程式者的胡言亂語
星期一 八月 14, 2006
深入敵營的Java Part III
相容性及支援性
整個IKVM.NET的目標是希望和JDK 1.4相容，目前的情況是，JDK 1.4大部份的API都已支援（感謝GNU Classpath，這部份是由GNU Classpath所加持），但正如前文所提及的，對AWT及SWING的支援還十分不足。此外，就是Java安全性的機制尚未建構出於.NET上的版本。
GNU Classpath幾乎決定了IKVM.NET對JDK的支援程度。那麼我們該如何知道GNU Classpath對JDK 1.4的支援程度呢？有個名為”japitool”的專案（http://www.kaffe.org/~stuart/japi/），所提供的工具可以協助我們了解。這個工具是Java API相容性測試的工具組，當初發展的動機是為了測試自由的（FREE）Java實作對Sun JDK的相容性。不過，後來也被用來測試任意版本API的回溯相容性。下圖是japitools網站上列出GNU Classpath與JDK 1.4的比較：
支援程度以綠至紅的色譜來示，綠色代表正面，而紅色代表負面。可以看的出來，大部份我們所習慣的API，幾乎都支援的相當完善。
而上圖則為GNU Classpath與JDK 1.5的比較，可以看的出來，紅色的部份就比較多了，以此圖為例，java.util.concurrent的這個package，可以說是沒有支援。這當然是因為GNU Classpath仍舊在持續發展中的關係。
每個人或每個開發團隊對API支援程度的需求都不盡相同。對我而言，有沒有支援到所有的API倒不是這麼重要，但對某些人來說，也許完整性是很大的考量。不論如何，GNU Classpath的成長愈趨成熟，這點倒不值得過於擔心。
使用IKVM.NET的工具
IKVM.NET提供三個執行檔：ikvm.exe、ikvmc.exe，以及ikvmstub.exe。其使用方式以下則分別說明。
IKVM.NET Virtual Machine
ikvm.exe正是IKVM.NET的虛擬機器的啟動程式。它就跟java.exe的作用相當。它的使用方式是：
ikvm [ options ] classname [ args ... ]
ikvm [ options ] -jar jarfile [ args ... ]
options只有一個選項，就是-classpath。所以只需指定classpath及欲執行的class名稱就可以了。
IKVM.NET Bytecode Compiler
ikvmc.exe是IKVM.NET的byte code compiler，它的作用在於「靜態」的，以「離線」的方式，將Java classes（以.class或.jar形式）轉換成為.NET上的assembly。.NET上的assembly可以是.exe（執行檔），.dll（程式庫），或.module（.netmodule）。所轉換出來的.NET assembly，可直接於.NET上執行，或由.NET的其他程式呼叫。它的使用方式是：
ikvmc [ options ] classOrJarfile [ classOrJarfile ... ]
可用的選項就多了，包括：
l -out:outputfile
l -assembly:assembly-name
l -target:target-type
l -main:classname
l -reference:library-filespec
其中-target即是用來指定欲將Java classes轉換成為那類型的.NET assembly。共有四種選擇：
l -target:exe：用來產生console應用程式。
l -target:winexe：用來產生視窗應用程式。
l -target:library：用來產生程式庫。
l -target:module：用來產生.netmodule。
當欲產生的是console應用程式或視窗應用程式時，必須指定究竟那個Java的class才是主要的class。因為.exe檔只會有單一的入口點，當我們在編譯目的為可執行檔的.NET應用程式時，你會發現只允許其中一個class具備Main()，也就是程式的入口點，這是很合理的。因為執行.exe時，不提供入口點的選擇。但Java的jar檔或classpath中的classes，是允許多個classes具備main()的，所以在轉換為.NET可執行檔時，必須指定究竟那個class的才是具備入口點的class。
之前我有示範過將Lucene轉換至.NET，讓我們來看一個使用ikvmc.exe的例子，將Lucene的核心轉換成為.NET的版本：
ikvmc -out:lucene.dll -target:library lucene-core-
只要這麼一行，我們就可以得到一個叫做lucene.dll的.NET library，其內容皆是介面和lucene-core-
讓我們繼續轉換的動作：
ikvmc -out:SearchFiles.exe -target:exe
-reference:lucene.dll
-main:org.apache.lucene.demo.SearchFiles
我們在這個轉換動作中，將Lucene提供的範例程式中，名為org.apache.lucene.demo.SearchFiles的類別，轉換成為.NET上的可執行檔。由於它會使用到Lucene的核心API，所以我們必須透過-reference這個選項，讓它在轉換過程中得以參考lucene.dll的內容，確保這些API都的確存在。否則的話，ikvmc.exe會給你一些警告訊息，你得在runtime確定被警告不存在的API都的確會存在。
IKVM.NET Stub Generator
ikvmstub.exe是用來產生讓Java應用程式呼叫.NET類別之stub類別的程式。它的使用方式是這樣的：
ikvmstub assemblyNameOrPath
倘若我們要在Java應用程式中呼叫.NET類別時，就可以利用這個工具，先產生.NET類別相對應的Java stub classes，將這些classes置於classpath中，接著便可以利用ikvm.exe啟動你的Java應用程式，在Java應用程式中便可以透過呼叫stub class的方式來間接的呼叫相對應的.NET class。例如，在.NET核心程式庫中有個類別，它是System.Net.Sockets.TcpClient，主要用來建立TCP連線。我們執行下述的命令：
ikvm-
C:\WINDOWS\Microsoft.NET\Framework\v1.1.4322\System.dll
其中System.dll是.NET中用來提供這個class的程式庫檔案。
當我們這樣執行後，便可以在執行目錄下找到一個名為System.jar的檔案，裡頭就是System.dll中所有class的Java stub版。讓我們試著解開System.jar，可以看到它的目錄結構應如下圖：
你可以看到，TcpClient.class就出現在System\Net\Sockets目錄下，它就是System.Net.Sockets.TcpClient的Java stub class。日後，只要呼叫這個Java stub class中的method，stub class就會進一步呼叫.NET版本的真正實作。另一個要注意的是，IKVM.NET會為轉換出來的.NET類別其namespace前冠上cli，以資區別。
Posted at 10:05下午 八月 14, 2006 by Chien-Hsing Wang in Java |
