JShell - Java 9中用于快速原型设计的新REPL工具

REPL代表Read-Eval-Print-Loop。听起来有点神秘，但它只是编程语言的交互式 shell 的一个奇特名称。如今，许多语言已经提供了REPL。即使在JVM Groovy上，Kotlin，Scala和Clojure也已经拥有它。从版本9开始的 Java 最终有自己的REPL，称为JShell

好吧，所以Java终于拥有了它新的闪亮的REPL。但它有什么好处呢？好吧，简而言之，它允许您将独立的Java代码片段写入控制台（READ），立即执行它们（EVAL），然后查看结果（PRINT）并继续记住您已编写的内容（LOOP）。如果您想快速尝试一段代码，草拟算法，检查某些方法如何处理异常输入，为您的博客帖子创建和测试代码片段，它是一个完美的工具。您只需快速尝试一些一次性代码并立即看到结果。最好的部分是 - 它不需要大多数Java样板。

虽然原型设计和快速代码验证很重要，但还有另一个原因可以让REPL变得有用。特别是在一个冗长的语言中，如Java等样板文件。想象一下，您正在教授Java初学者。你需要写一个简单的hello world程序，只打印到控制台？可以使用带main方法的类。问题是您需要向学生展示他们现在不需要担心的许多概念，例如类，方法，静态，字符串数组等。然后，当您进行更改时，您需要重新编译并重新运行整个系统。

交互式控制台不需要使用main类，并立即显示输出。您可以尝试各种结构，并快速查看结果。您不需要任何IDE。您可以使用最少的设置和对所有高级概念的最少知识开始编程，当时只学习一个构造。这种高门槛也导致许多学校和机构放弃Java作为编程语言选择的介绍。教育方面实际上是JEP222中所述功能的主要动机。

运行JShell

JShell与JDK 9+安装捆绑在一起。它驻留在JDK \ bin文件夹中。例如在Windows上它可以在这里：

C:\Program Files\Java\jdk-9.0.4\bin\jshell.exe

要直接从控制台运行它，请确保将JDK \ bin添加到您的PATH。然后只需运行jshell命令。现在，让我们使用详细模式-v，这将有助于我们更好地了解幕后发生的事情。或者，您可以直接从bin目录运行可执行文件。最后一个选项是使用IDE集成。

如果你使用IntelliJ IDEA，你不必担心在类路径上使用JShell，因为IDEA直接在IDE中提供了与JShell开箱即用的出色集成。您将获得所有有用的功能，例如代码完成，语法突出显示，错误检测等。

若要从IDEA访问JShell，去工具→JShell控制台...。

C:\Users\vojtech> jshell -v
| Welcome to JShell -- Version 10.0.1
| For an introduction type: /help intro

jshell>

现在您处于交互模式，JShell会评估您编写的任何内容。要退出JShell只需键入/exit。

表达式

从JShell开始的最简单方法是编写一个简单的表达式。它可以是一个简单的数学表达式：

jshell> 7*(3+12)
$1 ==> 105
|  created scratch variable $1 : <b>int</b>

如您所见，表达式立即被评估，结果将打印到控制台。无需先声明任何变量。然而，为方便起见，我们创建了一个名为$ 1的临时变量，我们可以从现在开始使用它。请注意，变量的类型被推断为int。

然而，表达不限于如上所述的简单数学表达式。这不会很有用。你几乎可以用Java做任何事情。

jshell> Math.sqrt($1)+7
$2 ==> 17.246950765959596

首先，请注意我们能够使用上一个示例中的$ 1变量。在每个命令之间保留状态。另一个值得注意的特性是，正如您所看到的，在大多数情况下，分号是可选的。

变量

即使JShell在未将返回值分配给任何变量时为我们声明变量，通常最好声明自己的变量。如果仅为了描述性命名。您可以将它们声明为局部变量。

jshell> int myVariable = 42

一段时间后，您可能会混淆已经声明的变量以及它们的值。这是一个特定的命令 - 只需键入/vars。

如果您已经使用Java 10，则可以使用 var而不是显式声明类型 。

方法

如上所述，您可以不需要在任何类中而是直接在根级别声明变量，您可以对方法执行相同的操作。同样，您不必担心任何修饰符，例如public，static或final。您只需以返回类型和方法名称开头，并带有可能的参数：

jshell> String sayHello(String name) {
   ...> <b>return</b> <font>"Hello, my name is "</font><font>+name;
   ...> }
|  created method sayHello(String)

jshell> sayHello(</font><font>"Joe"</font><font>)
$7 ==> </font><font>"Hello, my name is Joe"</font><font>
|  created scratch variable $7 : String
</font>

在上面的示例中，您可以看到我们声明了一个方法然后调用它。请注意，与顶层不同，内部方法和类分号不是可选的。

常见的情况是当方法使用另一个尚未声明的方法或变量时。它被称为前向引用，JShell允许您这样做。但是，在声明所有依赖项之前，不能使用此类方法。

jshell> String myMethod(String name) {
   ...> <b>return</b> otherMethodNotDeclared();
   ...> }
|  created method myMethod(String), however, it cannot be invoked until method otherMethodNotDeclared() is declared

与/vars变量类似，您可以列出所有当前声明的方法/methods。

类型

顶级变量和方法很有用，但通常需要声明和使用常规类，枚举或接口。你可以像往常一样，这里没有特定的JShell。请记住，在这种情况下需要分号。您可以通过/types列出所有声明的类型。

jshell> <b>class</b> Person {
   ...>     <b>private</b> String name;
            [more code here]
   ...> }
|  created <b>class</b> Person

使用外部代码

如上例所示定义所有类是一项繁琐的任务。更重要的是，您通常希望使用JDK中已有的类甚至您自己的类。

对于JDK类，您可以import照常使用。为方便起见，默认情况下已导入许多常用类。不仅往常一样java.lang，而且java.io，java.math，java.util或java.nio.file。您可以列出所有当前导入/import。

当然，如果JShell无法访问所需的类，则导入将毫无用处。

您的类需要在类路径上。第一种选择是使用CLASSPATH环境变量。或者您可以在启动JShell时指定classpath：

jshell --class-path foo-1.0.0.jar

您可以直接从jshell定义类路径：

jshell> /env -class-path foo-1.0.0.jar

如果您使用的是Java 9模块系统，则可以在启动JShell时指定要导入的模块：

jshell --add-modules some.module

例外

好消息是JShell可以很好地处理异常。每当发生异常时，JShell都会捕获它，打印它并且您的会话不会终止。很酷的是，与常规Java不同，它不会强制您处理已检查的异常，这会删除大量的try-catch样板。

保存并加载您的工作

当您在更复杂的用例中使用JShell时，能够保存您的工作并在以后继续使用通常很方便。或者只是保存您的会话以供将来参考。幸运的是JShell支持使用/save保存和加载会话/open ：

jshell> /save myfile.jsh

jshell> /open myfile.jsh

使用外部编辑器

虽然您可以直接在JShell控制台中编写和编辑所有内容，但它并不总是最好的方法。编辑可能繁琐且繁琐。使用专用的外部文本编辑器通常更好。要打开到目前为止在外部编辑器中输入的所有代码段，请键入/edit。

您可以配置自己的编辑器,一种方法是传达环境变量JSHELLEDITOR。或者，您可以直接从JShell设置编辑器。使用-retain选项可在会话之间保留此设置。

jshell> /set editor myEditor -retain

如果您的编辑器未打开PATH，则需要提供可执行文件的完整路径。

以编程方式使用JShell

一个非常有趣的选择是将Java应用程序与JShell集成。您可以以编程方式创建JShell实例，然后在您的应用程序中使用它。所有必需的类都在jdk.jshell。首先，您需要创建一个JShell实例，然后您可以使用它来评估代码片段。

JShell shell = JShell.create();
List<SnippetEvent> events = shell.;

该eval方法评估代码片段并返回在评估期间发生的 事件 列表。通过这些，您可以判断是否发生了一些异常以及代码段是否有效。要访问有关代码段本身的详细信息，您需要调用snippetEvent.snippet()。

JShell shell = JShell.create();
List<SnippetEvent> events = shell.;
SnippetEvent event = events.get(0);
Snippet snippet = event.snippet();
Snippet.Kind kind = snippet.kind();
String source = snippet.source();

要获取代码段的完整源代码，您可以使用snippet.source()。