫无用处。

您的类需要在类路径上。第一种选择是使用CLASSPATH环境变量。或者您可以在启动JShell时指定classpath:

jshell --class-path foo-1.0.0.jar

您可以直接从jshell定义类路径:

jshell> /env -class-path foo-1.0.0.jar

如果您使用的是Java 9模块系统,则可以在启动JShell时指定要导入的模块:

jshell --add-modules some.module

例外

好消息是JShell可以很好地处理异常。每当发生异常时,JShell都会捕获它,打印它并且您的会话不会终止。很酷的是,与常规Java不同,它不会强制您处理已检查的异常,这会删除大量的try-catch样板。

保存并加载您的工作

当您在更复杂的用例中使用JShell时,能够保存您的工作并在以后继续使用通常很方便。或者只是保存您的会话以供将来参考。幸运的是JShell支持使用/save保存和加载会话/open :

jshell> /save myfile.jsh

jshell> /open myfile.jsh

使用外部编辑器

虽然您可以直接在JShell控制台中编写和编辑所有内容,但它并不总是最好的方法。编辑可能繁琐且繁琐。使用专用的外部文本编辑器通常更好。要打开到目前为止在外部编辑器中输入的所有代码段,请键入/edit。

您可以配置自己的编辑器,一种方法是传达环境变量JSHELLEDITOR。或者,您可以直接从JShell设置编辑器。使用-retain选项可在会话之间保留此设置。

jshell> /set editor myEditor -retain

如果您的编辑器未打开PATH,则需要提供可执行文件的完整路径。

以编程方式使用JShell

一个非常有趣的选择是将Java应用程序与JShell集成。您可以以编程方式创建JShell实例,然后在您的应用程序中使用它。所有必需的类都在jdk.jshell。首先,您需要创建一个JShell实例,然后您可以使用它来评估代码片段。

JShell shell = JShell.create();
List<SnippetEvent> events = shell.;

该eval方法评估代码片段并返回在评估期间发生的事件列表。通过这些,您可以判断是否发生了一些异常以及代码段是否有效。要访问有关代码段本身的详细信息,您需要调用snippetEvent.snippet()。

JShell shell = JShell.create();
List<SnippetEvent> events = shell.;
SnippetEvent event = events.get(0);
Snippet snippet = event.snippet();
Snippet.Kind kind = snippet.kind();
String source = snippet.source();

要获取代码段的完整源代码,您可以使用snippet.source()。