详解Java的交互式编程环境：jshell

什么是交互式编程环境？重点词交互，在这样的编程环境中，你每输入一行代码，环境都会给你一个反馈，这就是交互式的编程环境。这种编程环境并不太适合工程化的复杂性需求，但在一些快速验证、简单计算之类的场景下还是非常好用的。其实交互式编程环境在其他高级语言中很早就有了，而Java直到Java 9才正式推出了这样的工具。

下面就来一起学习下，这个Java中的交互式编程环境JShell。

JShell快速入门

启动JShell

打开终端，然后执行命令：jshell，执行效果如下：

➜  ~ jshell
|  欢迎使用 JShell -- 版本 9
|  要大致了解该版本, 请键入: /help intro

jshell>

在jshell中可以快速的执行计算操作并获得结果，比如这样：

jshell> 1+2
$1 ==> 3

在jshell中也可以定义变量与函数，比如，你可以这样定义变量，并进行计算：

jshell> int a=1, b=2;
a ==> 1
b ==> 2

jshell> int c = a + b
c ==> 3

在jshell中也可以函数来封装操作，比如下面就是一个定义求和函数并调用它的例子：

jshell> int sum(int a, int b){
   ...>     return a + b;
   ...> }
|  已创建 方法 sum(int,int)

jshell> int c = sum(1, 2)
c ==> 3

在jshell中，定义一些简单的类，也是可以实现的，比如：

jshell> public class Calculate {
   ...>
   ...>     public int a;
   ...>     public int b;
   ...>
   ...>     public int sum() {
   ...>         return a + b;
   ...>     }
   ...> }
|  已创建 类 Calculate

jshell> Calculate c = new Calculate();
c ==> Calculate@4fca772d

jshell> c.a = 1
$9 ==> 1

jshell> c.b = 2
$10 ==> 2

jshell> c.sum()
$11 ==> 3

当然了，这种场景其实就已经比较复杂了，这里其实搭配Java 16中新增的record来实现的话，会简单实用一些。

查看命令：/help

关于jshell常用命令，我们可以通过/help来查看

jshell> /help
|  键入 Java 语言表达式, 语句或声明。
|  或者键入以下命令之一:
|  /list [<名称或 id>|-all|-start]
|  	列出您键入的源
|  /edit <名称或 id>
|  	编辑源条目
|  /drop <名称或 id>
|  	删除源条目
|  /save [-all|-history|-start] <文件>
|  	将片段源保存到文件
|  /open <file>
|  	打开文件作为源输入
|  /vars [<名称或 id>|-all|-start]
|  	列出已声明变量及其值
|  /methods [<名称或 id>|-all|-start]
|  	列出已声明方法及其签名
|  /types [<名称或 id>|-all|-start]
|  	列出类型声明
|  /imports
|  	列出导入的项
|  /exit [<integer-expression-snippet>]
|  	退出 jshell 工具
|  /env [-class-path <路径>] [-module-path <路径>] [-add-modules <模块>] ...
|  	查看或更改评估上下文
|  /reset [-class-path <路径>] [-module-path <路径>] [-add-modules <模块>]...
|  	重置 jshell 工具
|  /reload [-restore] [-quiet] [-class-path <路径>] [-module-path <路径>]...
|  	重置和重放相关历史记录 -- 当前历史记录或上一个历史记录 (-restore)
|  /history [-all]
|  	您键入的内容的历史记录
|  /help [<command>|<subject>]
|  	获取有关使用 jshell 工具的信息
|  /set editor|start|feedback|mode|prompt|truncation|format ...
|  	设置配置信息
|  /? [<command>|<subject>]
|  	获取有关使用 jshell 工具的信息
|  /!
|  	重新运行上一个片段 -- 请参阅 /help rerun
|  /<id>
|  	按 ID 或 ID 范围重新运行片段 -- 参见 /help rerun
|  /-<n>
|  	重新运行以前的第 n 个片段 -- 请参阅 /help rerun
|
|  有关详细信息, 请键入 '/help', 后跟
|  命令或主题的名称。
|  例如 '/help /list' 或 '/help intro'。主题:
|
|  intro
|  	jshell 工具的简介
|  keys
|  	类似 readline 的输入编辑的说明
|  id
|  	片段 ID 以及如何使用它们的说明
|  shortcuts
|  	片段和命令输入提示, 信息访问以及
|  	自动代码生成的按键说明
|  context
|  	/env /reload 和 /reset 的评估上下文选项的说明
|  rerun
|  	重新评估以前输入片段的方法的说明

jshell> /help
|  键入 Java 语言表达式, 语句或声明。
|  或者键入以下命令之一:
|  /list [<名称或 id>|-all|-start]
|  	列出您键入的源
|  /edit <名称或 id>
|  	编辑源条目
|  /drop <名称或 id>
|  	删除源条目
|  /save [-all|-history|-start] <文件>
|  	将片段源保存到文件
|  /open <file>
|  	打开文件作为源输入
|  /vars [<名称或 id>|-all|-start]
|  	列出已声明变量及其值
|  /methods [<名称或 id>|-all|-start]
|  	列出已声明方法及其签名
|  /types [<名称或 id>|-all|-start]
|  	列出类型声明
|  /imports
|  	列出导入的项
|  /exit [<integer-expression-snippet>]
|  	退出 jshell 工具
|  /env [-class-path <路径>] [-module-path <路径>] [-add-modules <模块>] ...
|  	查看或更改评估上下文
|  /reset [-class-path <路径>] [-module-path <路径>] [-add-modules <模块>]...
|  	重置 jshell 工具
|  /reload [-restore] [-quiet] [-class-path <路径>] [-module-path <路径>]...
|  	重置和重放相关历史记录 -- 当前历史记录或上一个历史记录 (-restore)
|  /history [-all]
|  	您键入的内容的历史记录
|  /help [<command>|<subject>]
|  	获取有关使用 jshell 工具的信息
|  /set editor|start|feedback|mode|prompt|truncation|format ...
|  	设置配置信息
|  /? [<command>|<subject>]
|  	获取有关使用 jshell 工具的信息
|  /!
|  	重新运行上一个片段 -- 请参阅 /help rerun
|  /<id>
|  	按 ID 或 ID 范围重新运行片段 -- 参见 /help rerun
|  /-<n>
|  	重新运行以前的第 n 个片段 -- 请参阅 /help rerun
|
|  有关详细信息, 请键入 '/help', 后跟
|  命令或主题的名称。
|  例如 '/help /list' 或 '/help intro'。主题:
|
|  intro
|  	jshell 工具的简介
|  keys
|  	类似 readline 的输入编辑的说明
|  id
|  	片段 ID 以及如何使用它们的说明
|  shortcuts
|  	片段和命令输入提示, 信息访问以及
|  	自动代码生成的按键说明
|  context
|  	/env /reload 和 /reset 的评估上下文选项的说明
|  rerun
|  	重新评估以前输入片段的方法的说明

查看定义的函数：/methods

jshell> /methods
|    int sum(int,int)

查看定义的变量：/vars

jshell> /vars
|    int $1 = 3
|    int b = 2
|    Calculate c = Calculate@4fca772d
|    int $9 = 1
|    int $10 = 2
|    int $11 = 3
|    int $13 = 3

列出输入源条目：/list

执行后，可以看到之前在jshell中输入的内容清单：

jshell> /list

1 : 1+2
   3 : int a=1, b=2;
   5 : int sum(int a, int b){
           return a + b;
       }
   7 : public class Calculate {

public int a;
           public int b;

public int sum() {
               return a + b;
           }
       }
   8 : Calculate c = new Calculate();
   9 : c.a = 1
  10 : c.b = 2
  11 : c.sum()
  12 : Map a = new HashMap();

左侧的数字为条目id，可以利用该id，进行编辑和删除操作

编辑源条目：/edit

上面通过/list列出了输入的条目信息，下面试试通过/edit编辑下，比如：

jshell> /edit 7

此时会弹出修改框：

修改完成后，点击accept即可

删除源条目：/drop

/drop命令可以用来删除某个源条目，比如我们可以用下面的命令删除id为12的那行Map a = new HashMap();

jshell> /drop 12
|  已删除 变量 a

可以看到，执行后，也给出了提示：定义的Map类型的a变量删除了。

保存文件：/save

如果想把这次编辑的内容保存下来，以便到其他环境执行，或者下次继续使用的话，可以通过/save来保存到文件里，比如这样：

jshell> /save aaa.txt

打开文件：/open

当我们换了一个jshell环境后，可以通过打开之前保存的文件来快速还原之前的执行内容，比如：

jshell> /open aaa.txt

重置jshell：/reset

当我们要换一个内容编写的时候，需要清空之前执行的条目（清空/list的内容），这个时候就可以这样来实现：

jshell> /reset
|  正在重置状态。

查看引入的包：/imports

jshell> /imports
|    import java.io.*
|    import java.math.*
|    import java.net.*
|    import java.nio.file.*
|    import java.util.*
|    import java.util.concurrent.*
|    import java.util.function.*
|    import java.util.prefs.*
|    import java.util.regex.*
|    import java.util.stream.*

查看定义的类：/types

jshell> /types
|    class Calculate

退出jshell：/exit

jshell> /exit
| Goodbye

本文首发：Java 9 新特性：交互式编程环境JShell
本期视频：7分钟学会如何使用Java的交互式编程环境jshell

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