Java 9 尝鲜之交互式编程环境

作者: 码匠安徒生 | 来源:发表于2017-04-10 19:28 被阅读558次
    Java 9

    JShell——Java 9 的交互式编程环境

    本文要求读者有基本的 Java 知识。

    Tips
    Java 9 的代码由于提供了新特性,所以有些代码并不支持向后兼容。也就是说,用 Java 9 写的代码,有可能在 Java 8 或更早版本的 JDK 上不能运行。

    1. 在操作系统上安装开发所需要的软件

    首先,你需要下载JDK 9 (Java Development Kit 9) ,需要到此网站来下载JDK 9。首先需要先同意许可协议,然后就可以下载了。
    Java 9 可以运行在很多平台上:

    • Windows 32-bit
    • Windows 64-bit
    • macOS 64-bit (formerly known as Mac OS X or simply OS X)
    • Linux 32-bit
    • Linux 64-bit
    • Linux on ARM 32-bit
    • Linux on ARM 64-bit

    下一步需要配置环境变量。跟之前的 JDK 配置方法相同。这里,我以 macOS 10.12 版本为例,在 Macbook 上的配置。这里会需要 vi 的一些基本操作,可以去网上查找如何使用。

    1. 下载完 JDK 后,直接运行。然后安装目录在:
      /library/Java/JavaVirtualMachines/jdk-9.jdk/
    2. 在 Terminal 下,进入到你的用户的当前目录下(一打开就是你的用户默认目录,实在不清楚在命令行敲入cd则会切换到默认目录下)。
    3. 在命令行中执行ls -a命令,列出当前目录下的包括隐藏的文件或目录。
    ls -a

    4.找到 .bash_profile文件,此文件会影响你当前用户的配置信息,并执行vi .bash_profile 命令编辑此文件。

    vi .bash_profile

    5.进入编辑页面后,配置 Java Home 和 Path 环境变量:


    配置 Java 环境变量

    6.配置完以后,使用esc键退出编辑状态,输入“:wq”,保存并退出。并执行
    . .bash_profile,使配置文件立刻生效。

    1. 在命令行下执行javac -version,如果输出如下信息,则说明 JDK 配置正确。
    javac 9-ea

    至此,JDK 配置完成。
    启动JShell。
    在Terminal下输jshell -v,

    jshell

    此时,就进入JShell 开发环境,命令行里是以jshell>开头。
    如果想退出JShell 环境,则输入/exit命令。

    退出 jshell

    2. 理解在交互式编程环境下开发的好处

    Java 9 中引入了交互式编程环境(REPL),这就是JShell,它允许可以执行 Java脚本代码,并且立即返回结果。因此,我们不需要创建什么一个解决方案或工程,就能很容易地编写代码并能很快的看到运行结果。我们不必等待整个项目 build 完去检查多行代码的执行结果。JShell,就像其他 REPL 一样,有利于探索式编程,我们很容易地进行交互式尝试和调试不同的算法和结构。

    3. 第一个 JShell 下的 Java 代码

    我们简单写一个 JShell 下的一个 Java 代码,就是一个打印输入。

     System.out.println("Hello, Java 9, now I am in JShell!")
    

    输出结果为:

    第一个 JShell 下的 Java 代码

    Tips
    在 JShell 环境下,语句末尾的“;” 是可选的。但推荐还是最好加上。提高代码可读性。

    在一些例子中,我们将利用JShell 这一特性,提供对网络的访问。此功能与Web Service交互时非常有用。然而,你必须确保你的防火墙配置不会阻挡 JShell。

    4. 查看默认导入和使用自动补全功能

    默认情况下,JShell提供了一些常用包的导入,我们可以使用import 语句导入必要的包或是从指定的路径的包,来运行我们的代码片段。我们可以输入以下命令列出所有导入的包:

    /imports
    

    下面就会列出已经导入的包:

    imports

    当我们在 JShell 之外写 Java 代码时,如所需要的 java.lang 包是默认导入的。在 JShell 下使用/imports命令并没没有列出这些包,以下是所有的在 JShell 环境下默认导入的包:

    • java.lang
    • java.io
    • java.math
    • java.net
    • java.nio.file
    • java.util
    • java.util.concurrent
    • java.util.function
    • java.util.prefs
    • java.util.regex
    • java.util.stream

    此外,JShell 提供了自动补全的功能,只需按下 Tab 键,就能自动补全。
    但有些情况下,根据我们输入的语句会对应很多选项,这时候 JShell 就会全部给你列出来。
    例如,当我输入 S 时,就会列出来所以以 S 开头的类。

    自动补全

    当我们想输入System类时,根据前面说的自动补全,只需要输入Sys然后按下 Tab 键,则自动补全, 然后再输入“.o”,则会自动补全方法, 在补全“System.out.”后按下 Tab 键,接下来就会列出当前类的所有的 public 方法的列表。

    list method

    最后完整输入:

    System.out.println("Auto-complete is helpful in JShell");
    

    5. 在JShell中编写 Java 9 代码

    首先,在命令行下可以执行jshell -v来进入命令行的开发环境。
    下面我们定义calculateRectangleArea方法来计算一个正方形的面积。

    float calculateRectangleArea(float width, float height) {
        return width * height;
    }
    
    calculateRectangleArea

    然后输入回车,则会输入如下信息:

    created calculateRectangleArea

    Tips
    所有从 JShell 输出的消息用“|”表示。

    输入/list 在 JShell 中,会列出到目前为止当前 session 里所有有效的代码片段。

    /list

    接下来我们定义一个 float类型的变量width并赋值为50:

    float width = 50;
    

    输入完上面的代码后,JShell 就会给我们如下信息:

    width

    然后定义height变量:

    float height = 25;
    

    接着输入float area = ca然后自动补全为float area = calculateRectangleArea(,再输入刚才定义的变量widthheight,则方法则计算出面积并返回1250.0。

    Area

    下面我们再使用/list列出到目前为止所有有效的代码片段。

    list again

    输入以下代码:

    System.out.printf("Width: %.2f, Height: %.2f, Area: %.2f\n", width, height, area);
    

    则会输入如下信息:

    width, height, area

    6. 计算表达式

    Java 9 中运行我们评估任何有效的表达式,在 JShell中输入如下表达式:

    width * height;
    

    当我们输入上面的表达式,它就会给分配给一个临时的变量,这个变量以“$”开头,并跟着一个数字。这个变量是$6,但也有可能是$7, $8。

    $6

    在当前 session 中,我们可以在接下来的代码中直接使用此临时变量,例如:

    System.out.printf("The calculated area is %.2f\n", $6);
    
    $8

    我们还可以使用之前的临时变量进行响应的运算,例如,

    $6 + 10.5f;
    
    $9

    7. 使用变量、方法和源代码

    到目前为止,我们创建了很多变量,我们可以使用/vars来查看当前 session 下所有创建过的变量:

    /vars

    我们再定义一个方法:

    float calculateRectanglePerimeter(float width, float height) {
        return 2 * (width + height);
    }
    

    然后使用/methods 来查看所有的方法。

    /methods

    你也可以 修改已经存在的方法,例如,calculateRectanglePerimeter的方法改为如下:

    float calculateRectanglePerimeter(float width, float height) {
        float perimeter = 2 * (width + height);
        System.out.printf("Width: %.2f\n", width);
        System.out.printf("Height: %.2f\n", height);
        System.out.printf("Perimeter: %.2f\n", perimeter);
        return perimeter;
    }
    

    然后输出以下信息:

    change method

    我们还可以使用 /list method name来查看具体某一个方法的具体信息:

    /list method name

    8. 使用外部代码编辑器来编写 Java 代码

    现在,我想对calculateRectangleArea方法做一些改动,如果这时有外部代码编辑器的话,做起来会很容易。
    在 JShell 中可以启用JShell Edit Pad 编辑器,需要输入如下命令,来修改上面的方法:

    /edit calculateRectangleArea
    

    接下来就会显示编辑器对话框,和将要修改的方法:

    JShell Edit Pad

    代码修改完成以后,先点击“Accept”按钮,再点击“Exit”按钮,则退出编辑器,在 JShell 命令行中提示方法已经修改。
    JShell Edit Pad 编辑器功能非常有限,仅能提供一些最基础的功能,不过好消息是,JShell 可以配置外部的代码编辑器,我们只需要使用/edit 外部编辑器的完整路径的方式,来指定外部的代码编辑器。
    例如,我想使用Sublimet Text 作为外部的代码编译器,则需要使用如下命令:

    /set editor "/Applications/Sublime Text.app/Contents/SharedSupport/bin/subl"
    

    设置成功以后,返回如下信息:

    set editor

    然后我们再执行/edit calculateRectangleArea命令,则就打开 Sublime Text,

    Sublime Text

    9. 从外部加载源代码

    如果我们已经有写好的 Java 文件,可以使用/open 命令导入到 JShell 环境中,例如我现在有一个Begin.java文件,

    void printHello() {
    System.out.println("Hello, World!");
    }
    
    printHello()
    

    在 JShell 环境中执行以下语句:

    /open /Users/i324779/Desktop/Begin.java
    

    加载文件并执行:

    load source code

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