PHPJava - JVM Emulator by PHP

What is PHPJava?

PHPJava は PHP で JVM (Java Virtual Machine) をエミュレーションさせたり、JVM 上で実行できる中間コードのコンパイラを提供している実験的なライブラリです 🐘 PHPJava は予めコンパイルされた Java ファイル(一般的には class ファイル)を読み込み逐次処理をしていきます ☕ そして、 PHPJava は Java を ブリッジや通信をするためのライブラリではありません。 PHPJava は 100% PHP のみ で動きますこのプロジェクトは Java Virtual Machine Specification を参考に創られています。

私達は心よりあなたのコントリビューションをお待ちしています 💪

コントリビューションガイド:

コントリビューションガイド

ドキュメント

Java Virtual Machine

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日本語

中間コードコンパイラ

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PHP のシンタックスによる JVM 言語

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デモ

必須環境

PHP >= 7.2
Composer
ext-zip

PHPJava を実行ファイルとして実行する

PHPJava は実行ファイルとして処理させることが可能です。

クラスファイルを動かす場合

./vendor/bin/PHPJava HelloWorld

または、

./vendor/bin/PHPJava HelloWorld.class

Jar ファイルを動かす場合

./vendor/bin/PHPJava -m jar HelloWorld.jar

ヘルプを表示したい場合

./vendor/bin/PHPJava -h

クイックスタート

PHPJava をインストールします。

$ composer require php-java/php-java:dev-master

Java を書きます。

class HelloWorld 
{
    public static void main(String[] args)
    {
        System.out.println(args[0]);
    }
}

Java をコンパイルします。

$ javac -encoding UTF8 /path/to/HelloWorld.java

main メソッドを呼びます。

<?php
use PHPJava\Core\JavaClass;
use PHPJava\Core\Stream\Reader\FileReader;

JavaClass::load('HelloWorld')
    ->getInvoker()
    ->getStatic()
    ->getMethods()
    ->call(
        'main',
        ["Hello World!"]
    );

// または、以下のようにファイルパスを指定することも可能です。 
(new JavaClass(new JavaCompiledClass(new FileReader('/path/to/HelloWorld.class'))))
    ->getInvoker()
    ->getStatic()
    ->getMethods()
    ->call(
        'main',
        ["Hello World!"]
    );

結果を取得します。

$ php /path/to/HelloWorld.php
Hello World!

Java Archive (*.jar ファイルの実行)

Jar ファイルを作成します。

$ javac -encoding UTF8 -d build src/*
$ cd build && jar -cvfe ../Test.jar Test *

エントリーポイントを指定するか、またはすでに指定されたエントリーポイントをもとに Jar ファイルを動かします.
Execute the jar on PHPJava with either an enrtypoint or your target method.

<?php
use PHPJava\Core\JavaArchive;

// execute メソッドは初期パラメータを定義していないため、
// エントリーポイントを呼び出すための execute メソッドは必ず、 パラメータを指定する必要があります。
(new JavaArchive('Test.jar'))->execute([]);

// または、
(new JavaArchive('Test.jar'))
    ->getClassByName('Test')
    ->getInvoker()
    ->getStatic()
    ->getMethods()
    ->call(
        'main',
        []
    );

静的フィールドの取得または代入

下記のように取得または代入を行うことが可能です

<?php
use PHPJava\Core\JavaClass;
use PHPJava\Core\Stream\Reader\FileReader;

$staticFieldAccessor = JavaClass::load('HelloWorld')
    ->getInvoker()
    ->getStatic()
    ->getFields();

// 代入
$staticFieldAccessor->set('fieldName', 'value');

// 取得
echo $staticFieldAccessor->get('fieldName');

静的メソッドの呼び出し

下記のように静的メソッドを呼び出します。

<?php
use PHPJava\Core\JavaClass;
use PHPJava\Core\Stream\Reader\FileReader;

JavaClass::load('HelloWorld')
    ->getInvoker()
    ->getStatic()
    ->getMethods()
    ->call(
        'methodName',
        $firstArgument,
        $secondArgument,
        $thirdArgument,
        ...
    );

// または、メソッドが返り値をもつ場合は、下記のようにして、返り値を変数に代入することが可能です。
$result = JavaClass::load('HelloWorld')
   ->getInvoker()
   ->getStatic()
   ->getMethods()
   ->call(
       'methodWithSomethingReturn',
       $firstArgument,
       $secondArgument,
       $thirdArgument,
       ...
   );

// 返り値を出力します。
echo $result;

動的フィールドの取得または代入

動的フィールドを取得または代入したい場合は、construct メソッド呼ぶ必要があります。

<?php
use PHPJava\Core\JavaClass;
use PHPJava\Core\Stream\Reader\FileReader;

$javaClass = JavaClass::load('HelloWorld');

$javaClass->getInvoker()->construct();

$dynamicFieldAccessor = $javaClass
    ->getInvoker()
    ->getDynamic()
    ->getFields();

// 代入
$dynamicFieldAccessor->set('fieldName', 'value');

// 取得
echo $dynamicFieldAccessor->get('fieldName');

動的メソッドの呼び出し

動的メソッドを呼びたい場合動的フィールドのように、construct メソッド呼ぶ必要があります。

<?php
use PHPJava\Core\JavaClass;
use PHPJava\Core\Stream\Reader\FileReader;

$dynamicMethodAccessor = JavaClass::load('HelloWorld')
     ->getInvoker()
     ->construct()
     ->getDynamic()
     ->getMethods(); 

$dynamicMethodAccessor
    ->call(
        'methodName',
        $firstArgument,
        $secondArgument,
        $thirdArgument,
        ...
    );

// または、メソッドが返り値をもつ場合は、下記のようにして、返り値を変数に代入することが可能です。
$dynamicMethodAccessor
   ->call(
       'methodWithSomethingReturn',
       $firstArgument,
       $secondArgument,
       $thirdArgument,
       ...
   );

// 返り値を出力します。
echo $result;

Java のビルトインパッケージ内のメソッドの呼び出し

Ver. 0.0.8.5 より通常の JavaClass::load と同様の呼び出し方法でビルトインパッケージの呼び出しが可能になりました。なお、これは PHP の ReflectionClass を用いてエミュレートされており、静的なメソッドやフィールドも実際には動的に生成されます。

下記は java.lang.Math の呼び出し例です。

<?php
use PHPJava\Core\JavaClass;
use PHPJava\Core\Stream\Reader\FileReader;

echo JavaClass::load('java.lang.Math')
     ->getInvoker()
     ->getStatic()
     ->getMethods()
     ->call(
         'pow',
         2,
         4
     );

上記の結果は 16 となります。

あいまいなメソッドを PHPJava から呼び出す場合

PHP は Java と比べると型がだいぶ曖昧です。そのため、 PHPJava では正確にメソッドを呼び出すための手段をいくつか用意しています。
以下は、 long パラメータを受け取るメソッドを呼び出す場合の例です。

[推奨] パラメータを `\PHPJava\Kernel\Types\Long_` にする。

Java

class Test
{
    public static void includingLongTypeParameter(long n)
    {
        System.out.println(n);
    }
}

PHP

<?php
$javaClass->getInvoker()->getStatic()->getMethods()->call(
    'includingLongTypeParameter',
    new \PHPJava\Kernel\Types\Long_ (1234)
);

この例は 1234 を返却します。

strict オプションを `無効` にする

PHP

<?php
use PHPJava\Core\JavaClass;
use PHPJava\Core\Stream\Reader\FileReader;

$javaClass = JavaClass::load(
    'HelloWorld',
    [
        'strict' => false,
    ]
);

ラインタイムオプション

JavaClass または、 JavaArchive で使用可能なランタイムオプションは下記のとおりです。

オプション名	型	デフォルト値	概要	対象
entrypoint	string または、 null	null	Jar のエントリーポイントを指定します	JavaArchive
max_stack_exceeded	integer	9999	オペレーションを最大何回実行できるかを指定します。	JavaClass
max_execution_time	integer	30	最大実行時間を指定します。	JavaClass
strict	boolean	true	このオプションが `true` の場合、 PHPJava はメソッド、変数などを厳格に評価し実行します。 `false` の場合は、曖昧に評価して実行します。.	Both
validation.method.arguments_count_only	boolean	false	このオプションが `true` の場合、クラス解決をして、メソッドを呼び出す際に、引数の数のみを比較します。	JavaClass
operations.enable_trace	boolean	false	このオプションが `true` の場合、 PHPJava はオペレーションの実行ログを記録します。	JavaClass
operations.temporary_code_stream	string	php://memory	実行用のバイトコードの一時保存先を指定します。	JavaClass
operations.injector.before	callable	null	オペレーション実行前に処理をするトリガーを設定します。	JavaClass
operations.injector.after	callable	null	オペレーション実行後に処理をするトリガーを設定します。	JavaClass
log.level	int	Logger::EMERGENCY	`Monolog` によるログの出力レベルを設定します	Both
log.path	string または resource	php://stdout	`Monolog` の出力先を指定します。.	Both
dry_run (未実装)	boolean	false	このオプションが `true` の場合、 JavaClass または JavaArchive の構造のチェックのみを行います。	Both
env (未実装)	enum	Environment::EXPERIMENTAL	あなたの実行時環境を設定します。	Both

JavaClass でオプションを指定する場合は下記のとおりです。

<?php
use PHPJava\Core\JavaClass;
use PHPJava\Core\Stream\Reader\FileReader;

$javaClass = JavaClass::load(
    'HelloWorld',
    [
        'max_stack_exceeded' => 12345,
        'validation' => [
            'method' => [
                'arguments_count_only' => true,
            ],
        ],
    ]
);

GlobalOptions を使用して設定する場合は下記のとおりです。

<?php
use PHPJava\Core\JVM\Parameters\GlobalOptions;
use Monolog\Logger;

GlobalOptions::set([
    'log' => [
        'level' => Logger::DEBUG,
    ],
    'validation' => [
        'method' => [
            'arguments_count_only' => true,
        ],
    ],
]);

PHPJava の実行結果を出力する

実行中のオペレーションの処理を確認したい場合は下記のとおりにします。

<?php
use PHPJava\Core\JavaClass;
use PHPJava\Core\Stream\Reader\FileReader;

$javaClass = JavaClass::load('HelloWorld');

$javaClass
    ->getInvoker()
    ->getStatic()
    ->getMethods()
    ->call(
        'main',
        ["Hello", 'World']
    );

// デバッグトレースを表示します。
$javaClass->debug();

デバッグトレースを出力します。

[method]
public static void main(java.lang.String[])

[code]
<0xb2> <0x00> <0x02> <0x2a> <0x03> <0x32> <0xb6> <0x00> <0x03> <0xb2> <0x00> <0x02> <0x2a> <0x04> <0x32> <0xb6> <0x00> <0x03> <0xb2> <0x00>
<0x02> <0x2a> <0x05> <0x32> <0xb6> <0x00> <0x03> <0xb1>

[executed]
      PC | OPCODE | MNEMONIC             | OPERANDS   | LOCAL STORAGE  
---------+--------+----------------------+------------+-----------------
       0 | 0xB2   | getstatic            | 0          | 1              
       3 | 0x2A   | aload_0              | 1          | 1              
       4 | 0x03   | iconst_0             | 2          | 1              
       5 | 0x32   | aaload               | 3          | 1              
       6 | 0xB6   | invokevirtual        | 2          | 1              
       9 | 0xB2   | getstatic            | 0          | 1              
      12 | 0x2A   | aload_0              | 1          | 1              
      13 | 0x04   | iconst_1             | 2          | 1              
      14 | 0x32   | aaload               | 3          | 1              
      15 | 0xB6   | invokevirtual        | 2          | 1              
      18 | 0xB2   | getstatic            | 0          | 1              
      21 | 0x2A   | aload_0              | 1          | 1              
      22 | 0x05   | iconst_2             | 2          | 1              
      23 | 0x32   | aaload               | 3          | 1              
      24 | 0xB6   | invokevirtual        | 2          | 1              
      27 | 0xB1   | return               | 0          | 1              
---------+--------+----------------------+------------+-----------------

[method] は呼ばれたメソッドを表示します。
[code] は JVM 上の実際のコードを表示します。
[executed] は実行されたオペレーションコードの一覧を表示します。
- PC はプログラムカウンタを表示します。
- OPCODE はオペレーションコードを表示します。
- MNEMONIC はニーモニックを表示します。.
- OPERANDS はオペランドスタック上のアイテムを表示します。
- LOCAL STORAGE はローカルストレージに格納されているアイテムの数を表示します。

大きな数字の計算について

PHP は通常、 Java における long 型や double 型といった大きな値の計算を行うことができません。 PHPJava ではそれらをカバーするために数値計算用ライブラリを使用します。それらは、下記の Java の型でラップされて使用されます。そのため、数値をPHP側で取り扱う場合は、 string 型にキャストすることを推奨します。また、通常の 64bit 版 PHP で計算できる範囲については、PHP の四則演算を使用して計算を行います。

Java の型

下記はJava と PHPJava の型の比較表です。

Java	PHPJava
null	null
boolean	\PHPJava\Kernel\Types\Boolean_ (`__toString` を含む)
char	\PHPJava\Kernel\Types\Char_ (`__toString` を含む)
byte	\PHPJava\Kernel\Types\Byte_ (`__toString` を含む)
short	\PHPJava\Kernel\Types\Short_ (`__toString` を含む)
int	\PHPJava\Kernel\Types\Int_ (`__toString` を含む)
long	\PHPJava\Kernel\Types\Long_ (`__toString` を含む)
float	\PHPJava\Kernel\Types\Float_ (`__toString` を含む)
double	\PHPJava\Kernel\Types\Double_ (`__toString` を含む)

Run Kotlin on the PHPJava

Kotlin を PHPJava で動かす。

Kotlin を PHPJava で動かしたいですか？可能ではありますが、現状は試験的な実装となっています。

クイックスタート

Kotlin を書きます。

fun main(args: Array<String>) {
    println("Hello World!")
}

ランタイム付きでコンパイルします。

$ kotlinc HelloWorld.kt -include-runtime -d HelloWorld.jar

Jar として実行します。

<?php
use PHPJava\Core\JavaArchive;

$jar = new JavaArchive(__DIR__ . '/HelloWorld.jar');
$jar->execute([]);

Hello World! と出力されます。

ユニットテスト

PHPUnit でテストを動かします。

$ ./vendor/bin/phpunit tests/Cases

コーディングルールをチェックします。

$ ./vendor/bin/phpcs --standard=phpcs.xml src

すべてのテストを実行します。

$ composer run tests

参照

Java Virtual Machine Specification

ライセンス

MIT

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Java Archive (*.jar ファイルの実行)

静的フィールドの取得または代入

静的メソッドの呼び出し

動的フィールドの取得または代入

動的メソッドの呼び出し

Java のビルトインパッケージ内のメソッドの呼び出し

あいまいなメソッドを PHPJava から呼び出す場合

[推奨] パラメータを `\PHPJava\Kernel\Types\Long_` にする。

Java

PHP

strict オプションを `無効` にする

PHP

ラインタイムオプション

PHPJava の実行結果を出力する

大きな数字の計算について

Java の型

Run Kotlin on the PHPJava

Kotlin を PHPJava で動かす。

クイックスタート

ユニットテスト

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静的フィールドの取得または代入

静的メソッドの呼び出し

動的フィールドの取得または代入

動的メソッドの呼び出し

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あいまいなメソッドを PHPJava から呼び出す場合

[推奨] パラメータを \PHPJava\Kernel\Types\Long_ にする。

Java

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[推奨] パラメータを `\PHPJava\Kernel\Types\Long_` にする。

strict オプションを `無効` にする