33、动态语言在Silverlight和JVM中的应用

cicd6pipeline

于 2025-11-27 14:35:15 发布

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分类专栏：探秘DLR：动态编程核心文章标签： Silverlight DLR JVM

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动态语言在Silverlight和JVM中的应用

1. Silverlight中DLR的应用

在Silverlight应用中，当运行相关程序时，浏览器会显示一个带有 >>> 控制台提示符的文本框。以下是一段处理用户输入的代码：

if (e.Key == Key.Enter) 
{
    int index = helloConsole.Text.LastIndexOf(">>>");
    String code = helloConsole.Text.Substring(index + 3);
    String result = scriptEngine.Execute(code);
    helloConsole.Text += result + "\n>>>";
    helloConsole.SelectionStart = helloConsole.Text.Length;
}

当用户输入一些字符并按下回车键时，输入的代码会被评估。

若要在Silverlight应用中使用自定义的Hello语言，需要创建以下文件：
- dlr.xap
- Microsoft.Scripting.slvx
- HelloLanguage.slvx
- 测试HTML页面

创建 dlr.xap 的步骤如下：
1. 复制 C:\ProDLR\src\Examples\Chapter11\dlr 中除 Microsoft.Scripting.slvx 、 IronPython.slvx 和 IronRuby.slvx 之外的所有文件到 C:\ProDLR\src\Examples\Chapter11\hellodlr 。
2. 将 C:\ProDLR\src\Examples\Chapter11\hellodlr 中的 dlr.xap 重命名为 dlr.zip 。
3. 打开 dlr.zip 中的 AppManifest.xaml ，将其内容替换为：

<Deployment xmlns="http://schemas.microsoft.com/client/2007/deployment"  
xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml"
RuntimeVersion="4.0.50826.0"  
EntryPointAssembly="Microsoft.Scripting.Silverlight"  
EntryPointType="Microsoft.Scripting.Silverlight.DynamicApplication"
ExternalCallersFromCrossDomain="ScriptableOnly">
  <Deployment.Parts>
  </Deployment.Parts>
  <Deployment.ExternalParts>
    <ExtensionPart Source="Microsoft.Scripting.slvx" />
  </Deployment.ExternalParts>
</Deployment>

打开 languages.config ，将其内容替换为：

<Languages>
  <Language 
    names="Hello"
    languageContext="HelloLanguage.HelloContext"
    extensions=".hello"
    assemblies="HelloLanguage.dll"
    external="HelloLanguage.slvx"
  />
</Languages>

创建 HelloLanguage.slvx 的步骤如下：
1. 若未构建Chapter11 Visual Studio解决方案，则先进行构建。
2. 将 C:\ProDLR\src\Examples\Chapter11\HelloConsole\HelloLanguage\Bin\Debug 中的 HelloLanguage.dll 压缩为 HelloLanguage.slvx ，并放置在 C:\ProDLR\src\Examples\Chapter11\hellodlr 中。

创建 Microsoft.Scripting.slvx 的步骤如下：
将 C:\ProDLR\lib\SilverlightDLR\debug 中的 Microsoft.Scripting.dll 、 Microsoft.Scripting.Silverlight.dll 和 Microsoft.Dynamic.dll 压缩为 Microsoft.Scripting.slvx ，并放置在 C:\ProDLR\src\Examples\Chapter11\hellodlr 中。

测试Silverlight应用时，打开Web浏览器，导航到 http://prodlr/HelloConsole.htm 。以下是 HelloConsole.htm 的代码：

<html>
  <head>
    <script type="text/javascript">
      window.DLR = {}
      DLR.path = "/hellodlr"
      DLR.settings = {console: true}
    </script>

    <script src="/hellodlr/dlr.js" type="text/javascript"></script>
  </head>

  <body>
    <script type="text/Hello">
      dummy code
    </script>
  </body>
</html>

2. 动态语言在JVM中的应用

在Java世界中，有与DLR等效的框架，它能促进动态语言代码在Java虚拟机上运行，支持在Java程序中托管动态语言，并提供语言互操作性。以下是.NET和Java平台在动态语言支持方面的快速比较：
|.NET | Java |
| ---- | ---- |
| IronPython是运行在.NET CLR上的Python语言实现 | Jython是运行在JVM上的Python语言实现 |
| IronRuby是运行在.NET CLR上的Ruby语言实现 | JRuby是运行在JVM上的Ruby语言实现 |
| DLR Hosting API | Java Specification Request (JSR) 223 Scripting for the Java Platform |
| DLR binders, dynamic objects | JSR 292: Supporting Dynamically Typed Languages on the Java Platform |

DLR Hosting API和JSR 223的比较如下：
| DLR Hosting API | JSR 223 Scripting for the Java Platform |
| ---- | ---- |
| ScriptRuntime class | ScriptEngineManager class |
| ScriptEngine class | ScriptEngine class |
| App.config用于发现可用脚本引擎 | META-INF/services/javax.script.ScriptEngineFactory用于发现可用脚本引擎 |
| ScriptScope class | ScriptContext class |
| CompiledCode class | CompiledScript class |
| ScriptSource class | 无等效类 |
| 支持在Silverlight应用中运行动态语言代码 | 支持在Servlet容器中托管动态语言代码 |

若要在Java程序中运行相关代码，需要安装以下软件组件：
- JDK 6或更高版本
- Eclipse IDE
- Jython（版本2.5.1）
- JRuby（版本1.5.1）

3. 在Java程序中托管Python代码

Jython是运行在JVM上的Python语言实现，类似于IronPython运行在CLR上。以下是一个使用JSR 223 API在Java程序中托管Python代码的示例：

private static void printProductNameInPython()  
throws ScriptException, NoSuchMethodException, IOException {
    ScriptEngineManager manager = new ScriptEngineManager();
    ScriptEngine engine = manager.getEngineByName("jython");
    Product handClapper = new Product("Hand Clapper", 6);
    engine.put("handClapper", handClapper);
    engine.eval("print handClapper.getName()");
}

public class Product {
    private String name;
    private int price;

    public Product(String name, int price) {
        this.name = name;
        this.price = price;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getPrice() {
        return price;
    }

    public void setPrice(int price) {
        this.price = price;
    }
}

另一个示例是将Python代码作为可调用函数在Java程序中使用：

private static void printProductNameByInvokingPythonFunction()  
throws ScriptException, NoSuchMethodException, IOException {
    ScriptEngineManager manager = new ScriptEngineManager();
    ScriptEngine engine = manager.getEngineByName("jython");
    Product handClapper = new Product("Hand Clapper", 6);
    engine.eval(new FileReader(new File("src/main/resources/printProductName.py")));
    ((Invocable) engine).invokeFunction("printProductName", handClapper);
}

printProductName.py 文件内容如下：

def printProductName(x):
  print x.getName()

4. 在Java程序中托管Ruby代码

以下是一个使用Ruby代码计算两个产品总价的示例：

private static void calculateProductTotalInRuby() throws ScriptException,
NoSuchMethodException, IOException {
    ScriptEngineManager manager = new ScriptEngineManager();
    ScriptEngine engine = manager.getEngineByExtension("rb");
    Product handClapper = new Product("Hand Clapper", 6);
    // 此处代码未完整给出，应继续创建另一个Product实例并调用Ruby函数
}

calculateTotal.rb 文件内容如下：

def calculateTotal(x, y)
  return x.getPrice() + y.getPrice()  
end

综上所述，无论是在Silverlight应用中使用自定义语言，还是在Java程序中托管Python和Ruby代码，都有相应的方法和工具来实现。通过对比.NET和Java平台在动态语言支持方面的差异，可以更好地选择适合的技术方案。

动态语言在Silverlight和JVM中的应用（续）

5. 运行环境搭建与代码执行流程

为了更清晰地展示在Java程序中运行Python和Ruby代码的流程，我们可以用mermaid流程图来表示：

graph LR
    A[安装软件组件] --> B[创建Java项目]
    B --> C[配置JSR 223相关依赖]
    C --> D[编写Java代码]
    D --> E[编写Python或Ruby代码文件]
    E --> F[在Java代码中调用Python或Ruby代码]
    F --> G[执行Java程序]

具体步骤如下：
1. 安装软件组件 ：
- 安装JDK 6或更高版本，例如使用JDK 1.6.0 update 14。
- 安装Eclipse IDE，如版本3.6。
- 下载并安装Jython 2.5.1，将 C:\jython2.5.1\jython.jar 复制到 C:\ProDLR\src\Examples\Chapter12\JavaScripting\lib\Jython 。
- 下载并安装JRuby 1.5.1，将 C:\jruby-1.5.1\lib\jruby.jar 复制到 C:\ProDLR\src\Examples\Chapter12\JavaScripting\lib\JRuby\1.5.1 。
2. 创建Java项目 ：在Eclipse IDE中创建一个新的Java项目。
3. 配置JSR 223相关依赖 ：将 jython.jar 和 jruby.jar 添加到项目的类路径中，因为它们已经包含了实现JSR 223 API的脚本引擎。
4. 编写Java代码 ：根据前面的示例，编写调用Python或Ruby代码的Java代码，如 printProductNameInPython 、 printProductNameByInvokingPythonFunction 和 calculateProductTotalInRuby 等方法。
5. 编写Python或Ruby代码文件 ：创建相应的 .py 或 .rb 文件，如 printProductName.py 和 calculateTotal.rb ，并编写具体的函数代码。
6. 在Java代码中调用Python或Ruby代码 ：通过 ScriptEngineManager 获取相应的 ScriptEngine ，并使用 eval 或 invokeFunction 等方法调用Python或Ruby代码。
7. 执行Java程序 ：运行Java程序，观察输出结果。

6. 技术细节分析

在使用JSR 223 API调用Python和Ruby代码时，有一些技术细节需要注意：
- 获取脚本引擎 ：
- 对于Python代码，使用 manager.getEngineByName("jython") 获取Jython脚本引擎。
- 对于Ruby代码，使用 manager.getEngineByExtension("rb") 获取JRuby脚本引擎。
- 变量绑定 ：
- 在Java代码中，使用 engine.put 方法将Java对象绑定到脚本引擎的变量中，如 engine.put("handClapper", handClapper) 。
- 在Python或Ruby代码中，可以通过绑定的名称来访问这些对象。
- 函数调用 ：
- 对于Python代码，调用文件中的函数时，需要将 ScriptEngine 转换为 Invocable 类型，然后使用 invokeFunction 方法调用函数，如 ((Invocable) engine).invokeFunction("printProductName", handClapper) 。
- 与DLR Hosting API相比，JSR 223 API调用Python函数的语法不够直观，需要通过函数名来调用。

7. 语言互操作性优势

动态语言在JVM上的实现，如Jython和JRuby，提供了强大的语言互操作性。通过这种互操作性，我们可以充分利用Java丰富的类库资源，同时结合Python或Ruby灵活的脚本编程能力。例如，在Java程序中使用Python代码处理数据，或者在Python代码中调用Java类的方法。这种结合可以提高开发效率，减少代码量，并且可以根据不同的需求选择最合适的语言来完成特定的任务。

8. 总结与展望

通过以上的介绍，我们了解了在Silverlight应用中使用自定义语言以及在Java程序中托管Python和Ruby代码的方法。在Silverlight方面，通过创建特定的文件和配置，可以实现自定义语言的支持。在Java方面，JSR 223 API为我们提供了一种方便的方式来在Java程序中运行动态语言代码。

未来，随着动态语言和虚拟机技术的不断发展，我们可以期待更高效、更便捷的语言互操作性解决方案。例如，可能会出现更简洁的API，使得在Java程序中调用Python和Ruby代码更加自然和直观。同时，动态语言在不同平台上的性能也可能会得到进一步提升，为开发者提供更好的开发体验。

总之，掌握动态语言在Silverlight和JVM中的应用，对于开发者来说是一项非常有价值的技能，可以帮助我们在不同的场景中选择最合适的技术方案，提高开发效率和代码质量。