Groovy实现原理分析——准备工作

首先说明一下为什么要写这样一系列分析Groovy实现原理的博文。我之前在华为大数据部门曾维护过一份规则引擎的项目,该项目说白了就是一种DSL(Domain Specified Language),把用户的输入转化为一种可以执行的程序。让不懂编程语言的用户只定义一些规则说明便可以完成流程编写。后来由于部门调动,接触不到原来的规则引擎了,但是无意间发现Groovy这种DSL语言的实现机制和当时的规则引擎原理大体相当,所以便借分析Groovy的实现原理,缅怀当时负责的规则引擎吧。同时也希望给其他对规则引擎开发、DSL开发或者编程语言开发感兴趣的朋友一个参考,权当抛砖引玉了。

作为这一系列文章的第一篇,我们先做一些准备工作,为后来的原理分析做下铺垫。

安装JDK

要分析Groovy的实现原理,首先需要从源码构建Groovy,这样一边调试,一边看代码效率会高些。源码构建Groovy,需要JDK 7+,下载安装说明参考官网:https://docs.oracle.com/javase,我使用的版本是:1.8.0_102。

PS C:\Users\jiang> java -version
java version "1.8.0_102"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_102-b14)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.102-b14, mixed mode)

安装Git工具

Git是当下最流行的版本管理工具,我们需要利用Git下载Groovy的源代码。Git下载安装请参考官网:http://git-scm.com/,我使用的版本是:2.16.2。

PS C:\Users\jiang> git --version
git version 2.16.2.windows.1

下载Groovy源码

Groovy的源码托管在Apache的网站上,但是Github上有镜像,我们可以直接在Github镜像下载最新的主干版本,然后切换到最新的稳定版本2.4.14对应的TAG上。

PS C:\Users\jiang> cd D:\temp\Groovy\
git clone https://github.com/apache/groovy.git
cd .\groovy\
PS D:\temp\Groovy\groovy> git checkout GROOVY_2_4_14

准备Gradle工具

Groovy的编译需要Gradle工具,但是该工具不需要我们自己下载、配置,我们可以直接执行如下命令:

PS D:\temp\Groovy\groovy> .\gradlew.bat

由于墙的原因,下载需要使用VPN,搭建VPN的方法这里不再叙述。命令执行完毕会在%USERPROFILE%\.gradle\wrapper\dists目录下下载对应版本的gradle,其中Groovy 2.4.14版本对应的Gradle版本是Gradle 2.14.1。

编译Groovy

执行下面命令,由源码编译Groovy:

.\gradlew.bat clean dist

编译完成后会在target\distributions目录下生成目标文件。

安装编译后的Groovy

我们将target\distributions\apache-groovy-binary-2.4.14.zip文件中的内容解压到某个目录,比如说C:\,然后在%PATH%环境变量中添加C:\groovy-2.4.14\bin,并设置%GROOVY_HOME%环境变量为C:\groovy-2.4.14。然后我们新打开一个powershell验证Groovy是否安装成功:

PS C:\Users\jiang> cd D:\temp\Groovy\
PS D:\temp\Groovy> groovy.bat -v
Groovy Version: 2.4.14 JVM: 1.8.0_102 Vendor: Oracle Corporation OS: Windows 10

将Groovy源码导入IDEA

为了更好的分析Groovy源码,我们需要一个IDE工具,具体是IDEA还是Eclipse或者其它都无所谓,看个人习惯,这里以IDEA为例。首先利用gradle生成IDEA项目:

PS D:\temp\Groovy> cd .\groovy\
PS D:\temp\Groovy\groovy> .\gradlew jarAll idea

这时候就可以使用IDEA导入groovy源码项目,进行分析研究了。

执行Groovy程序

我们首先利用IDEA新建一个Groovy项目,写一个简单的Groovy程序,该程序会打印"Hello World":

package edu.jiangxin.test

class Test {
    static void main(def args) {
        def mygreeting = "Hello World"
        println mygreeting
    }
}

我们知道Groovy是一种依赖于JVM的DSL,其先将.groovy文件编译成.class文件,然后调用JVM执行*.class文件,我们可以直接在IDEA中反编译该class文件,得到如下Java代码:

//
// Source code recreated from a .class file by IntelliJ IDEA
// (powered by Fernflower decompiler)
//

package edu.jiangxin.test;

import groovy.lang.GroovyObject;
import groovy.lang.MetaClass;
import org.codehaus.groovy.runtime.callsite.CallSite;

public class Test implements GroovyObject {
    public Test() {
        CallSite[] var1 = $getCallSiteArray();
        super();
        MetaClass var2 = this.$getStaticMetaClass();
        this.metaClass = var2;
    }

    public static void main(String... args) {
        CallSite[] var1 = $getCallSiteArray();
        Object mygreeting = "Hello World";
        var1[0].callStatic(Test.class, mygreeting);
    }
}

是不是看起来有些复杂?没关系我们会一点点搞懂它的。其实这里最关键的是三个函数$getCallSiteArray(),$getStaticMetaClass()以及callStatic(Object, Object),我们会在之后的文章中逐步揭开他们的面纱。但是在这之前,我们先看下Groovy是如何将之前的.groovy文件编译成对应的.class文件的。

(未完待续)

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