仓酷云

标题: JAVA网页编程之深切探究 Java 热部署仓酷云 [打印本页]

作者: 因胸联盟 时间: 2015-1-18 11:23
标题: JAVA网页编程之深切探究 Java 热部署仓酷云
先谈谈我对java的一些认识。我选择java，是因为他语法简单，功能强大，从web，到桌面，到嵌入式，无所不能。但当我进一步了解了java后，感叹，java原来也有许多缺点。简介

在Java开辟范畴，热部署一向是一个难以办理的成绩，今朝的Java假造机只能完成办法体的修正热部署，关于全部类的布局修正，仍旧必要重启假造机，对类从头加载才干完成更新操纵。关于某些年夜型的使用来讲，每次的重启都必要消费大批的工夫本钱。固然osgi架构的呈现，让模块重启成为大概，可是假如模块之间有挪用干系的话，如许的操纵仍然会让使用呈现长久的功效性休克。本文将探究怎样在不损坏Java假造机现有举动的条件下，完成某个单一类的热部署，让体系无需重启就完成某个类的更新。
类加载的探究

起首谈一下作甚热部署（hotswap），热部署是在不重启Java假造机的条件下，能主动侦测到class文件的变更，更新运转时class的举动。Java类是经由过程Java假造机加载的，某个类的class文件在被classloader加载后，会天生对应的Class对象，以后就能够创立该类的实例。默许的假造机举动只会在启动时加载类，假如前期有一个类必要更新的话，纯真交换编译的class文件，Java假造机是不会更新正在运转的class。假如要完成热部署，最基本的体例是修正假造机的源代码，改动classloader的加载举动，使假造性能监听class文件的更新，从头加载class文件，如许的举动损坏性很年夜，为后续的JVM晋级埋下了一个年夜坑。
另外一种友爱的办法是创立本人的classloader来加载必要监听的class，如许就可以把持类加载的机会，从而完成热部署。本文将详细探究怎样完成这个计划。起首必要懂得一下Java假造机现有的加载机制。今朝的加载机制，称为双亲委派，体系在利用一个classloader来加载类时，会先扣问以后classloader的父类是不是有才能加载，假如父类没法完成加载操纵，才会将义务下放到该classloader来加载。这类自上而下的加载体例的优点是，让每一个classloader实行本人的加载义务，不会反复加载类。可是这类体例却使加载按次十分难改动，让自界说classloader争先加载必要监听改动的类成了一个困难。
不外我们能够换一个思绪，固然没法争先加载该类，可是仍旧能够用自界说classloader创立一个功效不异的类，让每次实例化的对象都指向这个新的类。当这个类的class文件产生改动的时分，再次创立一个更新的类，以后假如体系再次收回实例化哀求，创立的对象讲指向这个全新的类。
上面来复杂枚举一下必要做的事情。

创立自界说的classloader，加载必要监听改动的类，在class文件产生改动的时分，从头加载该类。
改动创立对象的举动，使他们在创立时利用自界说classloader加载的class。

自界说加载器的完成

自界说加载器仍旧必要实行类加载的功效。这里却存在一个成绩，统一个类加载器没法同时加载两个不异称号的类，因为不管类的布局怎样产生变更，天生的类名不会变，而classloader只能在假造机中断前烧毁已加载的类，如许classloader就没法加载更新后的类了。这里有一个小技能，让每次加载的类都保留成一个带有版本信息的class，好比加载Test.class时，保留在内存中的类是Test_v1.class，当类产生改动时，从头加载的类名是Test_v2.class。可是真正实行加载class文件创立class的defineClass办法是一个native的办法，修正起来又变得很坚苦。以是眼前还剩一条路，那就是间接修正编译天生的class文件。
使用ASM修正class文件

能够修正字节码的框架有良多，好比ASM，CGLIB。本文利用的是ASM。先来先容一下class文件的布局，class文件包括了以下几类信息，一个是类的基础信息，包括了会见权限信息，类名信息，父类信息，接口信息。第二个是类的变量信息。第三个是办法的信息。ASM会先加载一个class文件，然后严厉按次读取类的各项信息，用户能够依照本人的志愿界说加强组件修正这些信息，最初输入成一个新的class。
起首看一下怎样使用ASM修正类信息。
清单1.使用ASM修正字节码

ClassWritercw=newClassWriter(ClassWriter.COMPUTE_MAXS);ClassReadercr=null;StringenhancedClassName=classSource.getEnhancedName();try{cr=newClassReader(newFileInputStream(classSource.getFile()));}catch(IOExceptione){e.printStackTrace();returnnull;}ClassVisitorcv=newEnhancedModifier(cw,className.replace(".","/"),enhancedClassName.replace(".","/"));cr.accept(cv,0);

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ASM修正字节码文件的流程是一个义务链形式，起首利用一个ClassReader读进字节码，然后使用ClassVisitor做本性化的修正，最初使用ClassWriter输入修正后的字节码。
之条件过，必要将读取的class文件的类名做一些修正，加载成一个全新名字的派生类。这里将之分为了2个步骤。
第一步，先将本来的类酿成接口。
清单2.重界说的原始类

publicClass<?>redefineClass(StringclassName){ClassWritercw=newClassWriter(ClassWriter.COMPUTE_MAXS);ClassReadercr=null;ClassSourcecs=classFiles.get(className);if(cs==null){returnnull;}try{cr=newClassReader(newFileInputStream(cs.getFile()));}catch(IOExceptione){e.printStackTrace();returnnull;}ClassModifiercm=newClassModifier(cw);cr.accept(cm,0);byte[]code=cw.toByteArray();returndefineClass(className,code,0,code.length);}

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起首load原始类的class文件，此处界说了一个加强组件ClassModifier，感化是修正原始类的范例，将它转换成接口。原始类的一切办法逻辑城市被往失落。
第二步，天生的派生类都完成这个接口，即原始类，而且复制原始类中的一切办法逻辑。以后假如该类必要更新，会天生一个新的派生类，也会完成这个接口。如许做的目标是不管怎样修正，统一个class的派生类都有一个配合的接口，他们之间的转换变得对外不通明。
清单3.界说一个派生类

//在class文件产生改动时从头界说这个类privateClass<?>redefineClass(StringclassName,ClassSourceclassSource){ClassWritercw=newClassWriter(ClassWriter.COMPUTE_MAXS);ClassReadercr=null;classSource.update();StringenhancedClassName=classSource.getEnhancedName();try{cr=newClassReader(newFileInputStream(classSource.getFile()));}catch(IOExceptione){e.printStackTrace();returnnull;}EnhancedModifierem=newEnhancedModifier(cw,className.replace(".","/"),enhancedClassName.replace(".","/"));ExtendModifierexm=newExtendModifier(em,className.replace(".","/"),enhancedClassName.replace(".","/"));cr.accept(exm,0);byte[]code=cw.toByteArray();classSource.setByteCopy(code);Class<?>clazz=defineClass(enhancedClassName,code,0,code.length);classSource.setClassCopy(clazz);returnclazz;}

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再次load原始类的class文件，此处界说了两个加强组件，一个是EnhancedModifier，这个加强组件的感化是改动原本的类名。第二个加强组件是ExtendModifier，这个加强组件的感化是改动原有类的父类，让这个修正后的派生类可以完成统一个原始类（此时原始类已转成接口了）。
自界说classloader另有一个感化是监听会产生改动的class文件，classloader会办理一个准时器，准时顺次扫描这些class文件是不是改动。
改动创立对象的举动

Java假造机罕见的创立对象的办法有两种，一种是静态创立，间接new一个对象，一种是静态创立，经由过程反射的办法，创立对象。
因为已在自界说加载器中变动了原有类的范例，把它从类改成了接口，以是这两种创立办法都没法建立。我们要做的是将实例化原始类的举动酿成实例化派生类。
关于第一种办法，必要做的是将静态创立，变成经由过程classloader猎取class，然后静态创立该对象。
清单4.交换后的指令集所对应的逻辑

//原始逻辑Greeterp=newGreeter();//改动后的逻辑IGreeterp=(IGreeter)MyClassLoader.getInstance().findClass("com.example.Greeter").newInstance();

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这里又必要用到ASM来修正class文件了。查找到一切new对象的语句，交换成经由过程classloader的情势来猎取对象的情势。
清单5.使用ASM修正办法体

@OverridepublicvoidvisitTypeInsn(intopcode,Stringtype){if(opcode==Opcodes.NEW&&type.equals(className)){List<LocalVariableNode>variables=node.localVariables;StringcompileType=null;for(inti=0;i<variables.size();i++){LocalVariableNodelocalVariable=variables.get(i);compileType=formType(localVariable.desc);if(matchType(compileType)&&!valiableIndexUsed[i]){valiableIndexUsed[i]=true;break;}}mv.visitMethodInsn(Opcodes.INVOKESTATIC,CLASSLOAD_TYPE,"getInstance","()L"+CLASSLOAD_TYPE+";");mv.visitLdcInsn(type.replace("/","."));mv.visitMethodInsn(Opcodes.INVOKEVIRTUAL,CLASSLOAD_TYPE,"findClass","(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/Class;");mv.visitMethodInsn(Opcodes.INVOKEVIRTUAL,"java/lang/Class","newInstance","()Ljava/lang/Object;");mv.visitTypeInsn(Opcodes.CHECKCAST,compileType);flag=true;}else{mv.visitTypeInsn(opcode,type);}}

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关于第二种创立办法，必要经由过程修正Class.forName()和ClassLoader.findClass()的举动，使他们经由过程自界说加载器加载类。
利用JavaAgent拦阻默许加载器的举动

之前完成的类加载器已办理了热部署所必要的功效，但是JVM启动时，其实不会用自界说的加载器加载classpath下的一切class文件，取而代之的是经由过程使用加载器往加载。假如在其以后用自界说加载重视新加载已加载的class，有大概会呈现LinkageError的exception。以是必需在使用启动之前，从头交换已加载的class。假如在jdk1.4之前，能利用的办法只要一种，改动jdk中classloader的加载举动，使它指向自界说加载器的加载举动。幸亏jdk5.0以后，我们有了另外一种侵犯性更小的举措，这就是JavaAgent办法，JavaAgent能够在JVM启动以后，使用启动之前的长久间隙，供应空间给用户做一些特别举动。对照罕见的使用，是使用JavaAgent做面向方面的编程，在办法间到场监控日记等。
JavaAgent的完成很简单，只需在一个类内里，界说一个premain的办法。
清单6.一个复杂的JavaAgent

publicclassReloadAgent{publicstaticvoidpremain(StringagentArgs,Instrumentationinst){GeneralTransformertrans=newGeneralTransformer();inst.addTransformer(trans);}}

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然后编写一个manifest文件，将Premain-Class属性设置成界说一个具有premain办法的类名便可。
天生一个包括这个manifest文件的jar包。

manifest-Version:1.0Premain-Class:com.example.ReloadAgentCan-Redefine-Classes:true

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最初必要在实行使用的参数中增添-javaagent参数,到场这个jar。同时能够为Javaagent增添参数，下图中的参数是测试代码中testproject的相对路径。如许在实行使用的之前，会优先实行premain办法中的逻辑，而且预剖析必要加载的class。
.增添实行参数

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这里使用JavaAgent交换原始字节码，制止原始字节码被Java假造机加载。只必要完成一个ClassFileTransformer的接口，使用这个完成类完成class交换的功效。
清单7.交换class

@Overridepublicbyte[]transform(ClassLoaderparamClassLoader,StringparamString,Class<?>paramClass,ProtectionDomainparamProtectionDomain,byte[]paramArrayOfByte)throwsIllegalClassFormatException{StringclassName=paramString.replace("/",".");if(className.equals("com.example.Test")){MyClassLoadercl=MyClassLoader.getInstance();cl.defineReference(className,"com.example.Greeter");returncl.getByteCode(className);}elseif(className.equals("com.example.Greeter")){MyClassLoadercl=MyClassLoader.getInstance();cl.redefineClass(className);returncl.getByteCode(className);}returnnull;}

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至此，一切的事情半途而废，浏览一下hotswap的了局吧。

用java开发web只要两本书：一本是关于java基础的，一本是关于jsp、servlet的就可以了。开发周期长，我就来讲句题外话，现在有很多思想都是通过java来展现。

作者: 活着的死人 时间: 2015-1-19 23:51
J2SE开发桌面应用软件比起 VC,VB,DEPHI这些传统开发语言来说，优势好象并不明显。J2ME对于初学者来说，好象又有点深奥，而且一般开发者很难有开发环境。

作者: 冷月葬花魂 时间: 2015-1-25 09:07
如果要向java web方向发展也要吧看看《Java web从入门到精通》学完再到《Struts2.0入门到精通》这样你差不多就把代码给学完了。有兴趣可以看一些设计模块和框架的包等等。

作者: 蒙在股里 时间: 2015-1-30 05:29
设计模式是高级程序员真正掌握面向对象核心思想的必修课。设计模式并不是一种具体"技术",它讲述的是思想，它不仅仅展示了接口或抽象类在实际案例中的灵活应用和智慧

作者: 飘飘悠悠 时间: 2015-2-6 07:35
Java是一个纯的面向对象的程序设计语言，它继承了 C++语言面向对象技术的核心。Java舍弃了C ++语言中容易引起错误的指针（以引用取代）、运算符重载（operator overloading）

作者: 柔情似水 时间: 2015-2-6 18:11
设计模式是高级程序员真正掌握面向对象核心思想的必修课。设计模式并不是一种具体"技术",它讲述的是思想，它不仅仅展示了接口或抽象类在实际案例中的灵活应用和智慧

作者: 若相依 时间: 2015-2-15 23:13
设计模式是高级程序员真正掌握面向对象核心思想的必修课。设计模式并不是一种具体"技术",它讲述的是思想，它不仅仅展示了接口或抽象类在实际案例中的灵活应用和智慧

作者: 透明 时间: 2015-3-4 17:07
你可以去承接一些项目做了，一开始可能有些困难，可是你有技术积累，又考虑周全，接下项目来可以迅速作完，相信大家以后都会来找你的，所以Money就哗啦啦的。。。。。。

作者: 老尸 时间: 2015-3-6 18:55
有时间再研究一下MVC结构（把Model-View-Control分离开的设计思想）

作者: 山那边是海 时间: 2015-3-13 05:44
另外编写和运行Java程序需要JDK(包括JRE)，在sun的官方网站上有下载，thinking in java第三版用的JDK版本是1.4,现在流行的版本1.5（sun称作J2SE 5.0，汗），不过听说Bruce的TIJ第四版国外已经出来了，是专门为J2SE 5.0而写的。

作者: 金色的骷髅 时间: 2015-3-20 13:52
科学超级计算机、移动电话和互联网，同时拥有全球最大的开发者专业社群。

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