Question

我正在尝试制作一个采用字符串公式的方法，并通过以非常小的间隔进行Riemann的求和来求解该公式的积分。我正在使用ScriptEngine和ScriptEngineManager类来评估函数（使用eval（）方法）。出于某种原因，我收到了这个错误：

线程“main”中的异常java.lang.ClassCastException：java.lang.Integer无法强制转换为java.lang.Double 在sum.integral（sum.java:31）在sum.main（sum.java:13）

import java.beans.Expression;

import javax.script.ScriptEngine;
import javax.script.ScriptEngineManager;
import javax.script.ScriptException;

public class sum {

    //testing method
    public static void main(String[] args) throws ScriptException {

        double x = integral("5*x^2",0,5);
        System.out.println(x);

    }

    public static double integral(String function, double lower, double upper) throws ScriptException
    {
        double total = 0;

        ScriptEngineManager mgr = new ScriptEngineManager();
        ScriptEngine engine = mgr.getEngineByName("JavaScript");

        //Solves function from upper to lower with a .001 interval, adding it to the total.
        for (double i = lower; i < upper; i+=.001)
        {
            //evaluates the interval
            engine.put("x",i);
            total += (double)engine.eval(function);
        }

        return total;
    }

}

Answer 1

Nashorn使用optimistic typing（因为JDK 8u40），所以当不需要双精度时它将使用整数。因此，你不能指望它返回Double。

此外，5*x^2表示＆＃34;五倍x xor 2＆＃34;在JavaScript中。 **指数运算符是在较新版本的JavaScript语言中定义的，但Nashorn尚不支持它。

如果您将JavaScript代码更改为5*x*x，那么它会起作用，但这样做会更安全：

total += 0.001 * ((Number)engine.eval(function)).doubleValue();

编译常用代码

由于您在循环中重复调用此函数，因此最佳做法是提前编译该函数。这种性能优化并不是绝对必要的，但因为引擎必须每次都编译你的函数（虽然它可能使用缓存来帮助它）。

import javax.script.Compilable;
import javax.script.CompiledScript;
import javax.script.Invocable;
import javax.script.ScriptContext;

CompiledScript compiledScript = ((Compilable)engine)
    .compile("function func(x) { return " + function + "}");
compiledScript.eval(compiledScript.getEngine()
    .getBindings(ScriptContext.ENGINE_SCOPE));

Invocable funcEngine = (Invocable) compiledScript.getEngine();

// . . .

total += 0.001 * ((Number)funcEngine.invokeFunction("func", i)).doubleValue();

使用ES6语言功能

将来，当Nashorn支持**运营商时，如果您想使用它，您可能需要打开这样的ES6功能：

import jdk.nashorn.api.scripting.NashornScriptEngineFactory;

NashornScriptEngineFactory factory = new NashornScriptEngineFactory();
ScriptEngine enjin = factory.getScriptEngine("--language=es6");

或者像这样：

java -Dnashorn.args=--language=es6

_{*编辑以考虑评论中指出的数学修正。}

Answer 2

您的JS代码段返回Integer（*），因为x^2不是在JavaScript中获得2的幂的正确方法。请改为5*Math.pow(x,2)，表达式将返回Double。

在JavaScript中，^运算符为bitwise XOR。

计算积分的循环也是错误的，你需要乘以矩形宽度：

    double delta = 0.001;
    for (double i = lower; i < upper; i += delta) {
        //evaluates the interval
        engine.put("x", i);
        total += delta * ((Number) engine.eval(function)).doubleValue();
    }

（*）有关初步解释，请参阅David's answer。但在评论中，@ A.Sundararajan提供了反对此的证据。我没有调查确切的原因，我只观察到我得到了Integer，并且只是猜测在表达式中使用按位运算（来自OP的原始代码）触发了转换为整数。我最初编辑我的帖子以包含“数学错误”的修复，但大卫的新答案（大约4分钟^^）对于原始问题更完整，并且应该仍然是接受的答案恕我直言。

为什么eval类给出了从int到double的转换错误？

2 个答案: