使用 Java Web Start 部署 JRuby 應用程式

前言

進入 Ruby 與 Java 結合的世界，通常只需一行指令：include Java。這讓你能像操作普通 Ruby 物件一樣實例化 Java 類別、呼叫方法、甚至繼承它們。但其中有微妙差異，本文將展示如何管理這些差異，以最快速度設計新應用並部署給客戶。

本文基於一個簡單應用：使用 JRuby 與 Swing 實作的 ObjectSpace 瀏覽器。Ruby 的 ObjectSpace 特性可存取系統中所有物件，例如列印所有使用中的字串：

ObjectSpace.each_object(String) do |string|
  puts string
end

在我的 irb 工作階段中執行約產生 28,000 個字串。透過 Swing 與 JRuby，我們可在圖形介面顯示不同類別、其實例與可用方法，甚至點擊右側面板呼叫無參方法：

JRuby ObjectSpace 瀏覽器

註：JRuby 的 ObjectSpace 支援預設停用，因其在運行時產生的效能問題。

Java 整合

將 Java 整合至腳本後，可繼承現有 Java 類別。只需指定 Java 類別完整限定名。範例應用中主視窗繼承 JFrame，並匯入 javax.swing 與 java.awt 套件，無需每次使用完整類別名：

class MainWindow < javax.swing.JFrame
  include_package 'javax.swing'
  include_package 'java.awt'
  ...

替代方案：使用 include_class 匯入指定類別，避免污染命名空間。

呼叫父類別建構子如同普通 Ruby 程式碼，在 initialize 方法第一行呼叫 super("JRuby Object Browser") 設定視窗標題。

因匯入整個 javax.swing 套件，實例化 Java 類別變得直接：

list_panel = JPanel.new
list_panel.layout = GridLayout.new(0, 3)

仔細觀察第二行，似乎直接存取 JPanel 的 layout 屬性。實則 JRuby 為 Java 物件增加便利方法，等同於：

list_panel.setLayout(GridLayout.new(0, 3))

不再使用 getters/setters，彷彿直接存取屬性。JRuby 還為 Java 物件增加更多「語法糖」：任何方法呼叫可使用 snake_case 而非 camel case。呼叫 setLayout 的第三種方式：

list_panel.set_layout(GridLayout.new(0, 3))

呼叫 setter 方法時需小心，Ruby 可能誤以為你要建立區域變數，必須以 self 為接收者明確呼叫：

self.default_close_operation = WindowConstants::EXIT_ON_CLOSE

Java 與 Ruby 另一差異在常數存取，如 EXIT_ON_CLOSE。將 Java 程式碼轉為 Ruby 時，將所有 . 存取符替換為 ::。

對於監聽器，Java 需在匿名類別中實作介面：

button.addActionListener(new ActionListener() {
  public void actionPerformed(ActionEvent e) { ... }
});

JRuby 僅需兩行：

button.add_action_listener do |event|
  ...
end

（若不使用 event 變數甚至可忽略它）

這些是使用 JRuby 開發 Swing 的基礎。雖然 JRuby 讓 Swing GUI 開發更方便，複雜佈局仍需手寫大量程式碼。若希望更簡單建立 Swing UI，請參考「使用 JRuby GUI APIs 的三種方式」。

部署 JRuby 應用變得更簡單

Ruby 應用與程式庫通常透過 RubyGems 分發，但需安裝 Ruby 與 RubyGems，對一般用戶不切實際。傳統 MRI/C-Ruby 程式已透過 RubyScript2Exe 解決（將腳本與 Ruby 解釋器綁定成跨平台套件）。JRuby 用戶擁有更強大工具：Java Web Start。

使用 Java Web Start

Java Web Start 內建於 Java 執行環境，大多數系統均可使用。部署應用僅需一個包含所有檔案與 JNLP（Java Network Launching Protocol）描述檔的 JAR 包。以 ObjectSpace 瀏覽器為例，示範建立可透過 Web Start 部署的 Ruby 應用。

建立應用 JAR 包

JRuby 提供兩種程式庫：jruby.jar（最小）與 jruby-complete.jar（捆綁完整 Ruby 標準程式庫）。若不使用標準程式庫，可用較小的 jruby.jar 減少約 1MB 下載量。

讓腳本運行最簡單方式：將 .rb 檔案加入 jruby.jar：

jar uf jruby.jar rob.rb

透過 java 啟動應用驗證：

java -Djruby.objectspace.enabled=true -jar jruby.jar -r rob

-r 選項自動尋找所需檔案並執行腳本。此應用需要 ObjectSpace，透過傳遞 jruby.objectspace.enabled=true 屬性啟用。

提前編譯（AOT）

JRuby 1.1 激動人心的新特性：支援提前編譯。JRuby 中有 2048 個方法採用即時編譯，AOT 能減輕此限制。JRuby 編譯器 jrubyc 仍在開發中，建議使用最新 JRuby 版本。編譯 Ruby 檔案為 class 檔案：

jrubyc rob.rb

建立包含 rob.class 的 ruby 目錄。不再需將 ruby 目錄打包進 jruby.jar，只需建立單獨 JAR 包含應用程式：

jar -cfe rob.jar ruby/rob.class ruby

建立名為 rob.jar 的小型 JAR 檔案，Manifest 指定 ruby/rob.class 為主類別，簡化呼叫：

java -Djruby.objectspace.enabled=true -cp rob.jar:jruby.jar ruby.rob

Web Start 部署

編寫 JNLP 檔案前，需對 JAR 進行簽名。因 JRuby 使用反射需更多權限，詳見 JRuby Wiki。最簡單方法：使用 JDK 自帶 keytool 建立測試憑證：

keytool -genkey -keystore myKeystore -alias myself
keytool -selfcert -alias myself -keystore myKeystore

之後每次修改 JAR 必須更新簽名，否則運行時會得到 SecurityException：

jarsigner -keystore myKeystore jruby.jar myself
jarsigner -keystore myKeystore rob.jar myself

JNLP 檔案最小配置（部分欄位為規範要求：title、vendor、j2se 標籤、security 區段）：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<jnlp spec="1.0+" codebase="https://example.com/app" href="rob.jnlp">
  <information>
    <title>JRuby Object Browser</title>
    <vendor>Mirko Stocker</vendor>
  </information>
  <security>
    <all-permissions/>
  </security>
  <resources>
    <j2se version="1.5+"/>
    <jar href="jruby.jar"/>
    <jar href="rob.jar"/>
    <property name="jruby.objectspace.enabled" value="true"/>
  </resources>
  <application-desc main-class="ruby.rob"/>
</jnlp>

若忽略 AOT 或僅使用單一 JAR 方式，需修改 JNLP 包含 -r rob 參數。最後將 JAR 與 JNLP 上傳至指定位置，即可在瀏覽器或使用 javaws 工具開啟連結。

問題排解

瀏覽器需以 application/x-java-jnlp-file MIME 類型發布 JNLP 檔案。若瀏覽器僅顯示 JNLP 內容且 javaws 未自動載入，需修改 Web 伺服器配置。例如 Apache 需在 mime.types 加入：

application/x-java-jnlp-file jnlp