实现跨语言互动：如何在Python中调用Java的JavaParser库解析Java源代码

1、背景

在多语言开发环境中，我们经常需要进行跨语言的操作。有时，我们可能会在Python环境下需要使用Java的库或者功能。这个博客将展示如何在Python中调用Java的JavaParser库来解析Java源代码。

2、需求

在许多软件开发场景中，我们可能需要解析Java源代码以获取其结构信息。比如说，我们可能希望知道源代码中定义了哪些类和方法。虽然Python库javalang可以在一定程度上满足我们的需求，但它不能产生我们想要的JSON格式的输出，该格式以类似于 [{“code”: “xxxx”}, {“code”: “xxxx”}, {“code”: “xxxx”}] 的形式，列出了源代码中的每个类和方法。
为了解决这个问题，我们可以使用Java的JavaParser库。以下是一个示例，展示了如何使用JavaParser来解析Java源代码，并生成我们想要的JSON格式的输出。

3、JavaParser概述

JavaParser是一个Java库，可以用于解析Java源代码并生成抽象语法树（AST）。通过使用JavaParser，我们可以轻松地获取Java源代码的结构信息，比如类定义，方法定义等。

4、创建Java解析器应用

首先，我们需要创建一个新的Java类，我们将其命名为JavaFileParser。在JavaFileParser类中，我们将定义一个主方法，该方法将接受一个命令行参数，该参数指定了要解析的Java源文件的路径。

在主方法中，我们首先检查提供的文件路径是否指向一个实际存在的文件。如果文件不存在，我们将打印一条错误消息并退出。如果文件存在，我们将创建一个JavaParser实例，并使用它来解析源文件。

解析结果将被封装在一个Optional对象中。如果解析成功，我们可以通过调用Optional的get方法来获取CompilationUnit对象。CompilationUnit对象表示了Java源文件的顶级结构。

接下来，我们创建一个JSONArray实例，然后遍历CompilationUnit中的所有类和接口。对于每个类或接口，我们创建一个JSONObject实例，并将类或接口的名称和源代码添加到这个JSONObject中。然后，我们将这个JSONObject添加到JSONArray中。

接着，我们遍历每个类或接口中的所有方法。对于每个方法，我们同样创建一个JSONObject实例，并将方法的名称和源代码添加到这个JSONObject中。然后，我们将这个JSONObject添加到JSONArray中。

最后，我们将JSONArray转换为字符串，并打印到控制台。

如果解析失败，我们将打印一条错误消息。
在这里插入图片描述

pom.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd"><modelVersion>4.0.0</modelVersion><parent><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId><version>2.5.12</version><relativePath/> <!-- lookup parent from repository --></parent><groupId>com.fujfu</groupId><artifactId>java-file</artifactId><version>0.0.1-SNAPSHOT</version><name>java-file</name><description>java-file</description><properties><java.version>1.8</java.version></properties><dependencies><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter</artifactId></dependency><dependency><groupId>com.github.javaparser</groupId><artifactId>javaparser-core</artifactId><version>3.25.1</version></dependency><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId><scope>test</scope></dependency><dependency><groupId>com.vaadin.external.google</groupId><artifactId>android-json</artifactId><version>0.0.20131108.vaadin1</version><scope>compile</scope></dependency></dependencies><build><plugins><plugin><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId></plugin></plugins></build></project>

JavaFileParser

package com.fujfu.javafile;import com.github.javaparser.JavaParser;
import com.github.javaparser.ParseResult;
import com.github.javaparser.ast.CompilationUnit;
import com.github.javaparser.ast.body.ClassOrInterfaceDeclaration;
import com.github.javaparser.ast.body.MethodDeclaration;
import org.json.JSONArray;
import org.json.JSONException;
import org.json.JSONObject;import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.util.Optional;public class JavaFileParser {public static void main(String[] args) throws IOException {if (args.length < 1) {System.out.println("Please provide the file path as an argument.");return;}String filePath = args[0];File file = new File(filePath);if (!file.exists()) {System.out.println("File does not exist: " + filePath);return;}JavaParser javaParser = new JavaParser();ParseResult<CompilationUnit> parse = javaParser.parse(file);Optional<CompilationUnit> optionalCompilationUnit = parse.getResult();if (optionalCompilationUnit.isPresent()) {CompilationUnit compilationUnit = optionalCompilationUnit.get();JSONArray jsonArray = new JSONArray();// 遍历所有的类compilationUnit.findAll(ClassOrInterfaceDeclaration.class).forEach(c -> {JSONObject classJson = new JSONObject();try {classJson.put("name", c.getName().asString());} catch (JSONException e) {e.printStackTrace();}try {classJson.put("code", c.toString());} catch (JSONException e) {e.printStackTrace();}jsonArray.put(classJson);// 遍历类中的所有方法c.findAll(MethodDeclaration.class).forEach(m -> {JSONObject methodJson = new JSONObject();try {methodJson.put("name", m.getName().asString());} catch (JSONException e) {e.printStackTrace();}try {methodJson.put("code", m.toString());} catch (JSONException e) {e.printStackTrace();}jsonArray.put(methodJson);});});System.out.println(jsonArray.toString());//jsonArray.toString() 循环
//            for (int i = 0; i < jsonArray.length(); i++) {
//                JSONObject jsonObject = null;
//                try {
//                    jsonObject = jsonArray.getJSONObject(i);
//                } catch (JSONException e) {
//                    e.printStackTrace();
//                }
//                try {
//                    System.out.println("Name: " + jsonObject.getString("name"));
//                } catch (JSONException e) {
//                    e.printStackTrace();
//                }
                try {
                    System.out.println("Code: " + jsonObject.getString("code"));
                } catch (JSONException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
//            }} else {System.out.println("Failed to parse the file.");}}
}

5、Java单文件打包成Jar

在这里插入图片描述

6、在Python中调用Java程序

首先，你需要一个用Java编写的程序，这个程序需要调用JavaParser库来解析Java源代码，并将解析结果转换为JSON格式输出。我们假设你已经有了这样的Java程序，并且你已经将它打包为名为javafilejson.jar的JAR文件。

然后，在Python中，我们将使用subprocess模块来调用这个JAR文件。subprocess模块允许我们从Python代码中执行外部命令，我们将使用它来运行java -jar javafilejson.jar {file_path}命令，其中{file_path}是你希望解析的Java源文件的路径。

命令的执行结果将被捕获并存储在output变量中。如果命令成功执行，我们将打印一条成功信息，然后解析output变量的内容，并以Python字典的形式打印出来。如果命令执行失败，我们将打印一条错误信息。

下面是具体的Python代码：

import json
import subprocessdef execute_java_command(file_path):command = f'java -jar javafilejson.jar {file_path}'process = subprocess.Popen(command, stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE, shell=True)output, error = process.communicate()if process.returncode == 0:print("命令执行成功！")print("输出：")all_data = output.decode("gbk")lst = json.loads(all_data)for i in lst:print(i["name"], i["code"])else:print("命令执行失败！")print("错误信息：")print(error)# 调用函数示例
file_path = "LoanInfoController.java"
execute_java_command(file_path)