SpiderMonkey－让你的C++程序支持JavaScript脚本

译序

有些网友对为什么D2JSP能执行JavaScript脚本程序感到奇怪，因此我翻译了这篇文章，原文在这里。这篇教程手把手教你怎样利用SpiderMonkey创建一个能执行JavaScript脚本的C++程序，并让JavaScript脚本操纵你的C++程序的内部数据、操作。从这篇教程能够看到在SpiderMonkey引擎的帮助下，让C++程序支持JavaScript脚本是一件非常easy的事，更棒的是SpiderMonkey也能够在Macintosh和Unix平台使用。
SpiderMonkey是Gecko（Firefox浏览器的内核）的JavaScript脚本引擎，具体文档请看这里。

下面为翻译内容。

－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－

本教程的目的是教你怎样用JavaScript做为脚本语言使你的C++程序自己主动化。

SpiderMonkey

SpiderMonkey是Mozilla项目的一部分，用C语言写成，是负责运行JavaScript脚本的引擎。另外另一个叫Rhino的Java引擎。

SpiderMonkey的最新版本号可在这里下载。它是以源码形式公布的，因此你必须自己编译它（译注：事实上网上有非常多编译好的二进制版本号，google一下js32.dll就可找到）。Visual C++用户能够在src文件夹下找到Workspace项目project文件来编译，编译结果会产生一个叫'js32.dll'的dll文件。

SpiderMonkey也能够在Macintosh和Unix上使用，想了解怎样在这些平台上进行编译请阅读Readme.html。

在C++中运行JavaScript程序

步骤1－创建JavaScript runtime（执行时实例）

初始化一个JavaScript runtime可用JS_NewRuntime方法，该方法将为runtime分配内存，同一时候还得指定一个字节数，当内存分配超过这个数字时垃圾收集器会自己主动执行。

JSRuntime *rt = JS_NewRuntime(1000000L);
if ( rt == NULL )
...{
    // Do some error reporting
}

步骤2－创建context（上下文环境）

Context指明了脚本执行所需的栈大小，即分配给脚本执行栈的私有内存数量。每一个脚本都和它自己的context相关联。

当一个context正在被某个脚本或线程使用时，其它脚本或线程不能使用该context。只是在脚本或线程结束时，该context能够被下一个脚本或线程重用。

创建一个新context可用JS_NewContext方法。context必须关联到一个runtime，调用JS_NewContext方法时还必须指定栈的大小。

JSContext *cx = JS_NewContext(m_rt, 8192);
if ( cx == NULL )
...{
    // Do some error reporting
}

步骤3－初始化全局对象

在一个脚本開始执行前，必须初始化一些大多数脚本会用到的通用的JavaScript函数和内置（build-in）类对象。

全局对象是在一个JSClass结构中描写叙述的。该结构能够按下面方式初始化：

JSClass globalClass =
...{
    "Global", 0,
    JS_PropertyStub,  JS_PropertyStub,
    JS_PropertyStub, JS_PropertyStub,
    JS_EnumerateStub, JS_ResolveStub,
    JS_ConvertStub,  JS_FinalizeStub
};

如今创建和初始化这个全局对象：

JSObject *globalObj = JS_NewObject(cx, &globalClass, 0, 0);
JS_InitStandardClasses(cx, globalObj);

步骤4－运行脚本

运行脚本的一种途径是使用JS_EvaluateScript方法：

std::string script = "var today = Date(); today.toString();"
jsval rval;
uintN lineno = 0;
JSBool ok = JS_EvaluateScript(cx, globalObj, script.c_str(), 
                              script.length(), "script", lineno, &rval);

在这个脚本中，假设运行正确的话当天数据会保存在rval中。rval包括最后一个运行函数的结果。JS_EvaluteScript返回JS_TRUE代表运行成功，返回JS_FALSE则代表有发生错误。

从rval得到对应的字符串值能够用以下的方法。在这里我不想解释全部细节，想获得更具体的信息请自己查API文档。

JSString *str = JS_ValueToString(cx, rval);
std::cout << JS_GetStringBytes(str);

步骤5－清理脚本引擎

程序结束前必须对脚本引擎做一些清理工作：

JS_DestroyContext(cx);
JS_DestroyRuntime(rt);

在C++中定义一个在JavaScript中用的类

这个样例中用到的类定义例如以下：

class Customer
...{
public:
    int GetAge() ...{ return m_age; }
    void SetAge(int newAge) ...{ m_age = newAge; }
    std::string GetName() ...{ return m_name; }
    void SetName(std::string newName) ...{ m_name = newName; }

private:
    int m_age;
    std::string m_name;
};

步骤1－JavaScript类

从Customer类派生一个你想在JavaScript中用的新的C++类，或者创建一个包括一个Customer类型成员变量的新类。

给JavaScript用的类得有一个JSClass结构，为此得创建一个JSClass类型的静态成员变量，该变量会被其它类用到，因此还得把它声明为public变量。别的类能够用该结构来推断对象的类型（见JS_InstanceOf API）。

// JSCustomer.h
class JSCustomer
...{
public:
    JSCustomer() : m_pCustomer(NULL) 
    ...{
    }

    ~JSCustomer()
    ...{
        delete m_pCustomer;
        m_pCustomer = NULL;
    }

    static JSClass customerClass;

protected:
    void setCustomer(Customer *customer) 
    ...{
        m_pCustomer = customer; 
    }

    Customer* getCustomer()
    ...{
        return m_pCustomer; 
    }

private:
    Customer *m_pCustomer;

};

该JSClass结构里包括了JavaScript类的名字、标志位以及给脚本引擎用的回调函数的名字。举个样例，脚本引擎使用回调函数从类中获取某个属性值。

在C++类的实现文件里定义JSClass结构例如以下：

// JSCustomer.cpp
JSClass JSCustomer::customerClass = 
...{
    "Customer", JSCLASS_HAS_PRIVATE,
        JS_PropertyStub, JS_PropertyStub,
        JSCustomer::JSGetProperty, JSCustomer::JSSetProperty,
        JS_EnumerateStub, JS_ResolveStub, 
        JS_ConvertStub, JSCustomer::JSDestructor
};

用到的回调函数是JSCustomer::JSGetProperty，JSCustomer::JSSetProperty和JSCustomer::JSDestructor。脚本引擎调用JSGetProperty获取属性值，调用JSSetProperty设置属性值，调用JSDestructor析构JavaScript对象。

JSCLASS_HAS_PRIVATE标志位会让脚本引擎分配一些内存，这样你能够在JavaScript对象中附加一些自己定义数据，比方能够用它来保存类指针。

回调函数以C++的类静态成员函数方式存在：

static JSBool JSGetProperty(JSContext *cx, JSObject *obj, jsval id, jsval *vp);
static JSBool JSSetProperty(JSContext *cx, JSObject *obj, jsval id, jsval *vp);
static JSBool JSConstructor(JSContext *cx, JSObject *obj, uintN argc, 
                            jsval *argv, jsval *rval);
static void JSDestructor(JSContext *cx, JSObject *obj);

步骤2－初始化你的JavaScript对象

创建另外一个叫JSInit的静态方法，见以下的样例，该方法将在应用程序创建JavaScript runtime时被调用。

static JSObject *JSInit(JSContext *cx, JSObject *obj, JSObject *proto);

JSInit方法的实现大约例如以下：

JSObject *JSCustomer::JSInit(JSContext *cx, JSObject *obj, JSObject *proto)
...{
    JSObject *newObj = JS_InitClass(cx, obj, proto, &customerClass,
        JSCustomer::JSConstructor, 0,
        JSCustomer::customer_properties, JSCustomer::customer_methods,
        NULL, NULL);
    return newObj;
}

对象在脚本中被具象化（译注：instantiated，简而言之就是对象new出来的时候）的时候，静态方法JSConstructor会被调用。在这种方法中能够用JS_SetPrivate API给该对象附加一些自己定义数据。

JSBool JSCustomer::JSConstructor(JSContext *cx, JSObject *obj, uintN argc, 
                                 jsval *argv, jsval *rval)
...{
    JSCustomer *p = new JSCustomer();

    p->setCustomer(new Customer());
    if ( ! JS_SetPrivate(cx, obj, p) )
        return JS_FALSE;
    *rval = OBJECT_TO_JSVAL(obj);
    return JS_TRUE;
}

JSConstructor构造方法能够带多个參数，用来初始化类。眼下为止已经在堆上创建了一个指针，还须要一种途径来销毁它，这能够通过JS_Destructor完毕：

void JSCustomer::JSDestructor(JSContext *cx, JSObject *obj)
...{
    JSCustomer *p = JS_GetPrivate(cx, obj);
    delete p;
    p = NULL;
}

步骤3－加入属性

加入一个JSPropertySpec类型的静态成员数组来存放属性信息，同一时候定义属性ID的枚举变量。

static JSPropertySpec customer_properties[];
enum
...{
    name_prop,
    age_prop
};

在实现文件里例如以下初始化该数组：

JSPropertySpec JSCustomer::customer_properties[] = 
...{ 
    ...{ "name", name_prop, JSPROP_ENUMERATE },
    ...{ "age", age_prop, JSPROP_ENUMERATE },
    ...{ 0 }
};

数组的最后一个元素必须为空，当中每一个元素是一个带有3个元素的数组。第一个元素是给JavaScript用的名字。第二个元素是该属性的唯一ID，将传递给回调函数。第三个元素是标志位，JSPROP_ENUMERATE代表脚本在枚举Customer对象的全部属性时能够看到该属性，也能够指定JSPROP_READONLY来表明该属性不同意被脚本程序改变。

如今能够实现该属性的getting和setting回调函数了：

JSBool JSCustomer::JSGetProperty(JSContext *cx, JSObject *obj, jsval id, jsval *vp)
...{
    if (JSVAL_IS_INT(id)) 
    ...{
        Customer *priv = (Customer *) JS_GetPrivate(cx, obj);
        switch(JSVAL_TO_INT(id))
        ...{
        case name_prop:

            break;
        case age_prop:
            *vp = INT_TO_JSVAL(priv->getCustomer()->GetAge());
            break;
        }
    }
    return JS_TRUE;
}


JSBool JSCustomer::JSSetProperty(JSContext *cx, JSObject *obj, jsval id, jsval *vp)
...{
    if (JSVAL_IS_INT(id)) 
    ...{
        Customer *priv = (Customer *) JS_GetPrivate(cx, obj);
        switch(JSVAL_TO_INT(id))
        ...{
        case name_prop:
            break;
        case age_prop:
            priv->getCustomer()->SetAge(JSVAL_TO_INT(*vp));
            break;
        }
    }
    return JS_TRUE;
}

建议在属性的回调函数中返回JS_TRUE。假设返回JS_FALSE，则当该属性在对象中没找到时（脚本引擎）不会进行搜索。

步骤4－加入方法

创建一个JSFunctionSpec类型的静态成员数组：

static JSFunctionSpec customer_methods[];

在实现文件里例如以下初始化该数组：

JSFunctionSpec wxJSFrame::wxFrame_methods[] = 
...{
    ...{ "computeReduction", computeReduction, 1, 0, 0 },
    ...{ 0 }
};

最后一个元素必须为空，当中每一个元素是一个带有5个元素的数组。第一个元素是给脚本程序用的方法名称。第二个是一个全局或者静态成员函数的名称。第三个是该方法的參数个数。最后两个能够忽略。

在类中创建一个静态方法：

static JSBool computeReduction(JSContext *cx, JSObject *obj, uintN argc, 
                               jsval *argv, jsval *rval);

该函数成功时返回JS_TRUE，否则返回JS_FALSE。注意真正的JavaScript方法的返回值保存在rval參数中。

该方法的一个实现样例：

JSBool JSCustomer::computeReduction(JSContext *cx, JSObject *obj, uintN argc, 
                                    jsval *argv, jsval *rval)
...{
    JSCustomer *p = JS_GetPrivate(cx, obj);
    if ( p->getCustomer()->GetAge() < 25 )
        *rval = INT_TO_JSVAL(10);
    else
        *rval = INT_TO_JSVAL(5);
    return JS_TRUE;
}

使用样例

以下的脚本使用了前面创建的对象：

var c = new Customer();
c.name = "Franky";
c.age = 32;
var reduction = c.computeReduction();

别忘了在创建context时初始化JavaScript对象：

JSObject *obj = JSCustomer::JSInit(cx, global);

类常量

JavaScript类型

这一章解释在JavaScript中会用到的几种类型：Integer，String，Boolean，Double，Object和Function。

构建中。。。。。。

垃圾回收

构建中。。。。。。

下载

main.cpp演示怎样运行一个javascript程序。JSCustomer.h演示Customer的JavaScript类的定义。JSCustomer.cpp演示JSCustomer的实现。Customer.h是Customer C++类的定义。example.js示例脚本程序。