深入理解JVM系列教程(12) - 热部署

简介: 深入理解JVM系列教程(12) - 热部署

对于Java应用程序来说,热部署就是在运行时更新Java类文件。

1. 热部署原理

想要知道热部署的原理,必须要了解java类的加载过程,一个java类文件到虚拟机里的对象,要经过如下过程:

  1. 首先通过java编译器,将java文件编译成class字节码
  2. 类加载器读取class字节码,再将类转化为实例,对实例newInstance就可以生成对象。

类加载器ClassLoader功能,也就是将class字节码转换到类的实例。

在java应用中,所有的实例都是由类加载器,加载而来。

例如:一般在系统中,类的加载都是由系统自带的类加载器完成,而且对于同一个全限定名的java类(如com.csiar.soc.HelloWorld),只能被加载一次,而且无法被卸载。

这个时候问题就来了,如果我们希望将java类卸载,并且替换更新版本的java类,该怎么做呢?既然在类加载器中,java类只能被加载一次,并且无法卸载。那是不是可以直接把类加载器给换了?

答案是可以的,我们可以自定义类加载器,并重写ClassLoader的findClass方法。想要实现热部署可以分以下三个步骤:

1.销毁该自定义ClassLoader


2.更新class类文件


3.创建新的ClassLoader去加载更新后的class类文件。

2. 热部署和热加载

Java热部署与热加载的联系:

  • 不重启服务器编译/部署项目
  • 基于Java的类加载器实现

Java热部署与热加载的区别:

  • ( 部署方式)热部署在服务器运行时重新部署项目
  • ( 部署方式)热加载在运行时重新加载class
  • ( 实现原理)热部署直接重新加载整个应用
  • ( 实现原理)热加载在运行时重新加载class
  • ( 使用场景)热部署更多的是在生产环境使用
  • ( 使用场景)热加载则更多的实在开发环境使用

3. 案例

1.User没有被修改的类

package com.ylw.jvm.hotswap.old_endity;
public class Person {
    public void add(){
        System.out.print("没有被修改过");
    }
}

2.User更新类

package com.ylw.jvm.hotswap.new_entity;
public class Person {
    public void add(){
        System.out.print("Person add 被修改过");
    }
}

3.自定义类加载器

package com.ylw.jvm.hotswap;
import java.io.InputStream;
public class MyClassLoader extends ClassLoader {
    @Override
    protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {
        try {
            // 文件名称
            String fileName = name.substring(name.lastIndexOf(".") + 1) + ".class";
            // 获取文件输入流
            InputStream is = this.getClass().getResourceAsStream(fileName);
            // 读取字节
            byte[] b = new byte[is.available()];
            is.read(b);
            // 将byte字节流解析成jvm能够识别的Class对象
            return defineClass(name, b, 0, b.length);
        } catch (Exception e) {
            throw new ClassNotFoundException();
        }
    }
}

4.更新代码

package com.ylw.jvm.hotswap;
import java.io.File;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
public class Hotswap {
    public static void main(String[] args)
            throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException, NoSuchMethodException,
            SecurityException, IllegalArgumentException, InvocationTargetException, InterruptedException {
        //loadUser();
        System.gc();
        Thread.sleep(1000);// 等待资源回收
        // 需要被热部署的class文件
        File file1 = new File("/Users/Mac用户名/Desktop/workplace/IDEAWorkPlace/Java-JVM-Demo/target/classes/com/ylw/jvm/hotswap/new_entity/Person.class");
        // 之前编译好的class文件
        File file2 = new File("/Users/Mac用户名/Desktop/workplace/IDEAWorkPlace/Java-JVM-Demo/target/classes/com/ylw/jvm/hotswap/old_endity/Person.class");
        boolean isDelete = file2.delete();// 删除旧版本的class文件
        if (!isDelete) {
            System.out.println("热部署失败.");
            return;
        }
        file1.renameTo(file2);
        System.out.println("update success!");
        //loadUser();
    }
    public static void loadUser() throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException,
            NoSuchMethodException, SecurityException, IllegalArgumentException, InvocationTargetException {
        MyClassLoader myLoader = new MyClassLoader();
        Class<?> class1 = myLoader.findClass("com.ylw.jvm.hotswap.old_endity.Person");
        Object obj1 = class1.newInstance();
        Method method = class1.getMethod("add");
        method.invoke(obj1);
        System.out.println(obj1.getClass());
        System.out.println(obj1.getClass().getClassLoader());
    }
}

运行后,去编译后的class文件查看,发现old_entity里面的Person.class被替换了:

总结

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