使用自定义classloader实现JAVA热替换，出现的问题

阳光穿透心脏的1/2处 2023-07-09 12:26 11阅读 0赞

# 使用的demo #

*  [自定义classloader实现JAVA热替换][classloader_JAVA]

> 他的demo有二个问题。

1.  他只是demo用反射好使。

> 我们不可能要求所有开发都知道反射的使用，pass

1.  [相同类进行转换出现ClassCastException异常][ClassCastException]

> 看看这篇: springboot环境下相同类进行转换出现ClassCastException异常  
> 他的意思,AclassLoad new=> Aobj 在 Aobj的方法中用 BclassLoad 引用的对象属于AclassLoad , 但是你用BclassLoad加载出来，他就不认识了。  
> 这时你必须要用反射。如demo

1.  [如果不重写loadClass,将无法热加载][loadClass]

> 其实ClassLoader，加载是使用loadClass 递归的加载到虚拟机中，同时他有缓存机制，

# 实现模拟tomcat热加载 #

请依赖hutool工具类

*  [gitHub地址][gitHub]

## 核心代码 ##

package com.fucking.great.hotreload;
    
    import cn.hutool.core.io.FileUtil;
    import cn.hutool.core.io.IoUtil;
    import cn.hutool.log.Log;
    import cn.hutool.log.LogFactory;
    
    import java.io.InputStream;
    import java.net.URL;
    import java.util.Date;
    
    /** * 热加载就这么简单。 * 需要注意每次都要新new HotReLoader(); * 否则会报 * java.lang.LinkageError: loader (instance of com/fucking/great/hotreload/HotReLoader): attempted duplicate class definition for name: "com/fucking/great/hotreload/DoHotReloadEntity" */
    public class HotReLoader extends ClassLoader{ 
    	protected static Log logger = LogFactory.get();
    	public Class findClass(String name) throws ClassNotFoundException { 
    		return null;
    	}
    	/* * Finds a specified class. * The bytecode for that class can be modified. */
    	public Class loadClass(String name) throws ClassNotFoundException { 
    		synchronized (getClassLoadingLock(name)) { 
    			// First, check if the class has already been loaded
    			// 查看缓存,防止LinkageError报错.
    				Class<?> c = findLoadedClass(name);
    				logger.debug("classNmae=[{}]开始执行c[{}]",name,c);
    				if (c == null) { 
    					long t0 = System.nanoTime();
    					try { 
    						if( !name.startsWith("java.") ){ 
    							try { 
    								// *modify the CtClass object here*
    								String internalName = name.replace(".", "/");
    								InputStream is = null;
    								String name1 = "/" + internalName + ".class";
    								Class<?> aClass = this.getClass();
    								URL resource = aClass.getResource(name1);
    								if( resource != null ){ 
    
    									String file = resource.getFile();
    									Date date = FileUtil.lastModifiedTime(file);
    									byte[] b = IoUtil.readBytes(aClass.getResourceAsStream(name1));
    									logger.debug("className为[{}]类加载路径为[{}]最后加载时间为[{}]",name,file,date);
    									c = defineClass(name, b, 0, b.length);
    								}
    							} catch (java.lang.SecurityException e) { 
    
    							}catch (Throwable e) { 
    								logger.debug(e);
    							}
    						}
    						if (c == null){ 
    							c = getSystemClassLoader().loadClass(name);
    						}
    					} catch (ClassNotFoundException e) { 
    						// ClassNotFoundException thrown if class not found
    						// from the non-null parent class loader
    					}
    
    					if (c == null) { 
    						// If still not found, then invoke findClass in order
    						// to find the class.
    						long t1 = System.nanoTime();
    						c = findClass(name);
    
    						// this is the defining class loader; record the stats
    						sun.misc.PerfCounter.getParentDelegationTime().addTime(t1 - t0);
    						sun.misc.PerfCounter.getFindClassTime().addElapsedTimeFrom(t1);
    						sun.misc.PerfCounter.getFindClasses().increment();
    					}
    				}
    				return c;
    			}
    	}
    
    
    }

## 测试代码(关键) ##

*  模拟tomcat的startup.bat代码，启动线程监听webApp下面所有的ClassLoad

package com.fucking.great.ioc;
    
    import cn.hutool.core.util.ReflectUtil;
    import cn.hutool.log.Log;
    import cn.hutool.log.LogFactory;
    import com.fucking.great.hotreload.HotReLoader;
    
    public class TestStartUp {
        public static final Log log = LogFactory.get();
        public static void main(String[] args) throws Exception {
            while (true){
                try {
                    HotReLoader classLoader = new HotReLoader();
                    Class aClass = classLoader.loadClass("com.fucking.great.ioc.TestIoc");
                    ReflectUtil.invoke(aClass.newInstance(),"helloByEntityOfIoc");
                    Thread.sleep(10000);
                } catch (Throwable e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            //        log.debug("{},{}",bean.toString(),TestIoc.class.getDeclaredFields().length);
        }
    }

*  tomcat每个子项目的web.xml-上下文启动
 *  他在这里可以自由的new 其它类了，其它类都可以热编译了。

package com.fucking.great.ioc;
    
    import cn.hutool.aop.ProxyUtil;
    import cn.hutool.aop.interceptor.CglibInterceptor;
    import cn.hutool.core.util.StrUtil;
    import cn.hutool.log.Log;
    import cn.hutool.log.LogFactory;
    import org.junit.Ignore;
    import org.junit.Test;
    
    public class TestIoc {
        public static final Log log = LogFactory.get();
        public  void helloByEntity(){
            new DoHotReloadEntity().helloByEntity();;
        }
        
    }

*  tomcat业务代码,servlet实现类
 *  请去下面博客,确定文件是否被编译更新了。
 *  [IDEA 保存后自动编译（自动Make）][IDEA _Make]

package com.fucking.great.ioc;
    
    import cn.hutool.log.Log;
    import cn.hutool.log.LogFactory;
    
    public class DoHotReloadEntity {
        public static final Log log = LogFactory.get();
        public static void hello(){
            log.debug("32312321321");
        }
        public  void helloByEntity(){
            log.debug("1232131");
        }
    }

# 最后 #

tomcat我估计是监听文件夹,如果class有变动就把整个ClassLoader替换掉重启，这也就是为什么有时候Context存的内容会被热加载clear掉。

# 参考资料 #

*  有挺多的，没有记录。。。日后再补上吧。
 *  这个热加载是个技术活，而且特别考验底层能力。
 *  Java类的卸载机制

[classloader_JAVA]: https://blog.csdn.net/tanga842428/article/details/79195844
[ClassCastException]: https://www.jianshu.com/p/e6d5a3969343
[loadClass]: https://www.jianshu.com/p/b75a89014e27
[gitHub]: https://github.com/wlh-xiangmu/hotReloadDemo
[IDEA _Make]: https://my.oschina.net/xiaojianyu/blog/1557844