GraalVm和Polyglot

大家好。在本博客中，我们将看到如何使用GraalVm实现多语言。这方面的先决条件是：

• 对GraalVm的理解。
• 了解GraalVm提供的功能。
• GraalVm的本地设置。
• 一点java和python（可选）。

让我们开始吧。

什么是GraalVm？

GraalVm是Oracle的一个开源项目，其目标是针对JVM，以便多个语言可以共存于同一个应用程序中。GraalVm不是JVM，而是一个UVM（通用虚拟机）。它支持所有具有生成字节码的编译器的语言；这意味着任何使用Java、Scala等的人都可以使用GraalVM。因此，所有这些语言共享相同的VM及其功能。在撰写本文时，GraalVm支持Java8和Java11版本。

GraalVm的另一个关键特性是能够创建基于JVM的应用程序的本机映像。这使得分发和安装Java程序更加容易，无需额外安装JRE。

此外，本机二进制文件具有启动速度更快的优势。为什么？因为，它在执行（AOT编译）之前已经转换为机器代码形式，并且不需要JIT编译器在运行时进行转换。因此，本机二进制文件的性能行为是恒定的和可预测的。为什么？因为代码在运行时不再需要JIT编译器与分析器交互进行优化。本机二进制文件也需要更少的内存，因为JIT编译器的JVM基础结构不需要运行。

在这篇文章中，让我们看看如何运行polyglot服务。

设置GraalVm

Oracle提供了两个版本的GraalVm供使用，第一个版本是community eddition，第二个版本是enterprise edition。我们将在本文中使用社区版。在本地设置GraalVm非常容易。从GraalVm官方网站安装：https://www.graalvm.org/getting-started/#install-graalvm。下载操作系统支持的zip文件。接下来，执行以下操作：

将.bashrc中的JAVA_HOME设置为指向提取graalvm zip文件的位置。

将PATH变量设置为指向$JAVA_HOME/bin

设置这些变量后，我们可以使用graalVm支持运行应用程序。在安装期间，将GraalVM设置为PATH和JAVA_HOME环境变量应该足以使用GraalVM运行应用程序。

Polyglot与GraalVm

根据官方文件和GraalVm.org提供的polyglot参考资料，它指出：

GraalVM允许您以无缝方式编写多语言应用程序，将值从一种语言传递到另一种语言。对于GraalVM，没有必要像其他多语言系统那样进行复制或编组。这使您能够在跨越语言边界时实现高性能。大多数情况下，跨越语言边界根本不需要额外的费用。

因此，有了GraalVm对多语言功能的固有支持，开发人员可以专注于逻辑本身，而不是关注他们应该用什么语言编写它。让我们看看如何才能做到这一点。假设我们正在处理一个普通的java应用程序，突然需要一些javascrip中的随机代码。为了简单起见，让我们看看如何在java程序中获取js数组的元素。所以，这里有一个例子说明我们如何做到这一点…

import org.graalvm.polyglot.Context;
import org.graalvm.polyglot.Value;

public class PolyglotJavaAndJs {
public static void main(String[] args) {
Context context = Context.newBuilder().allowIO(true).build();
Value array = context.eval("js", "[1,2,42,4]");
int result = array.getArrayElement(2).asInt();
System.out.println(result);
}
}

我创建了一个类PolyglotJavaAndJs，其中我们使用了GraalVm Sdk中的polyglot.context和polyglot.vaue组件。在上下文的帮助下，我们可以选择一种不同的语言，并看到它在Java应用程序中工作。要运行和评估上述java应用程序，请使用以下命令：

Open the terminal and go to the src folder of the application and execute the following
javac PolyglotJavaAndJs.java
java PolyglotJavaAndJs

您将看到屏幕上的输出是42。

让我们继续前进，看看如何使用Polyglot方法继续使用Java和Python。让我们尝试将值从Java程序传递到Python代码，以使事情变得有趣。

Polyglot Java到Python

假设我们要计算一个数的平方。然而，我们希望在Python中运行平方运算逻辑，但我们希望从Java应用程序中获取数字。

下面是一个场景，您将在同一应用程序中的两种不同语言之间传递变量。让我们看一下下面的代码片段：

import org.graalvm.polyglot.*;

import java.util.Scanner;

public class PolyglotJavaAndPython {
public static void main(String[] args) {
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
System.out.println("Enter the number to calculate its square...");
int input = scanner.nextInt();

Context context = Context.newBuilder().allowIO(true).build();
context.eval("python", "print('Hello From Python')");
// Use the getBindings and putMember methods on the context for passing the value from Java to Python app.
context.getBindings("python").putMember("number", input);
Value result = context.eval("python", "number * number");
System.out.println(result);
}
}

下面是上述程序的输出：

Execute the statements:
$ javac PolyglotJavaAndPython.java
$ java PolyglotJavaAndPython
Enter the number to calculate its square…
10
Hello From Python
100

简单对吧？我们创建了一个小型方便的java类。在它中，我们只是请求用户输入，并用输入的平方进行响应。虽然看起来很简单，但这里有几点需要注意：

为了将动态输入从Java类传递到Python应用程序，我们需要一个启用IO操作的polyglot.Context实例。

我们需要捕获目标语言的绑定。

然后，java应用程序更新此绑定，提供来自用户的动态输入。为此，我们在绑定上使用putMember（）方法。

一旦成员添加成功，我们就可以从目标语言代码块访问它们。我们通过直接使用他们的财产名称来实现。因此，使用putMember（）后，这些变量将成为目标语言的环境变量。因此，它们现在可以在context中使用。

这就是这个博客的全部内容，我希望你能理解GraalVm的polyglot的概念。完整的代码可在此处获得：https://github.com/knoldus/GraalVmPolyglot. 有关如何在本地设置graalVm以及如何运行此应用程序等其他说明，请参阅repo中的readme.md文件。然而，如果你发现自己陷入困境，请在这里发表评论。我将非常乐意帮助和解决您的问题。

原文地址：https://blog.knoldus.com/going-polyglot-with-graalvm/