Java实现多种语言编译运行

摘要：在Java开发过程中，经常会遇到使用Java实现某一个功能比其他语言要复杂，因此通常将该功能使用其他编程语言来完成后，再通过Java调用编译程序编译运行该脚本，并将结果以字符串形式传给Java变量。本文将简要介绍如何利用Java实现多种语言编译运行。
本人在Java和web开发过程中常用到其他语言，例如利用python实现爬取网页并通过Java存储数据库，通过执行C++文件实现评测等。
读者可以进入本人自己写的网站进行体验：易教通应用中心·在线编译
（如果显示不安全，或者时钟快了等SSL验证问题，可以将您的PC时间调至2017.9.20-2018.9.20之间即可）

一、原理介绍

在实现Java编译其他语言时，可能大多数人会想到编译原理，不过在实现执行编译和运行时，并不需要了解编译底层原理，但需要了解语言是先经过编译、再通过运行并返回运行结果的这一过程。
我们知道，在编译和运行一个脚本文件，可以直接在操作系统的命令行进行执行，例如以常用的python、c、c++、php为例：
（1）命令行运行python（适用windows和linux）：

$ python hello.py

（2）命令行编译和运行c++或c：
windows操作系统：

$ cl hello.cpp
$ hello.exe

linux操作系统：

$ g++ hello.cpp
$ hello.out

（3）命令行执行php（适用windows和linux）：

$ hello.php

（4）当然，命令行执行Java也可以，但必须要先编译为字节码文件再运行字节码文件（适用windows和linux）：

$ javac hello.java
$ java hello

Ps：更多的脚本语言可参考其编译运行的规则。
而原理就是Java通过调用windows的cmd或者linux的命令终端执行相应的命令并将执行结果返回。

二、Java程序

若项目部署的服务器是linux服务器，则终端为linux的命令，需要涉及到远程连接。Java源程序如下：
1、ExecuteLinuxCmd类，主要完成远程访问linux服务器，并执行调用命令终端
参数说明：
String hostname：linux远程服务器的IP地址
String user_id：linux远程服务器的名称（一般为root）
String user_pass：linux远程服务器的登录密码
String order：要执行的终端命令，多条命令用分号隔开

package com.estudy.exec;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.InputStreamReader;
  
import ch.ethz.ssh2.Connection;  
import ch.ethz.ssh2.Session;  
import ch.ethz.ssh2.StreamGobbler;

public class ExecuteLinuxCmd {
	public String stateCode = "";
	public String getStateCode() {
		return stateCode;
	}

	public String executeLinuxCmd(String cmd) {
        System.out.println("got cmd job : " + cmd);
        Runtime run = Runtime.getRuntime();
        try {
            Process process = run.exec(cmd);
            InputStream in = process.getInputStream();
            BufferedReader bs = new BufferedReader(new InputStreamReader(in));
            String result = null;
            while (in.read() != -1) {
                result = bs.readLine();
                System.out.println("job result [" + result + "]");
            }
            in.close();
            process.destroy();
            return result;
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }
	
	public String Linux(String hostname,String user_id,String user_pass,String order){
		String prompt = "";
		try
		{
			Connection conn = new Connection(hostname);
			conn.connect();
			boolean isAuthenticated = conn.authenticateWithPassword(user_id, user_pass);
			if (isAuthenticated == false)
				throw new IOException("Authentication failed.");
			Session sess = conn.openSession();
			sess.execCommand(order);
			System.out.println("Here is some information about the remote host:");
			InputStream stdout = new StreamGobbler(sess.getStdout());

			BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(stdout,"UTF-8"));
			
			int num = 0;
			while (true){
				String string = br.readLine();				
				if ("null".equals(string)||string == null||"".equals(string))
					break;
				else {
					if(num == 0){
						prompt += string;
						num = 1;
					}else {
						prompt += "\n" + string;
					}
					
				}
			}
			System.out.println("ExitCode: " + sess.getExitStatus());
			stateCode = String.valueOf(sess.getExitStatus());
			sess.close();
			conn.close();
		}
		catch (IOException e)
		{
			e.printStackTrace(System.err);
			System.exit(2);
		}
		return prompt;
	}
	
	
	public String Compile(String hostname,String user_id,String user_pass,String order){
		String prompt = "";
		try{
			Connection conn = new Connection(hostname);
			conn.connect();
			boolean isAuthenticated = conn.authenticateWithPassword(user_id, user_pass);
			if (isAuthenticated == false)
				throw new IOException("Authentication failed.");
			Session sess = conn.openSession();
			sess.execCommand(order);
			System.out.println("Here is some information about the remote host:");
			StringBuffer sb = new StringBuffer();
			InputStream stdout = new StreamGobbler(sess.getStdout());
			BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(stdout,"UTF-8"));
			String line = "";
			while ((line = br.readLine()) != null) {
				System.out.println(line);
				sb.append(line).append("<br>");  
	        } 
			prompt = sb.toString();
			System.out.println("ExitCode: " + sess.getExitStatus());
			stateCode = String.valueOf(sess.getExitStatus());
			sess.close();
			conn.close();
		}
		catch (IOException e){
			e.printStackTrace(System.err);
			System.exit(2);
		}
		return prompt;
	}
}

2、main函数（主要调用ExecuteLinuxCmd类，该部分可以在普通的Java类中，也可以在web控制层中使用）

    //编译运行
	public static String[] CompileAndRun(String language,String file){
		ExecuteLinuxCmd e = new ExecuteLinuxCmd();
		String []result = new String[2];
		switch (language) {
			case cpp:
				result[1] = e.Compile(hostname, username, password, "g++ hello.cpp;./hello.out");
				result[0] = e.getStateCode();//获取响应情况
				break;
			case java:
				result[1] = e.Compile(hostname, username, password, "export PATH=/usr/java/jdk1.7.0_80/bin:$PATH;javac hello.java;java hello");
				result[0] = e.getStateCode();//获取响应情况
				break;
			case php:
			       result[1] = e.Compile(hostname, username, password, "export PATH=/usr/local/anaconda/ENTER/bin:$PATH;hello.php");
				result[0] = e.getStateCode();//获取响应情况
				break;
			case python3:
				result[1] = e.Compile(hostname, username, password, "export PATH=/usr/local/anaconda/ENTER/bin:$PATH;python hello.py");
				result[0] = e.getStateCode();//获取响应情况
				break;
		default:
			break;
		}
		return result;
	}

若项目部署在windows服务器上，Java源程序如下：
1、CompileRun 类：调用cmd并执行命令，输入参数为要执行的命令，函数返回的即为终端输出的结果。

package wjn.ITM.compileRun;

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;

public class CompileRun {//调用cmd命令执行编译运行java文件并将值反馈
	Process process;
	public String exec(String cmd) {
		Runtime run = Runtime.getRuntime();
		String str = "";
		try {
			process= run.exec(cmd);
			InputStream in=process.getInputStream();  //获取DOS下的输出
			int temp,i=0;
			byte b[]=new byte[10240];
			while((temp=in.read())!=-1){
				b[i]=(byte)temp;
				i++;
			}
			str = new String(b);
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		} 
		return str;
	}
}

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