Groovy與Java整合常見的坑
摘要： groovy特性 Groovy是一門基於JVM的動態語言，同時也是一門面向物件的語言，語法上和Java非常相似。它結合了Python、Ruby和Smalltalk的許多強大的特性，Groovy 程式碼能夠與 Java 程式碼很好地結合，也能用於擴充套件現有程式碼。 Java作為一種通用、靜態型別的編譯型語
groovy特性
Groovy是一門基於JVM的動態語言，同時也是一門面向物件的語言，語法上和Java非常相似。它結合了Python、Ruby和Smalltalk的許多強大的特性，Groovy 程式碼能夠與 Java 程式碼很好地結合，也能用於擴充套件現有程式碼。
Java作為一種通用、靜態型別的編譯型語言有很多優勢，但同樣存在一些負擔：
- 重新編譯太費工；
- 靜態型別不夠靈活，重構起來時間可能比較長；
- 部署的動靜太大；
- java的語法天然不適用生產dsl；
相對於Java，它在編寫程式碼的靈活性上有非常明顯的提升，對於一個長期使用Java的開發者來說，使用Groovy時能夠明顯地感受到負身上的“枷鎖”輕了。Groovy是動態編譯語言，廣泛用作指令碼語言和快速原型語言，主要優勢之一就是它的生產力。Groovy 程式碼通常要比 Java 程式碼更容易編寫，而且編寫起來也更快，這使得它有足夠的資格成為開發工作包中的一個附件。
Java不是解決動態層問題的理想語言，這些動態層問題包括原型設計、指令碼處理等。可以把Groovy看作給Java靜態世界補充動態能力的語言，同時Groovy已經實現了java不具備的語言特性：
- 函式字面值；
- 對集合的一等支援；
- 對正則表示式的一等支援；
- 對xml的一等支援；
groovy與java整合的方式
重溫下Groovy呼叫Java方式，包括使用GroovyClassLoader、GroovyShell和GroovyScriptEngine。
GroovyClassLoader
用 Groovy 的 GroovyClassLoader ，動態地載入一個指令碼並執行它的行為。GroovyClassLoader是一個定製的類裝載器，負責解釋載入Java類中用到的Groovy類。
GroovyClassLoader loader = new GroovyClassLoader();
Class groovyClass = loader.parseClass(new File(groovyFileName));
GroovyObject groovyObject = (GroovyObject) groovyClass.newInstance();
groovyObject.invokeMethod("run", "helloworld");GroovyShell
GroovyShell允許在Java類中（甚至Groovy類）求任意Groovy表示式的值。您可使用Binding物件輸入引數給表示式，並最終通過GroovyShell返回Groovy表示式的計算結果。
GroovyShell shell = new GroovyShell();
Script groovyScript = shell.parse(new File(groovyFileName));
Object[] args = {};
groovyScript.invokeMethod("run", args);GroovyScriptEngine
GroovyShell多用於推求對立的指令碼或表示式，如果換成相互關聯的多個指令碼，使用GroovyScriptEngine會更好些。GroovyScriptEngine從您指定的位置（檔案系統，URL，資料庫，等等）載入Groovy指令碼，並且隨著指令碼變化而重新載入它們。如同GroovyShell一樣，GroovyScriptEngine也允許您傳入引數值，並能返回指令碼的值。
Groovy程式碼檔案與class檔案的對應關係
而作為基於JVM的語言，Groovy可以非常容易的和Java進行互操作，但也需要編譯成class檔案後才能執行，所以瞭解Groovy程式碼檔案和class檔案的對應關係，有助於更好地理解Groovy的執行方式和結構。
對於沒有任何類定義
如果Groovy指令碼檔案裡只有執行程式碼，沒有定義任何類（class），則編譯器會生成一個Script的子類，類名和指令碼檔案的檔名一樣，而指令碼的程式碼會被包含在一個名為run的方法中，同時還會生成一個main方法，作為整個指令碼的入口。
對於僅有一個類
如果Groovy指令碼檔案裡僅含有一個類，而這個類的名字又和指令碼檔案的名字一致，這種情況下就和Java是一樣的，即生成與所定義的類一致的class檔案。
對於多個類
如果Groovy指令碼檔案含有多個類，groovy編譯器會很樂意地為每個類生成一個對應的class檔案。如果想直接執行這個指令碼，則腳本里的第一個類必須有一個static的main方法。
groovy與java整合中經常出現的問題
使用GroovyShell的parse方法導致perm區爆滿的問題
如果應用中內嵌Groovy引擎，會動態執行傳入的表示式並返回執行結果，而Groovy每執行一次指令碼，都會生成一個指令碼對應的class物件，並new一個InnerLoader去載入這個物件，而InnerLoader和指令碼物件都無法在gc的時候被回收執行一段時間後將perm佔滿，一直觸發fullgc。
- 為什麼Groovy每執行一次指令碼，都會生成一個指令碼對應的class物件？
一個ClassLoader對於同一個名字的類只能載入一次，都由GroovyClassLoader載入，那麼當一個腳本里定義了C這個類之後，另外一個指令碼再定義一個C類的話，GroovyClassLoader就無法載入了。為什麼這裡會每次執行都會載入？
這是因為對於同一個groovy指令碼，groovy執行引擎都會不同的命名，且命名與時間戳有關係。當傳入text時，class物件的命名規則為："script" + System.currentTimeMillis() + Math.abs(text.hashCode()) + ".groovy"。這就導致就算groovy指令碼未發生任何變化，每次執行parse方法都會新生成一個指令碼對應的class物件，且由GroovyClassLoader進行載入，不斷增大perm區。
- 為什麼InnerLoader載入的對應無法通過gc清理掉？
大家都知道，JVM中的Class只有滿足以下三個條件，才能被GC回收，也就是該Class被解除安裝：1. 該類所有的例項都已經被GC，也就是JVM中不存在該Class的任何例項；2. 載入該類的ClassLoader已經被GC；3. 該類的java.lang.Class物件沒有在任何地方被引用，如不能在任何地方通過反射訪問該類的方法。
在GroovyClassLoader程式碼中有一個class物件的快取，進一步跟下去，發現每次編譯指令碼時都會在Map中快取這個物件，即：setClassCacheEntry(clazz)。每次groovy編譯指令碼後，都會快取該指令碼的Class物件，下次編譯該指令碼時，會優先從快取中讀取，這樣節省掉編譯的時間。這個快取的Map由GroovyClassLoader持有，key是指令碼的類名，這就導致每個指令碼對應的class物件都存在引用，無法被gc清理掉。
- 如何解決？
請參考：Groovy引發的PermGen區爆滿問題定位與解決。
如需更深入的理解GroovyClassLoader體系，請參考下面這篇文章Groovy深入探索——Groovy的ClassLoader體系
使用GroovyClassLoader載入機制導致頻繁gc問題
通常使用如下程式碼在Java 中執行 Groovy 指令碼：
GroovyClassLoader groovyLoader = new GroovyClassLoader();
Class<Script> groovyClass = (Class<Script>) groovyLoader.parseClass(groovyScript);
Script groovyScript = groovyClass.newInstance();每次執行groovyLoader.parseClass(groovyScript)，Groovy 為了保證每次執行的都是新的指令碼內容，會每次生成一個新名字的Class檔案，這個點已經在前文中說明過。當對同一段指令碼每次都執行這個方法時，會導致的現象就是裝載的Class會越來越多，從而導致PermGen被用滿。
同時這裡也存在效能瓶頸問題，如果去分析這段程式碼會發現90%的耗時佔用在Class
為了避免這一問題通常做法是快取Script物件，從而避免以上2個問題。在這過程中通常又會引入新的問題：
- 高併發情況下，binding物件混亂導致計算出錯
在高併發的情況下，在執行賦值binding物件後，真正執行run操作時，拿到的binding物件可能是其它執行緒賦值的物件，所以出現數據計算混亂的情況
- 長時間執行仍然出現oom，無法解決Class
這點在上文中已經提到，由於groovyClassLoader會快取每次編譯groovy指令碼的Class物件，下次編譯該指令碼時，會優先從快取中讀取，這樣節省掉編譯的時間。導致被載入的Class物件因為存在引用而無法被解除安裝，雖然通過快取避免了短時間內大量生成新的class物件，但如果長時間運營仍然會存在問題。
比較好的做法是：
- 每個 script 都 new 一個 GroovyClassLoader 來裝載；
- 對於 parseClass 後生成的 Class 物件進行cache，key 為 groovyScript 指令碼的md5值。
CodeCache用滿，導致JIT禁用問題
對於大量使用Groovy的應用，尤其是 Groovy 指令碼還會經常更新的應用，由於這些Groovy指令碼在執行了很多次後都會被JVM編譯為 native 進行優化，會佔據一些 CodeCache 空間，而如果這樣的指令碼很多的話，可能會導致 CodeCache 被用滿，而 CodeCache 一旦被用滿，JVM 的 Compiler 就會被禁用，那效能下降的就不是一點點了