Java基于自定义类加载器实现热部署过程解析
热部署：
热部署就是在不重启应用的情况下，当类的定义即字节码文件修改后，能够替换该Class创建的对象。一般情况下，类的加载都是由系统自带的类加载器完成，且对于同一个全限定名的java类，只能被加载一次，而且无法被卸载。可以使用自定义的ClassLoader替换系统的加载器，创建一个新的ClassLoader，再用它加载Class，得到的Class对象就是新的（因为不是同一个类加载器），再用该Class对象创建一个实例，从而实现动态更新。如：修改JSP文件即生效，就是利用自定义的ClassLoader实现的。
还需要创建一个守护线程，不断地检查class文件是否被修改过，通过判断文件的上次修改时间实现。
演示：
原来的程序：
修改后重新编译：
代码：
packageDynamic;
importjava.io.*;
importjava.nio.file.Files;
importjava.nio.file.Path;
importjava.util.concurrent.TimeUnit;
publicclassClassLoadStudy{
publicstaticvoidmain(String[]args)throwsException{
HotDeployhot=newHotDeploy("Dynamic.Task");
hot.monitor();
while(true){
TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
hot.getTask().run();
}
}
}
//热部署
classHotDeploy{
privatestaticvolatileRunnableinstance;
privatefinalStringFILE_NAME;
privatefinalStringCLASS_NAME;
publicHotDeploy(Stringname){
CLASS_NAME=name;//类的完全限定名
name=name.replaceAll("\\.","/")+".class";
FILE_NAME=(getClass().getResource("/")+name).substring(6);//判断class文件修改时间使用，substring(6)去掉开头的file:/
}
//获取一个任务
publicRunnablegetTask(){
if(instance==null){//双重检查锁，单例，线程安全
synchronized(HotDeploy.class){
if(instance==null){
try{
instance=createTask();
}catch(Exceptione){
e.printStackTrace();
}
}
}
}
returninstance;
}
//创建一个任务，重新加载class文件
privateRunnablecreateTask(){
try{
Classclazz=MyClassLoader.getLoader().loadClass(CLASS_NAME);
if(clazz!=null)
return(Runnable)clazz.newInstance();
}catch(Exceptione){
e.printStackTrace();
}
returnnull;
}
//监视器，监视class文件是否被修改过，如果是的话，则重新加载
publicvoidmonitor()throwsIOException{
Threadt=newThread(()->{
try{
longlastModified=Files.getLastModifiedTime(Path.of(FILE_NAME)).toMillis();
while(true){
Thread.sleep(500);
longnow=Files.getLastModifiedTime(Path.of(FILE_NAME)).toMillis();
if(now!=lastModified){//如果class文件被修改过了
lastModified=now;
instance=createTask();//重新加载
}
}
}catch(InterruptedException|IOExceptione){
e.printStackTrace();
}
});
t.setDaemon(true);//守护线程
t.start();
}
}
//自定义的类加载器
classMyClassLoaderextendsClassLoader{
@Override
publicClassfindClass(Stringname)throwsClassNotFoundException{
try{
StringfileName="/"+name.replaceAll("\\.","/")+".class";
InputStreamis=getClass().getResourceAsStream(fileName);
byte[]b=is.readAllBytes();
returndefineClass(name,b,0,b.length);
}catch(IOExceptione){
thrownewClassNotFoundException(name);
}
}
publicstaticMyClassLoadergetLoader(){
returnnewMyClassLoader();
}
}
遇到的坑：
刚开始自定义类加载器时，重写的是loadClass(Stringname)方法，但不断地报错，后来明白了，因为Task类实现了Java.lang.Runnable接口，且重写loadClass方法破坏了双亲委派机制，导致了自定义的类加载器去加载java.lang.Runnable，但被Java安全机制禁止了所以会报错。defineClass调用preDefineClass，preDefineClass会检查包名，如果以java开头，就会抛出异常，因为让用户自定义的类加载器来加载Java自带的类库会引起混乱。
于是又重写findClass方法，但还是不行，findClass方法总是得不到执行，因为编译好的类是在classpath下的，而自定义的ClassLoader的父加载器是AppClassLoader，由于双亲委派机制，类就会被ApplicationClassLoader来加载了。因此自定义的findClass方法就不会被执行。解决方法是，向构造器ClassLoader(ClassLoaderparent)传入null，或传入getSystemClassLoader().getParent()。
还有就是路径问题：
- path不以/开头时，默认是从此类所在的包下取资源；path以/开头时，则是从ClassPath根下获取；
- URLgetClass.getResource(Stringpath)
- InputStreamgetClass().getResourceAsStream(Stringpath)
- getResource("")返回当前类所在的包的路径
- getResource("/")返回当前的classpath根据路径
- path不能以/开始，path是从classpath根开始算的，因为classloader不是用户自定义的类，所以没有相对路径的配置文件可以获取，所以默认都是从哪个classpath路径下读取，自然就没有必要以/开头了。
- URLClass.getClassLoader().getResource(Stringpath)
- InputStreamClass.getClassLoader().getResourceAsStream(Stringpath)
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