Java 9 尝鲜之JShell交互式编程环境

JShell——Java 9 的交互式编程环境

本文要求读者有基本的 Java 知识。

Tips
Java 9 的代码由于提供了新特性，所以有些代码并不支持向后兼容。也就是说，用 Java 9 写的代码，有可能在 Java 8 或更早版本的 JDK 上不能运行。

1. 在操作系统上安装开发所需要的软件

首先，你需要下载JDK 9 (Java Development Kit 9) ，需要到此网站来​​下载JDK 9​​​。首先需要先同意许可协议，然后就可以下载了。
Java 9 可以运行在很多平台上：

• Windows 32-bit
• Windows 64-bit
• macOS 64-bit (以前称之为 Mac OS X 或 OS X)
• Linux 32-bit
• Linux 64-bit
• Linux on ARM 32-bit
• Linux on ARM 64-bit

下一步需要配置环境变量。跟之前的 JDK 配置方法相同。这里，我以 macOS 10.12 版本为例，在 Macbook 上的配置。这里会需要 vi 的一些基本操作，可以去网上查找如何使用。

1. 下载完 JDK 后，直接运行。然后安装目录在：
   ​​​/library/Java/JavaVirtualMachines/jdk-9.jdk/​​
2. 在 Terminal 下，进入到你的用户的当前目录下（一打开就是你的用户默认目录，实在不清楚在命令行敲入​​cd​​则会切换到默认目录下）。
3. 在命令行中执行​​ls -a​​命令，列出当前目录下的包括隐藏的文件或目录。

4.找到 ​​.bash_profile​​​文件，此文件会影响你当前用户的配置信息，并执行​​vi .bash_profile​​ 命令编辑此文件。

5.进入编辑页面后，配置 Java Home 和 Path 环境变量：

6.配置完以后，使用​​esc​​​键退出编辑状态，输入“:wq”，保存并退出。并执行
​​​. .bash_profile​​,使配置文件立刻生效。

1. 在命令行下执行​​javac -version​​,如果输出如下信息，则说明 JDK 配置正确。

至此，JDK 配置完成。
启动JShell。
在Terminal下输​​​jshell -v​​,

此时，就进入JShell 开发环境，命令行里是以​​jshell>​​​开头。
如果想退出JShell 环境，则输入​​​/exit​​命令。

2. 理解在交互式编程环境下开发的好处

Java 9 中引入了交互式编程环境（REPL），这就是JShell，它允许可以执行 Java脚本代码，并且立即返回结果。因此，我们不需要创建什么一个解决方案或工程，就能很容易地编写代码并能很快的看到运行结果。我们不必等待整个项目 build 完去检查多行代码的执行结果。JShell，就像其他 REPL 一样，有利于探索式编程，我们很容易地进行交互式尝试和调试不同的算法和结构。

3. 第一个 JShell 下的 Java 代码

我们简单写一个 JShell 下的一个 Java 代码，就是一个打印输入。

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

输出结果为：

Tips
在 JShell 环境下，语句末尾的“;” 是可选的。但推荐还是最好加上。提高代码可读性。

在一些例子中，我们将利用JShell 这一特性，提供对网络的访问。此功能与Web Service交互时非常有用。然而，你必须确保你的防火墙配置不会阻挡 JShell。

4. 查看默认导入和使用自动补全功能

默认情况下，JShell提供了一些常用包的导入，我们可以使用​​import​​ 语句导入必要的包或是从指定的路径的包，来运行我们的代码片段。我们可以输入以下命令列出所有导入的包：

/imports

下面就会列出已经导入的包：

当我们在 JShell 之外写 Java 代码时，如所需要的 java.lang 包是默认导入的。在 JShell 下使用​​/imports​​命令并没没有列出这些包，以下是所有的在 JShell 环境下默认导入的包：

• 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 提供了自动补全的功能，只需按下 Tab 键，就能自动补全。
但有些情况下，根据我们输入的语句会对应很多选项，这时候 JShell 就会全部给你列出来。
例如，当我输入 S 时，就会列出来所以以 S 开头的类。

当我们想输入​​System​​​类时，根据前面说的自动补全，只需要输入​​Sys​​然后按下 Tab 键，则自动补全， 然后再输入“.o”，则会自动补全方法， 在补全“System.out.”后按下 Tab 键，接下来就会列出当前类的所有的 public 方法的列表。

最后完整输入：

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

5. 在JShell中编写 Java 9 代码

首先，在命令行下可以执行​​jshell -v​​​来进入命令行的开发环境
下面我们定义​​​calculateRectangleArea​​方法来计算一个正方形的面积。

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

然后输入回车，则会输入如下信息：

Tips
所有从 JShell 输出的消息用“|”表示。

输入​​/list​​ 在 JShell 中，会列出到目前为止当前 session 里所有有效的代码片段。

接下来我们定义一个 float类型的变量​​width​​并赋值为50：

float width = 50;

输入完上面的代码后，JShell 就会给我们如下信息：

然后定义​​height​​变量：

float height = 25;

接着输入​​float area = ca​​​然后自动补全为​​float area = calculateRectangleArea(​​​，再输入刚才定义的变量​​width​​​ 和​​height​​，则方法则计算出面积并返回1250.0。

下面我们再使用​​/list​​列出到目前为之所有有效的代码片段。

输入以下代码：

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

则会输入如下信息：

#### 6. 计算表达式
Java 9 中运行我们评估任何有效的表达式，在 JShell中输入如下表达式：

width * height;

当我们输入上面的表达式，它就会给分配给一个临时的变量，这个变量以“”开头，并跟着一个数字。这个变量是”开头，并跟着一个数字。这个变量是6，但也有可能是7，7，8。

在当前 session 中，我们可以在接下来的代码中直接使用此临时变量，例如：

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

我们还可以使用之前的临时变量进行响应的运算，例如，

$6 + 10.5f;

7. 使用变量、方法和源代码

到目前为止，我们创建了很多变量，我们可以使用​​/vars​​来查看当前 session 下所有创建过的变量：

我们再定义一个方法：

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

然后使用​​/methods​​ 来查看所有的方法。

你也可以 修改已经存在的方法，例如，​​calculateRectanglePerimeter​​的方法改为如下：

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;
}

然后输出以下信息：

我们还可以使用 ​​/list method name​​来查看具体某一个方法的具体信息：

8. 使用外部代码编辑器来编写 Java 代码

现在，我想对​​calculateRectangleArea​​​方法做一些改动，如果这时有外部代码编辑器的话，做起来会很容易。
在 JShell 中可以启用JShell Edit Pad 编辑器，需要输入如下命令，来修改上面的方法：

/edit calculateRectangleArea

接下来就会显示编辑器对话框，和将要修改的方法：

代码修改完成以后，先点击“Accept”按钮，再点击“Exit”按钮，则退出编辑器，在 JShell 命令行中提示方法已经修改。
JShell Edit Pad 编辑器功能非常有限，仅能提供一些最基础的功能，不过好消息是，JShell 可以配置外部的代码编辑器，我们只需要使用​​​/edit 外部编辑器的完整路径​​​的方式，来指定外部的代码编辑器。
例如，我想使用Sublimet Text 作为外部的代码编译器，则需要使用如下命令：

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

设置成功以后，返回如下信息：

然后我们再执行​​/edit calculateRectangleArea​​命令，则就打开 Sublime Text，

9. 从外部加载源代码

如果我们已经有写好的 Java 文件，可以使用​​/open​​​ 命令导入到 JShell 环境中，例如我现在有一个​​Begin.java​​文件，

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

printHello()

在 JShell 环境中执行以下语句：

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

加载文件并执行：