Java SE 6編譯器API完整解析：JavaCompiler、StandardJavaFileManager、內存編譯三種模式

Java SE 6引入javax.tools標準API，無需依賴tools.jar即可在程序中動態編譯、加載、運行Java代碼。

模式一：JavaCompiler簡單調用

JavaCompiler compiler = ToolProvider.getSystemJavaCompiler();
// 編譯文件，使用標準輸入輸出
int result = compiler.run(null, null, null, "Test.java");
System.out.println(result == 0 ? "編譯成功" : "編譯失敗");

run(InputStream in, OutputStream out, OutputStream err, String... args)返回0表示成功。

模式二：StandardJavaFileManager精細控制

支援診斷收集、編碼控制、輸出目錄指定：

JavaCompiler compiler = ToolProvider.getSystemJavaCompiler();
DiagnosticCollector<JavaFileObject> diagnostics = new DiagnosticCollector<>();
StandardJavaFileManager fileManager = compiler.getStandardFileManager(diagnostics, null, null);

// 構建編譯單元
Iterable<? extends JavaFileObject> compilationUnits = 
    fileManager.getJavaFileObjectsFromStrings(Arrays.asList("Test.java"));

// 編譯任務
JavaCompiler.CompilationTask task = compiler.getTask(
    null, fileManager, diagnostics, null, null, compilationUnits);

boolean success = task.call();
fileManager.close();

// 輸出詳細診斷
for (Diagnostic<? extends JavaFileObject> d : diagnostics.getDiagnostics()) {
    System.out.printf("Code: %s%nKind: %s%nPosition: %s%nMessage: %s%n",
        d.getCode(), d.getKind(), d.getPosition(), d.getMessage(null));
}

編譯選項

// 指定輸出目錄
Iterable<String> options = Arrays.asList("-d", "D:/output");
// 指定源碼路徑
Iterable<String> options = Arrays.asList("-sourcepath", "D:/src");

模式三：內存編譯與反射運行

無磁盤I/O，直接編譯字符串並反射調用：

public class MemoryCompileDemo {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        JavaCompiler compiler = ToolProvider.getSystemJavaCompiler();
        DiagnosticCollector<JavaFileObject> diagnostics = new DiagnosticCollector<>();
        
        // 構建源碼字符串
        StringWriter sw = new StringWriter();
        PrintWriter pw = new PrintWriter(sw);
        pw.println("public class HelloWorld {");
        pw.println("  public static void main(String[] args) {");
        pw.println("    System.out.println(\"Hello, World\");");
        pw.println("  }");
        pw.println("}");
        pw.close();
        
        // 自定義JavaFileObject
        JavaFileObject file = new JavaSourceFromString("HelloWorld", sw.toString());
        Iterable<? extends JavaFileObject> units = Arrays.asList(file);
        
        JavaCompiler.CompilationTask task = compiler.getTask(null, null, diagnostics, null, null, units);
        boolean success = task.call();
        System.out.println("Success: " + success);
        
        if (success) {
            // 反射調用
            Class.forName("HelloWorld")
                .getDeclaredMethod("main", String[].class)
                .invoke(null, (Object) new String[]{});
        }
    }
}

// 內存源碼載體
class JavaSourceFromString extends SimpleJavaFileObject {
    private final String code;
    JavaSourceFromString(String name, String code) {
        super(URI.create("string:///" + name.replace('.', '/') + Kind.SOURCE.extension), Kind.SOURCE);
        this.code = code;
    }
    @Override public CharSequence getCharContent(boolean ignoreEncodingErrors) { return code; }
}

應用場景

• 動態規則引擎：業務規則以Java源碼存儲，運行時編譯執行
• 腳本容器：用戶提交代碼片段即時執行（如在線判題、REPL）
• 代碼生成框架：模板生成代碼後即時編譯驗證
• 熱部署/熱修復：運行時替換類實現

注意事項

1. 需JDK環境（含tools.jar），JRE無法使用
2. 內存編譯類由系統類加載器加載，無法卸載，長期運行注意PermGen/Metaspace洩漏
3. 安全場景需沙箱隔離（SecurityManager或獨立進程）