Java 9 嘗鮮之JShell交互式編程環境

JShell——Java 9 的交互式編程環境

本文要求讀者有基本的 Java 知識。

Tips
Java 9 的代碼由於提供了新特性，所以有些代碼並不支持向后兼容。也就是說，用 Java 9 寫的代碼，有可能在 Java 8 或更早版本的 JDK 上不能運行。

1. 在操作系統上安裝開發所需要的軟件

首先，你需要下載JDK 9 (Java Development Kit 9) ，需要到此網站來下載JDK 9。首先需要先同意許可協議，然后就可以下載了。
Java 9 可以運行在很多平台上：

• Windows 32-bit
• Windows 64-bit
• macOS 64-bit (以前稱之為 Mac OS X 或 OS X)
• Linux 32-bit
• Linux 64-bit
• Linux on ARM 32-bit
• Linux on ARM 64-bit

下一步需要配置環境變量。跟之前的 JDK 配置方法相同。這里，我以 macOS 10.12 版本為例，在 Macbook 上的配置。這里會需要 vi 的一些基本操作，可以去網上查找如何使用。

1. 下載完 JDK 后，直接運行。然后安裝目錄在：
   /library/Java/JavaVirtualMachines/jdk-9.jdk/
2. 在 Terminal 下，進入到你的用戶的當前目錄下（一打開就是你的用戶默認目錄，實在不清楚在命令行敲入cd則會切換到默認目錄下）。
3. 在命令行中執行 ls -a命令，列出當前目錄下的包括隱藏的文件或目錄。

4.找到 .bash_profile文件，此文件會影響你當前用戶的配置信息，並執行vi .bash_profile 命令編輯此文件。

5.進入編輯頁面后，配置 Java Home 和 Path 環境變量：

6.配置完以后，使用esc鍵退出編輯狀態，輸入“:wq”，保存並退出。並執行
. .bash_profile,使配置文件立刻生效。
7. 在命令行下執行javac -version,如果輸出如下信息，則說明 JDK 配置正確。

至此，JDK 配置完成。
啟動JShell。
在Terminal下輸jshell -v,

此時，就進入JShell 開發環境，命令行里是以jshell>開頭。
如果想退出JShell 環境，則輸入/exit命令。

2. 理解在交互式編程環境下開發的好處

Java 9 中引入了交互式編程環境（REPL），這就是JShell，它允許可以執行 Java腳本代碼，並且立即返回結果。因此，我們不需要創建什么一個解決方案或工程，就能很容易地編寫代碼並能很快的看到運行結果。我們不必等待整個項目 build 完去檢查多行代碼的執行結果。JShell，就像其他 REPL 一樣，有利於探索式編程，我們很容易地進行交互式嘗試和調試不同的算法和結構。

3. 第一個 JShell 下的 Java 代碼

我們簡單寫一個 JShell 下的一個 Java 代碼，就是一個打印輸入。

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

輸出結果為：

Tips
在 JShell 環境下，語句末尾的“;” 是可選的。但推薦還是最好加上。提高代碼可讀性。

在一些例子中，我們將利用JShell 這一特性，提供對網絡的訪問。此功能與Web Service交互時非常有用。然而，你必須確保你的防火牆配置不會阻擋 JShell。

4. 查看默認導入和使用自動補全功能

默認情況下，JShell提供了一些常用包的導入，我們可以使用import 語句導入必要的包或是從指定的路徑的包，來運行我們的代碼片段。我們可以輸入以下命令列出所有導入的包：

/imports

下面就會列出已經導入的包：

當我們在 JShell 之外寫 Java 代碼時，如所需要的 java.lang 包是默認導入的。在 JShell 下使用/imports命令並沒沒有列出這些包，以下是所有的在 JShell 環境下默認導入的包：

• 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 提供了自動補全的功能，只需按下 Tab 鍵，就能自動補全。
但有些情況下，根據我們輸入的語句會對應很多選項，這時候 JShell 就會全部給你列出來。
例如，當我輸入 S 時，就會列出來所以以 S 開頭的類。

當我們想輸入System類時，根據前面說的自動補全，只需要輸入Sys然后按下 Tab 鍵，則自動補全， 然后再輸入“.o”，則會自動補全方法， 在補全“System.out.”后按下 Tab 鍵，接下來就會列出當前類的所有的 public 方法的列表。

最后完整輸入：

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

5. 在JShell中編寫 Java 9 代碼

首先，在命令行下可以執行jshell -v來進入命令行的開發環境
下面我們定義calculateRectangleArea方法來計算一個正方形的面積。

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

然后輸入回車，則會輸入如下信息：

Tips
所有從 JShell 輸出的消息用“|”表示。

輸入/list 在 JShell 中，會列出到目前為止當前 session 里所有有效的代碼片段。

接下來我們定義一個 float類型的變量width並賦值為50：

float width = 50;

輸入完上面的代碼后，JShell 就會給我們如下信息：

然后定義height變量：

float height = 25;

接着輸入float area = ca 然后自動補全為float area = calculateRectangleArea(，再輸入剛才定義的變量width 和height，則方法則計算出面積並返回1250.0。

下面我們再使用/list列出到目前為之所有有效的代碼片段。

輸入以下代碼：

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

則會輸入如下信息：

6. 計算表達式

Java 9 中運行我們評估任何有效的表達式，在 JShell中輸入如下表達式：

width * height;

當我們輸入上面的表達式，它就會給分配給一個臨時的變量，這個變量以“$”開頭，並跟着一個數字。這個變量是$6，但也有可能是$7， $8。

在當前 session 中，我們可以在接下來的代碼中直接使用此臨時變量，例如：

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

我們還可以使用之前的臨時變量進行響應的運算，例如，

$6 + 10.5f;

7. 使用變量、方法和源代碼

到目前為止，我們創建了很多變量，我們可以使用/vars來查看當前 session 下所有創建過的變量：

我們再定義一個方法：

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

然后使用/methods 來查看所有的方法。

你也可以 修改已經存在的方法，例如，calculateRectanglePerimeter的方法改為如下：

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;
}

然后輸出以下信息：

我們還可以使用 /list method name來查看具體某一個方法的具體信息：

8. 使用外部代碼編輯器來編寫 Java 代碼

現在，我想對calculateRectangleArea方法做一些改動，如果這時有外部代碼編輯器的話，做起來會很容易。
在 JShell 中可以啟用JShell Edit Pad 編輯器，需要輸入如下命令，來修改上面的方法：

/edit calculateRectangleArea

接下來就會顯示編輯器對話框，和將要修改的方法：

代碼修改完成以后，先點擊“Accept”按鈕，再點擊“Exit”按鈕，則退出編輯器，在 JShell 命令行中提示方法已經修改。
JShell Edit Pad 編輯器功能非常有限，僅能提供一些最基礎的功能，不過好消息是，JShell 可以配置外部的代碼編輯器，我們只需要使用/edit 外部編輯器的完整路徑的方式，來指定外部的代碼編輯器。
例如，我想使用Sublimet Text 作為外部的代碼編譯器，則需要使用如下命令：

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

設置成功以后，返回如下信息：

然后我們再執行/edit calculateRectangleArea命令，則就打開 Sublime Text，

9. 從外部加載源代碼

如果我們已經有寫好的 Java 文件，可以使用/open 命令導入到 JShell 環境中，例如我現在有一個Begin.java文件，

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

printHello()

在 JShell 環境中執行以下語句：

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

加載文件並執行：