Гармония скриптов внутри Android приложения
Думаю, многие читатели хаба по android-разработке слышали, что Java позволяет в рантайме через ClassLoader модифицировать dex уже установленного приложения. С помощью этого можно в рантайме подгружать скомпилированный код и использовать его. Но Google к таким махинациям относится, мягко говоря, не слишком лояльно и банит уличённые в подобном приложения.
Однако есть альтернативные способы загрузки и выполнения скриптов на мобильном устройстве. За подробностями под кат!
Итак, хотя мы не можем обновлять dex приложения в рантайме, мы можем воспользоваться интерпретаторами скриптовых языков, которые написаны целиком на Java. Так Oracle, начиная с 6 версии, включает javascript движок Rhino в состав JVM. Произошло это благодаря реализации спецификации JSR-223, которая декларирует поддержку в Java скриптовых языков программирования.
На текущий момент существует несколько встраиваемых движков для таких популярных языков программирования как: Lua (Luaj), Python (Jython), Ruby (Jruby) и java-script (Rhino, …). Каждый из них позволяет как выполнять скрипты, так и обращаться к функциям, написанным на Java.
В качестве демонстрации возможностей я предлагаю реализовать «среду» разработки. Ссылку на исходники оставлю в конце статьи. Чтобы не загромождать пример, остановлюсь на Lua, хотя, ничто не мешает подключить все движки одновременно и переключаться между ними. Актуальная на момент написания статьи версия JLua доступная в mvnrepository: org.luaj: luaj-jse:3.0.1.
Каждая уважающая себя среда разработки должна иметь поле для ввода скрипта, поле для отображения результата и кнопочку, позволяющую выполнить своё детище.
UI уважающей себя среды разработки:
Для того, чтобы выполнить Lua-скрипт, нам надо получить глобальное окружение, в котором он будет выполняться, — Globals. Luaj позволяет настраивать его, например, устанавливая переменные или добавляя биндинги на Java-классы. Важной возможностью для нас тут будет задание потоков вывода сообщений, потому что по-умолчанию используется java.lang.System.out, java.lang.System.err, что не совсем удобно, когда нужно вывести результат выполнения в TextView. Чтобы это изменить нужно переопределить значения Globals#STDOUT и Globals#STDERR.
Таким образом, теперь нам остаётся только загрузить наш скрип в окружение и выполнить его.
Так это выглядит в моем примере:
private fun runLua(script: String) {
val charset = StandardCharsets.UTF_8
val globals = JsePlatform.standardGlobals()
val outStream = ByteArrayOutputStream()
val outPrintStream = PrintStream(outStream, true, charset.name())
globals.STDOUT = outPrintStream
globals.STDERR = outPrintStream
try {
globals.load(script).call()
scriptOutput.setTextColor(Color.BLACK)
scriptOutput.text = String(outStream.toByteArray(), charset)
} catch (e: LuaError) {
scriptOutput.setTextColor(Color.RED)
scriptOutput.text = e.message
} finally {
outPrintStream.close()
}
}
Теперь попробуем расширить набор доступных функций возможностью показать Toast, используя упомянутую привязку Java классов. Сделать это легко, используя CoerceJavaToLua:
globals.set("bubble", CoerceJavaToLua.coerce(Bubble(this)))
...
private class Bubble(private val context: Context) {
// called from lua
fun show(message: String) {
Toast.makeText(context, message, Toast.LENGTH_SHORT).show()
}
}
Результат у меня получился такой: 
Таким образом, на небольшом примере мы рассмотрели возможность выполнения скриптов внутри мобильного приложения. Пытливый читатель может догадаться, что скрипты можно загружать из ассетов, ресурсов приложения или с сервера. Что может быть полезным, например, в играх. Благо, luaj совместима с одним из самых популярных игровых java фреймворков — Libgdx. В целом, сфера применения тут ограничивается только фантазией разработчика.
Исходники примера: github.com/FlashLight13/AndroidLuajStudio
Luaj: github.com/luaj/luaj#luajava
Jython: github.com/jythontools/jython
Jruby: github.com/jruby/jruby
Rhino: github.com/mozilla/rhino (android wrapper: github.com/F43nd1r/rhino-android)
