java類加載器與類的熱替換怎么實現(xiàn)

這篇文章主要講解了“java類加載器與類的熱替換怎么實現(xiàn)”，文中的講解內(nèi)容簡單清晰，易于學(xué)習(xí)與理解，下面請大家跟著小編的思路慢慢深入，一起來研究和學(xué)習(xí)“java類加載器與類的熱替換怎么實現(xiàn)”吧！

任何一個使用到的Class，都需要被classLoader加載到JVM中，這個加載的過程，又分為

1. defineClass

2. loadClass

3. resolveClass
   

即根據(jù)提供的不同形式的class文件的內(nèi)容，轉(zhuǎn)化成一個Class，對其進行加載，鏈接。

而所謂的hotswap，就是使用新的代碼替換掉已經(jīng)加載的這個Class中的內(nèi)容。

我們這里使用Javassist來模擬類似的效果，通過動態(tài)的修改class內(nèi)某個方法的內(nèi)容，來實現(xiàn)熱替換的效果。

基本步驟：

1. 先定義一個接口，包含一個方法，該方法內(nèi)的內(nèi)容在后面用于熱替換

2. 定義一個接口的實現(xiàn)

3. 在Servlet內(nèi)接收頁面上傳入的參數(shù)，頁面上的參數(shù)內(nèi)容，則是具體上面接口定義方法及方法對應(yīng)的方法體內(nèi)容

4. 在接收到參數(shù)后，根據(jù)參數(shù)內(nèi)容，使用Javassist進行熱替換的操作。

基本Javassist的代碼大概是下面的樣子：

ITemp test = new Temp();  // 聲明一個接口

ClassPool pool = new ClassPool(true);

private ITemp hotswap(String str) {

        String methodBody = null;

        try {

 //添加到classpath

            pool.insertClassPath(new ClassClassPath(ITemp.class));

            String className = "ITemp_" + UUID.randomUUID();

            CtClass clazz = pool.makeClass(className);

            clazz.setInterfaces(new CtClass[]{pool.get("com.xxxx.ITemp")});

            methodBody = str;

            clazz.addMethod(CtMethod.make(methodBody, clazz));

            ITemp fun = (ITemp) clazz.toClass().newInstance();

            calculatorClass.writeFile("d:/temp");

            return fun;

            } catch(Exception e) {

            

            }

在用的過程中，接收到參數(shù)后，把hotswap方法返回的實例再指給test這個實例。然后test內(nèi)對應(yīng)方法的執(zhí)行已經(jīng)改成在頁面上傳入的邏輯。

原理

上面的是怎么樣實現(xiàn)的呢？

其實，上面的替換，實質(zhì)上，是重新生成了一個ITemp這個接口的實現(xiàn)類，然后我們在頁面上定義的，是這個實現(xiàn)類的方法中的內(nèi)容。然后我們的替換，是把一個實現(xiàn)類的引用改成另一個。

在更新Server中service的引用，指向新的實現(xiàn)，舊的會在引用請求執(zhí)行完成后會被釋放。

另外一個

這時，一定有同學(xué)提起JDK默認支持的 Agent，這種基于JVMTI的實現(xiàn)。但是，這里需要注意的是，此時使用的是Agent，如果使用其pre_main，那么支持的是Class的 defineClass執(zhí)行前，對其進行所謂的增強或者是織入，類似于OpenJPA的Enhance和AJP的weave。

這種相當(dāng)于是把class內(nèi)容在讀到內(nèi)容之后修改了一下，然后傳給classLoader進行defineClass。

而JVMTI在JDK1.6之后，支持的另外一種形式，是在應(yīng)用已經(jīng)部署啟動之后，要進行類的改變的，使用的是agent_main方法，此時，需要對class進行retransform。像Java里一些常用的Profiler工具使用的就是這種，attach到已經(jīng)啟動的Java進程，對其進行retransform，例如Btrace。

這里的transform會調(diào)用Instrumention的RedefineClass，本質(zhì)上是修改類的定義。我們以Btrace為例，來看他在背后做了什么。

我的Trace腳本內(nèi)容如下：

@BTrace(unsafe=true)

public class TracingScript {

@OnMethod(clazz="com.xxx.WorkFun", method="myPrint")

public void sc() {

    println("===========");

  }

}

對于要監(jiān)控的類WorkFun，我們看到，Btrace監(jiān)控后，會類內(nèi)新增一個方法$btrace$TracingScript$sc()

該方法就所做的就是我們在Trace腳本里定義的內(nèi)容，比如上面，我們會在對應(yīng)java方法執(zhí)行時打印一行等號，其對應(yīng)的方法jvm指令如下：

而這個方法是如何和我們自己要監(jiān)控的方法聯(lián)系起來的呢？就是在我們的監(jiān)控方法第一行，增加了對于trace方法的調(diào)用。

感謝各位的閱讀，以上就是“java類加載器與類的熱替換怎么實現(xiàn)”的內(nèi)容了，經(jīng)過本文的學(xué)習(xí)后，相信大家對java類加載器與類的熱替換怎么實現(xiàn)這一問題有了更深刻的體會，具體使用情況還需要大家實踐驗證。這里是億速云，小編將為大家推送更多相關(guān)知識點的文章，歡迎關(guān)注！