捕获 Nashorn 的全局变量

Question

我有一个 Java 7 程序，它加载数千个对象（组件），每个对象都有许多参数（存储在 Map 中），并在这些对象上执行各种 Rhino 脚本以计算其他派生参数，这些参数又存储在对象的Map。在每个脚本运行之前，会创建一个 Scope 对象，由对象的映射支持，在脚本运行期间用作 JavaScript 的作用域。

作为一个简单的例子，下面创建了一个 a=10 和 b=20 的 HashMap，并执行脚本 c = a + b，这导致 c = 30.0 存储回地图中。尽管该脚本看起来像是在创建一个全局变量c，但Scope 对象会捕获它并将其存储在映射中；使用不同的Scope 对象执行的另一个脚本将看不到此变量：

public class Rhino {

    public static void main(String[] args) throws ScriptException {
        Context cx = Context.enter();
        Scriptable root_scope = cx.initStandardObjects();

        Map<String, Object> map = new HashMap<>();
        map.put("a", 10);
        map.put("b", 20);

        Scope scope = new Scope(root_scope, map);
        cx.evaluateString(scope, "c = a + b", "<expr>", 0, null);
        System.out.println(map); // --> {b=20, c=30.0, a=10}

        Context.exit();
    }

    static class Scope extends ScriptableObject {

        private Map<String, Object> map;

        public Scope(Scriptable parent, Map<String, Object> map) {
            setParentScope(parent);
            this.map = map;
        }

        @Override
        public boolean has(String key, Scriptable start) {
            return true;
        }

        @Override
        public Object get(String key, Scriptable start) {
            if (map.containsKey(key))
                return map.get(key);
            return Scriptable.NOT_FOUND;
        }

        @Override
        public void put(String key, Scriptable start, Object value) {
            map.put(key, value);
        }

        @Override
        public String getClassName() {
            return "MapScope";
        }
    }
}

上面的脚本输出{b=20, c=30.0, a=10}，表明变量c已经存储在Map中。

现在，我需要迁移 Java 8，并使用 Nashorn。但是，我发现 Nashorn 总是将全局变量存储在一个特殊的 "nashorn.global" 对象中。事实上，它似乎将所有绑定都视为只读，并尝试更改现有变量而不是导致新的全局变量隐藏现有绑定。

public class Nashorn {

    private final static ScriptEngineManager MANAGER = new ScriptEngineManager();

    public static void main(String[] args) throws ScriptException {
        new Nashorn().testBindingsAsArgument();
        new Nashorn().testScopeBindings("ENGINE_SCOPE", ScriptContext.ENGINE_SCOPE);
        new Nashorn().testScopeBindings("GLOBAL_SCOPE", ScriptContext.GLOBAL_SCOPE);
    }

    private ScriptEngine engine = MANAGER.getEngineByName("nashorn");
    private Map<String, Object> map = new HashMap<>();
    private Bindings bindings = new SimpleBindings(map);

    private Nashorn() {
        map.put("a", 10);
        map.put("b", 20);
    }

    private void testBindingsAsArgument() throws ScriptException {
        System.out.println("Bindings as argument:");
        engine.eval("c = a + b; a += b", bindings);
        System.out.println("map = " + map);
        System.out.println("eval('c', bindings) = " + engine.eval("c", bindings));
        System.out.println("eval('a', bindings) = " + engine.eval("a", bindings));
    }

    private void testScopeBindings(String scope_name, int scope) throws ScriptException {
        System.out.println("\n" + scope_name + ":");
        engine.getContext().setBindings(bindings, scope);
        engine.eval("c = a + b; a += b");
        System.out.println("map = " + map);
        System.out.println("eval('c') = " + engine.eval("c"));
        System.out.println("eval('a') = " + engine.eval("a"));
    }
}

输出：

Bindings as argument:
map = {a=10, b=20, nashorn.global=[object global]}
eval('c', bindings) = 30.0
eval('a', bindings) = 30.0

ENGINE_SCOPE:
map = {a=10, b=20, nashorn.global=[object global]}
eval('c') = 30.0
eval('a') = 30.0

GLOBAL_SCOPE:
map = {a=10, b=20}
eval('c') = 30.0
eval('a') = 30.0

eval 输出行显示结果已正确计算并正在存储，但map 输出行显示结果未存储在我希望的位置。

这是不可接受的，原因有很多。各个对象不会将计算的参数存储回它们自己的本地存储中。在其他对象上执行的其他脚本中的变量将从先前的脚本执行中继承，这可能会隐藏逻辑错误（脚本可能会意外使用未定义的变量名称，但如果该名称实际上被先前的脚本使用，则旧的垃圾值可能使用而不是生成ReferenceError，隐藏错误）。

跟随engine.eval() 和map.put("c", engine.get("c")) 会将结果移动到我需要的位置，但是使用任意脚本，我不知道所有变量名称是什么，所以不是一个选项。

那么问题来了：有没有办法捕获全局变量的创建，并将它们存储在应用程序控制下的 Java 对象中，例如原始的 Binding 对象？？

Answer 1

我有一个似乎可行的解决方案，但它显然是一个 hack。

测试程序：

public class Nashorn {
    public static void main(String[] args) throws ScriptException {
        ScriptEngine engine = new ScriptEngineManager().getEngineByName("nashorn");

        Map<String, Object> map = new HashMap<>();
        map.put("a", 10);
        map.put("b", 20);

        try (GlobalMap globals = new GlobalMap(map)) {
            engine.eval("c = a + b; a += b;", globals);
        }

        System.out.println("map = " + map);
    }
}

测试程序根据需要输出map = {a=30.0, b=20, c=30.0}。

GlobalMap 拦截了键 "nashorn.global" 下 Nashorn 全局对象的存储，因此它不会存储在映射中。当GlobalMap 关闭时，它会从 Nashorn 全局对象中删除所有新的全局变量并将它们存储在原始映射中：

public class GlobalMap extends SimpleBindings implements Closeable {

    private final static String NASHORN_GLOBAL = "nashorn.global";
    private Bindings global;
    private Set<String> original_keys;

    public GlobalMap(Map<String, Object> map) {
        super(map);
    }

    @Override
    public Object put(String key, Object value) {
        if (key.equals(NASHORN_GLOBAL) && value instanceof Bindings) {
            global = (Bindings) value;
            original_keys = new HashSet<>(global.keySet());
            return null;
        }
        return super.put(key, value);
    }

    @Override
    public Object get(Object key) {
        return key.equals(NASHORN_GLOBAL) ? global : super.get(key);
    }

    @Override
    public void close() {
        if (global != null) {
            Set<String> keys = new HashSet<>(global.keySet());
            keys.removeAll(original_keys);
            for (String key : keys)
                put(key, global.remove(key));
        }
    }
}

我仍然希望找到一个解决方案，将当前范围设置为Map<String,Object> 或Bindings 对象，并且脚本创建的任何新变量都直接存储在该对象中。