Java 8 Nashorn JavaScript（超详细）

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Java 8 Nashorn JavaScript：连接 Java 与 JavaScript 的桥梁

前言

在 Java 8 的众多新特性中，Nashorn JavaScript 引擎是一个容易被忽视却极具潜力的工具。它如同一座桥梁，连接了 Java 与 JavaScript 两大技术生态，让开发者能够直接在 Java 环境中执行 JavaScript 代码，并实现双向交互。无论是需要为 Java 应用添加动态脚本扩展，还是希望用 JavaScript 简化 Java 的复杂操作，Nashorn 都能提供高效且直观的解决方案。本文将通过循序渐进的方式，带领读者从概念到实践，深入理解 Java 8 Nashorn JavaScript 的核心功能与应用场景。

什么是 Nashorn JavaScript 引擎？

1. Nashorn 的定位与历史

Nashorn（德语中意为“犀牛”）是 Java 8 引入的全新 JavaScript 引擎，旨在替代早期的 Rhino 引擎。它的核心目标是提供 高性能 的 JavaScript 执行能力，并与 Java 原生代码无缝集成。与 Rhino 的解释器模式不同，Nashorn 通过 即时编译（JIT） 将 JavaScript 代码转换为 JVM 字节码，从而显著提升执行速度。

类比解释：
如果将 JavaScript 比作需要翻译的外语，Rhino 就像一位逐字翻译的“口译员”，而 Nashorn 则是能直接理解外语并转化为母语的“多语言者”。这种设计使 Nashorn 在处理复杂脚本时性能提升可达 10-100 倍。

2. Nashorn 的核心特性

• 与 Java 的双向交互：JavaScript 可直接调用 Java 类和方法，反之亦然。
• 轻量级且快速：基于 JVM 的优化，无需额外依赖。
• 兼容性：支持 ECMAScript 5.1 标准，并提供部分 ES6 特性。

环境搭建与基础配置

1. 确认 Java 版本

Nashorn 仅支持 Java 8 及以上版本。可以通过以下命令验证：

java -version

2. 使用命令行工具 jjs

Java 8 内置了 jjs 命令，可直接执行 JavaScript 脚本：

jjs -scripting hello.js

其中，-scripting 参数启用脚本模式，支持 print() 等内置函数。

3. 第一个 Nashorn 示例

创建 hello.js 文件，内容如下：

print("Hello, Nashorn!");

执行命令 jjs hello.js，控制台将输出：

Hello, Nashorn!

Java 与 JavaScript 的双向交互

1. Java 调用 JavaScript

通过 javax.script.ScriptEngine 接口，Java 可以动态执行 JavaScript 代码：

import javax.script.ScriptEngineManager;
import javax.script.ScriptEngine;
import javax.script.Bindings;

public class NashornExample {
    public static void main(String[] args) {
        ScriptEngineManager manager = new ScriptEngineManager();
        ScriptEngine engine = manager.getEngineByName("nashorn");
        
        try {
            // 直接执行 JavaScript 代码
            engine.eval("print('Hello from Java!');");
            
            // 调用 JavaScript 函数
            engine.eval("function add(a, b) { return a + b; }");
            Object result = engine.eval("add(3, 5)");
            System.out.println("Result: " + result);  // 输出 8
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

2. JavaScript 调用 Java

在 JavaScript 中，可通过 Java.type() 访问 Java 类：

// 访问 Java 的 System.out
var System = Java.type("java.lang.System");
System.out.println("Hello from JavaScript!");

// 调用 Java 的 Math 类
var Math = Java.type("java.lang.Math");
print(Math.sqrt(16));  // 输出 4.0

3. 数据类型转换

Nashorn 自动处理 Java 与 JavaScript 数据类型的转换：
| JavaScript 类型 | 对应的 Java 类型 |
|-----------------|------------------|
| Number | Double |
| String | String |
| Array | List |
| null | null |

注意：JavaScript 的 undefined 在 Java 中会被转为空对象。

进阶功能与最佳实践

1. 异常处理

JavaScript 的 try-catch 可与 Java 的异常机制结合使用：

try {
    // 故意抛出异常的 Java 方法
    var Thrower = Java.type("com.example.Thrower");
    Thrower.throwException();
} catch (e) {
    print("Caught exception: " + e.message);
}

2. 性能优化

对于重复执行的脚本，建议先编译再执行：

// 使用 ScriptEngine 的编译功能
CompiledScript compiled = engine.compile("function multiply(a, b) { return a * b; }");
compiled.eval();  // 预编译函数

3. 作用域隔离

通过 Bindings 对象管理变量作用域，避免全局污染：

Bindings bindings = engine.createBindings();
bindings.put("secretKey", "ABC123");
engine.setBindings(bindings, ScriptContext.GLOBAL_SCOPE);
engine.eval("print(secretKey)", bindings);

4. 安全性限制

通过 --no-java 参数禁止 JavaScript 访问 Java API：

jjs --no-java restricted.js

实际案例：构建动态配置解析器

场景描述

假设我们需要为 Java 应用设计一个动态配置系统，允许通过 JavaScript 脚本定义配置项。

实现步骤

1. 编写 JavaScript 配置文件 (config.js)：

// 定义动态配置
function getConfig() {
    return {
        port: 8080,
        debugMode: true,
        endpoints: ["api/v1", "api/v2"]
    };
}

2. Java 端读取配置：

public class ConfigLoader {
    public static void main(String[] args) {
        ScriptEngine engine = new ScriptEngineManager().getEngineByName("nashorn");
        
        try {
            engine.eval(new FileReader("config.js"));
            
            // 调用 JavaScript 函数并获取结果
            Object configObj = engine.eval("getConfig()");
            // 将 JavaScript 对象转为 Java Map
            Map<String, Object> config = (Map<String, Object>) configObj;
            
            System.out.println("Port: " + config.get("port"));
            System.out.println("Debug Mode: " + config.get("debugMode"));
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

运行结果

Port: 8080  
Debug Mode: true  

结论

Java 8 Nashorn JavaScript 为开发者提供了一种灵活且高效的方式，将 JavaScript 的动态特性融入 Java 生态。无论是实现脚本化配置、构建可扩展的应用模块，还是快速验证逻辑，Nashorn 都能显著提升开发效率。尽管在 Java 11 后 Nashorn 被标记为“弃用”，但在 Java 8 至 Java 10 的版本中，它依然是连接两大语言的可靠选择。

通过本文的实践案例和代码示例，读者应已掌握 Nashorn 的核心功能与应用场景。未来，随着 JavaScript 的持续演进，Nashorn 的替代方案（如 GraalVM 的 JavaScript 引擎）可能成为新的焦点，但其设计理念与交互模式仍值得深入学习。