解锁Java应用新姿态：JVM上的多语言脚本实践指南254

好的，各位技术爱好者，我是你们的中文知识博主！今天我们来聊一个既能提升开发效率，又能为Java应用注入强大灵活性的酷炫话题——Java可以使用的脚本语言。
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你好，各位技术爱好者！

Java作为企业级应用的基石，以其稳定性、强大的生态和卓越的性能而闻名。然而，在日常开发中，我们有时也会遇到一些场景，比如需要快速迭代配置、实现动态业务逻辑、或者只是想用更简洁的语法来完成一些胶水代码，这时，Java略显“啰嗦”的静态特性可能会让我们觉得有些力不从心。是不是觉得，如果能在Java应用中融入一些脚本语言的灵活性，那该有多好？

好消息是，这不仅可能，而且已经广泛应用于很多生产环境中！Java虚拟机（JVM）天生就是一个“多语言平台”，它不仅仅能运行Java代码，还能运行许多其他语言。今天，我们就来深入探讨，Java究竟可以与哪些脚本语言擦出火花，以及它们是如何协同工作的。

为什么要在JVM上使用脚本语言？

在深入具体语言之前，我们先来聊聊为什么Java开发者会青睐在JVM上运行脚本语言：
增强灵活性和动态性：脚本语言通常具有动态类型和运行时解释执行的特性，这意味着你可以在不重新编译和部署整个Java应用的情况下，修改和执行部分逻辑。这对于热部署、动态配置、A/B测试等场景非常有用。
提高开发效率：很多脚本语言以其简洁的语法著称，能够用更少的代码实现相同的功能。这对于编写测试用例、构建工具、快速原型开发或实现DSL（领域特定语言）尤其高效。
代码简洁性：告别繁琐的Getter/Setter，告别大量的样板代码。脚本语言可以让你更专注于业务逻辑本身。
站在巨人的肩膀上：所有运行在JVM上的脚本语言都能无缝访问和利用庞大的Java类库和框架。这意味着你可以在脚本中调用任何Java API，享受Java生态的强大优势，而无需从头开始构建。
避免上下文切换：如果你的应用需要调用外部脚本（如Python、），通常需要启动独立的进程，这会带来额外的开销。而在JVM上直接运行，则能避免这种进程间的上下文切换，提高性能。

JVM脚本语言的基石：JSR-223与GraalVM

Java是如何实现运行脚本语言的呢？主要有两种机制：

1. JSR-223：Java Scripting API

这是Java平台提供的一个标准API，允许Java应用程序发现、创建和使用运行在JVM上的脚本引擎。通过``包下的`ScriptEngineManager`和`ScriptEngine`，你可以加载不同的脚本引擎，并执行脚本代码。
例如：ScriptEngineManager manager = new ScriptEngineManager();
ScriptEngine engine = ("JavaScript"); // 过去是Nashorn，现在通常是
("print('Hello from script!');");
Object result = ("var a = 10; var b = 20; a + b;");
(result); // 输出 30

JSR-223提供了一个通用的接口，让Java应用能够以统一的方式与各种脚本语言交互。过去，JDK内置了JavaScript引擎Nashorn（Java 8引入，Java 15移除），但现在，更强大的解决方案正在崛起。

2. GraalVM：多语言的未来

如果你想在JVM上运行高性能、与Java深度集成的多语言，那么GraalVM绝对是你的首选。GraalVM是一个高性能的通用运行时，它支持多种语言，并提供了高级的JIT（Just-In-Time）编译器，能够将脚本语言编译成高效的机器码，甚至接近原生应用的性能。它彻底改变了JVM上多语言编程的格局。通过GraalVM，你可以：
以极高的性能运行JavaScript、Python、Ruby、R等语言。
在不同语言之间实现无缝互操作，直接在Java代码中调用脚本函数，反之亦然。
将整个应用（包括Java和脚本语言部分）编译成独立的本地可执行文件。

JVM上常用的脚本语言

接下来，我们就来看看几位明星选手：

1. Groovy

Groovy 是JVM上最受欢迎的脚本语言之一，也是Java开发者最容易上手的。它被誉为“Java的兄弟语言”，语法与Java非常相似，几乎所有的Java代码都是合法的Groovy代码。它的主要优势包括：
无缝Java集成：可以直接使用所有Java类库。
动态特性：支持运行时元编程，可以轻松创建DSL。
简洁语法：省略分号、更简单的集合操作、闭包、安全导航运算符等。
强大生态：被广泛应用于Gradle构建工具、Spock测试框架、Jenkins管道脚本等。

典型用途：构建脚本、单元/集成测试、动态配置、小型工具脚本、DSL开发。

2. JavaScript (通过)

JavaScript作为前端和的霸主，其影响力无需多言。在JVM上运行JavaScript意味着你可以：
利用生态：通过，你可以直接在Java应用中运行npm包，访问的模块。
前后端逻辑统一：某些业务逻辑可以在前后端共享一份JavaScript代码。
Web应用扩展：作为Java Web应用的插件或脚本扩展。

随着Nashorn的移除，GraalVM的成为JVM上运行JavaScript的最佳选择，它提供了更好的ECMAScript兼容性和卓越的性能。

典型用途：Web应用扩展、服务API脚本化、业务规则引擎、利用库。

3. Python (通过GraalPy)

Python以其简洁、强大的库和在数据科学、机器学习领域的统治地位而广受喜爱。通过GraalVM的GraalPy（以前是Jython，但GraalPy更现代且性能更优），你可以在JVM上运行Python代码：
数据科学与Java集成：在Java应用中直接执行Python脚本进行数据处理、机器学习预测。
利用现有Python库：无需重写，直接调用Python的强大库。
脚本自动化：用于自动化任务、报告生成等。

典型用途：数据分析、机器学习模型集成、自动化脚本、科学计算。

4. Kotlin

Kotlin是JetBrains开发的一种现代静态类型JVM语言，它比Java更简洁、更安全，并且100%兼容Java。虽然它通常被认为是Java的替代品或增强，但它也提供了强大的脚本功能（通过Kscript等工具）。
现代语法：与Java高度互操作，但拥有更简洁的语法和丰富的特性（协程、扩展函数等）。
命令行脚本：可以编写独立的Kotlin脚本来执行命令行任务。

典型用途：替代Java作为主要开发语言、编写实用工具脚本、自动化任务。

5. JRuby

JRuby是Ruby编程语言在JVM上的实现。如果你是Ruby的爱好者，或者你的团队已经有大量Ruby代码，那么JRuby提供了一个将Ruby生态系统引入Java的途径。
Ruby生态融合：可以在JVM上运行Ruby gem和Ruby on Rails应用。
动态语言优势：利用Ruby的元编程能力和简洁性。

典型用途：集成现有Ruby应用、快速原型开发、元编程。

如何在Java中调用脚本语言？

使用JSR-223 API非常直观：import .*;
public class ScriptingDemo {
public static void main(String[] args) throws ScriptException, NoSuchMethodException {
ScriptEngineManager manager = new ScriptEngineManager();
// 获取Groovy引擎
ScriptEngine groovyEngine = ("groovy");
// 1. 直接执行脚本
("def greeting(name) { return 'Hello, ' + name + ' from Groovy!' }");
// 2. 调用脚本中定义的函数
Invocable inv = (Invocable) groovyEngine;
Object result = ("greeting", "Java Developer");
(result); // 输出 Hello, Java Developer from Groovy!
// 3. 在脚本中访问Java对象
("javaObject", new MyJavaClass()); // MyJavaClass是一个普通的Java类
("('Groovy World')"); // 在Groovy中调用Java对象的方法
// 4. 获取脚本中的变量
("def x = 123");
Integer x = (Integer) ("x");
("Value of x from Groovy: " + x);
}
}
class MyJavaClass {
public void sayHello(String name) {
("Hello from Java to " + name);
}
}

对于GraalVM，其互操作性更为强大和自然，你可以直接在Java中导入脚本模块，或将Java对象直接传递给脚本，反之亦然，实现“Polyglot API”级别的深度集成。

总结与展望

Java与脚本语言的结合，为我们打开了一扇通往更高开发效率和应用灵活性的新大门。无论是为了实现动态配置、快速原型，还是想利用其他语言的独特优势，JVM上的脚本语言都能提供强大的支持。
如果你是Java开发者，想寻找一种更简洁、更动态的语言来补充Java，Groovy会是你最自然的选择。
如果你需要集成Web技术栈或利用生态，JavaScript ()是不可或缺的。
如果你在数据科学、机器学习领域有需求，或者想利用Python的丰富库，Python (GraalPy)提供了强大的可能性。
Kotlin则为那些寻求现代、安全且高效的JVM语言提供了完美的替代方案，同时兼具脚本能力。

随着GraalVM的日益成熟和普及，JVM上的多语言编程将变得越来越主流，性能瓶颈也将得到有效缓解。所以，不要再犹豫了，是时候解锁你的Java应用新姿态，感受JVM多语言的魅力了！

希望这篇文章能帮助你更好地理解Java与脚本语言的结合。如果你有任何疑问或想分享你的实践经验，欢迎在评论区留言讨论！我们下期再见！

2025-10-11

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