百度360必应搜狗淘宝本站头条
mysql distinctjenkins官网mysql 子查询vba splitpython list sort
当前位置：网站首页 > IT技术 > 正文

牛逼!自己手写一个热加载_牛逼!自己手写一个热加载视频

wptr33 2025-02-21 15:39 21 浏览

热加载：在不停止程序运行的情况下，对类（对象）的动态替换

Java ClassLoader 简述

Java中的类从被加载到内存中到卸载出内存为止，一共经历了七个阶段：加载、验证、准备、解析、初始化、使用、卸载。

接下来我们重点讲解加载和初始化这两步

加载

在加载的阶段，虚拟机需要完成以下三件事：

  • 通过一个类的全限定名来获取定义此类的二进制字节流
  • 将这个字节流所代表的的静态存储结构转化为方法区的运行时数据结构
  • 在内存中生成一个代表这个类的java.lang.Class对象，作为方法区这个类的各种数据的访问入口。

这三步都是通过类加载器来实现的。而官方定义的Java类加载器有BootstrapClassLoader、ExtClassLoader、AppClassLoader。这三个类加载器分别负责加载不同路径的类的加载。并形成一个父子结构。

类加载器名称负责加载目录BootstrapClassLoader处于类加载器层次结构的最高层，负责 sun.boot.class.path 路径下类的加载，默认为 jre/lib 目录下的核心 API 或 -Xbootclasspath 选项指定的 jar 包ExtClassLoader加载路径为 java.ext.dirs，默认为 jre/lib/ext 目录或者 -Djava.ext.dirs 指定目录下的 jar 包加载AppClassLoader加载路径为 java.class.path，默认为环境变量 CLASSPATH 中设定的值。也可以通过 -classpath 选型进行指定

默认情况下，例如我们使用关键字new或者Class.forName都是通过AppClassLoader类加载器来加载的

正因为是此父子结构，所以默认情况下如果要加载一个类，会优先将此类交给其父类进行加载（直到顶层的BootstrapClassLoader也没有），如果父类都没有，那么才会将此类交给子类加载。

这就是类加载器的双亲委派规则。另外，关注公众号Java技术栈，回复：JVM46，可以获取一份 46 页的 JVM 高清教程。

初始化

当我们要使用一个类的执行方法或者属性时，类必须是加载到内存中并且完成初始化的。那么类是什么时候被初始化的呢？有以下几种情况

  • 使用new关键字实例化对象的时候、读取或者设置一个类的静态字段、以及调用一个类的静态方法。
  • 使用java.lang.reflect包的方法对类进行反射调用时，如果类没有进行初始化，那么先进行初始化。
  • 初始化一个类的时候，如果发现其父类没有进行初始化，则先触发父类的初始化。
  • 当虚拟机启动时，用户需要制定一个执行的主类(包含main()方法的那个类)虚拟机会先初始化这个主类。

如何实现热加载？

在上面我们知道了在默认情况下，类加载器是遵循双亲委派规则的。所以我们要实现热加载，那么我们需要加载的那些类就不能交给系统加载器来完成。

所以我们要自定义类加载器来写我们自己的规则。

实现自己的类加载器

要想实现自己的类加载器，只需要继承ClassLoader类即可。而我们要打破双亲委派规则，那么我们就必须要重写loadClass方法，因为默认情况下loadClass方法是遵循双亲委派的规则的。

public?class?CustomClassLoader?extends?ClassLoader{

????private?static?final?String?CLASS_FILE_SUFFIX?=?".class";

????//AppClassLoader的父类加载器
????private?ClassLoader?extClassLoader;

????public?CustomClassLoader(){
????????ClassLoader?j?=?String.class.getClassLoader();
????????if?(j?==?null)?{
????????????j?=?getSystemClassLoader();
????????????while?(j.getParent()?!=?null)?{
????????????????j?=?j.getParent();
????????????}
????????}
????????this.extClassLoader?=?j?;
????}

????protected?Class?loadClass(String?name,?boolean?resolve){

????????Class?cls?=?null;
????????cls?=?findLoadedClass(name);
????????if?(cls?!=?null){
????????????return?cls;
????????}
????????//获取ExtClassLoader
????????ClassLoader?extClassLoader?=?getExtClassLoader()?;
????????//确保自定义的类不会覆盖Java的核心类
????????try?{
????????????cls?=?extClassLoader.loadClass(name);
????????????if?(cls?!=?null){
????????????????return?cls;
????????????}
????????}catch?(ClassNotFoundException?e?){

????????}
????????cls?=?findClass(name);
????????return?cls;
????}

????@Override
????public?Class?findClass(String?name)?{
????????byte[]?bt?=?loadClassData(name);
????????return?defineClass(name,?bt,?0,?bt.length);
????}

????private?byte[]?loadClassData(String?className)?{
????????//?读取Class文件呢
????????InputStream?is?=?getClass().getClassLoader().getResourceAsStream(className.replace(".",?"/")+CLASS_FILE_SUFFIX);
????????ByteArrayOutputStream?byteSt?=?new?ByteArrayOutputStream();
????????//?写入byteStream
????????int?len?=0;
????????try?{
????????????while((len=is.read())!=-1){
????????????????byteSt.write(len);
????????????}
????????}?catch?(IOException?e)?{
????????????e.printStackTrace();
????????}
????????//?转换为数组
????????return?byteSt.toByteArray();
????}

????public?ClassLoader?getExtClassLoader(){
????????return?extClassLoader;
????}
}

为什么要先获取ExtClassLoader类加载器呢？其实这里是借鉴了Tomcat里面的设计，是为了避免我们自定义的类加载器覆盖了一些核心类。例如java.lang.Object。

为什么是获取ExtClassLoader类加载器而不是获取AppClassLoader呢？这是因为如果我们获取了AppClassLoader进行加载，那么不还是双亲委派的规则了吗？Java类加载机制，这篇推荐看下。

监控class文件

这里我们使用ScheduledThreadPoolExecutor来进行周期性的监控文件是否修改。在程序启动的时候记录文件的最后修改时间。随后周期性的查看文件的最后修改时间是否改动。如果改动了那么就重新生成类加载器进行替换。这样新的文件就被加载进内存中了。

首先我们建立一个需要监控的文件：

public?class?Test?{

????public?void?test(){
????????System.out.println("Hello?World!?Version?one");
????}
}

我们通过在程序运行时修改版本号，来动态的输出版本号。

接下来我们建立周期性执行的任务类。

public?class?WatchDog?implements?Runnable{

????private?Map?fileDefineMap;

????public?WatchDog(Map?fileDefineMap){
????????this.fileDefineMap?=?fileDefineMap;
????}

????@Override
????public?void?run()?{
????????File?file?=?new?File(FileDefine.WATCH_PACKAGE);
????????File[]?files?=?file.listFiles();
????????for?(File?watchFile?:?files){
????????????long?newTime?=?watchFile.lastModified();
????????????FileDefine?fileDefine?=?fileDefineMap.get(watchFile.getName());
????????????long?oldTime?=?fileDefine.getLastDefine();
????????????//如果文件被修改了,那么重新生成累加载器加载新文件
????????????if?(newTime!=oldTime){
????????????????fileDefine.setLastDefine(newTime);
????????????????loadMyClass();
????????????}
????????}
????}

????public?void?loadMyClass(){
????????try?{
????????????CustomClassLoader?customClassLoader?=?new?CustomClassLoader();
????????????Class?cls?=?customClassLoader.loadClass("com.example.watchfile.Test",false);
????????????Object?test?=?cls.newInstance();
????????????Method?method?=?cls.getMethod("test");
????????????method.invoke(test);
????????}catch?(Exception?e){
????????????System.out.println(e);
????????}
????}
}

可以看到在上面的演示图中我们简单地实现了热加载的功能。

优化

在上面的方法调用中我们是使用了getMethod()方法来调用的。此时或许会有疑问，为什么不直接将newInstance()强转为Test类呢？

如果我们使用了强转的话，代码会变成这样Test test = (Test) cls.newInstance()。但是在运行的时候会抛ClassCastException异常。这是为什么呢？因为在Java中确定两个类是否相等，除了看他们两个类文件是否相同以外还会看他们的类加载器是否相同。所以即使是同一个类文件，如果是两个不同的类加载器来加载的，那么它们的类型就是不同的。

WatchDog类是由我们new出来的。所以默认是AppClassLoader来加载的。所以test变量的声明类型是WatchDog方法中的一个属性，所以也是由AppClassLoader来加载的。因此两个类不相同。

该如何解决呢？问题就出在了=号双方的类不一样，那么我们给它搞成一样不就行了吗？怎么搞？

答案就是接口。默认情况下，如果我们实现了一个接口，那么此接口一般都是以子类的加载器为主的。意思就是如果没有特殊要求的话，例如A implements B 如果A的加载器是自定义的。那么B接口的加载器也是和子类是一样的。

所以我们要将接口的类加载器搞成是AppClassLoader来加载。

所以自定义加载器中加入这一句：

if?("com.example.watchfile.ITest".equals(name)){
????try?{
????????cls?=?getSystemClassLoader().loadClass(name);
????}?catch?(ClassNotFoundException?e)?{

????}
????return?cls;
}

建立接口：

public?interface?ITest?{

????void?test();
}

这样我们就能愉快地调用了。直接调用其方法。不会抛异常，因为=号双方的类是一样的。

CustomClassLoader?customClassLoader?=?new?CustomClassLoader();
Class?cls?=?customClassLoader.loadClass("com.example.watchfile.Test",false);
ITest?test?=?(ITest)?cls.newInstance();
test.test();

参考文章：

  • https://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-lo-hotswapcls/index.html
  • https://www.jianshu.com/p/d8fa14802b7a

作者：不学无术的程序员
链接：www.jianshu.com/p/d8fa14802b7a

相关推荐

redis的八种使用场景

前言:redis是我们工作开发中，经常要打交道的，下面对redis的使用场景做总结介绍也是对redis举报的功能做梳理。缓存Redis最常见的用途是作为缓存，用于加速应用程序的响应速度。...

基于Redis的3种分布式ID生成策略

在分布式系统设计中，全局唯一ID是一个基础而关键的组件。随着业务规模扩大和系统架构向微服务演进，传统的单机自增ID已无法满足需求。高并发、高可用的分布式ID生成方案成为构建可靠分布式系统的必要条件。R...

基于OpenWrt系统路由器的模式切换与网页设计

摘要：目前商用WiFi路由器已应用到多个领域，商家通过给用户提供一个稳定免费WiFi热点达到吸引客户、提升服务的目标。传统路由器自带的Luci界面提供了工厂模式的Web界面，用户可通过该界面配置路...

这篇文章教你看明白 nginx-ingress 控制器

主机nginx一般nginx做主机反向代理（网关）有以下配置...

如何用redis实现注册中心

一句话总结使用Redis实现注册中心：服务注册...

爱可可老师24小时热门分享(2020.5.10)

No1.看自己以前写的代码是种什么体验？No2.DooM-chip!国外网友SylvainLefebvre自制的无CPU、无操作码、无指令计数器...No3.我认为CS学位可以更好，如...

Apportable:拯救程序员，IOS一秒变安卓

摘要：还在为了跨平台使用cocos2d-x吗,拯救objc程序员的奇葩来了,ApportableSDK:FreeAndroidsupportforcocos2d-iPhone。App...

JAVA实现超买超卖方案汇总，那个最适合你，一篇文章彻底讲透

以下是几种Java实现超买超卖问题的核心解决方案及代码示例，针对高并发场景下的库存扣减问题：方案一：Redis原子操作+Lua脚本（推荐）//使用Redis+Lua保证原子性publicbo...

3月26日更新 快速施法自动施法可独立设置

2016年3月26日DOTA2有一个79.6MB的更新主要是针对自动施法和快速施法的调整本来内容不多不少朋友都有自动施法和快速施法的困扰英文更新日志一些视觉BUG修复就不翻译了主要翻译自动施...

Redis 是如何提供服务的

在刚刚接触Redis的时候，最想要知道的是一个’setnameJhon’命令到达Redis服务器的时候，它是如何返回’OK’的？里面命令处理的流程如何，具体细节怎么样？你一定有问过自己...

lua _G、_VERSION使用

到这里我们已经把lua基础库中的函数介绍完了，除了函数外基础库中还有两个常量，一个是_G，另一个是_VERSION。_G是基础库本身，指向自己，这个变量很有意思，可以无限引用自己，最后得到的还是自己，...

China's top diplomat to chair third China-Pacific Island countries foreign ministers' meeting

BEIJING,May21(Xinhua)--ChineseForeignMinisterWangYi,alsoamemberofthePoliticalBureau...

移动工作交流工具Lua推出Insights数据分析产品

Lua是一个适用于各种职业人士的移动交流平台，它在今天推出了一项叫做Insights的全新功能。Insights是一个数据平台，客户可以在上面实时看到员工之间的交流情况，并分析这些情况对公司发展的影响...

Redis 7新武器:用Redis Stack实现向量搜索的极限压测

当传统关系型数据库还在为向量相似度搜索的性能挣扎时，Redis7的RedisStack...

Nginx/OpenResty详解，Nginx Lua编程，重定向与内部子请求

重定向与内部子请求Nginx的rewrite指令不仅可以在Nginx内部的server、location之间进行跳转，还可以进行外部链接的重定向。通过ngx_lua模块的Lua函数除了能实现Nginx...

一周热门
最近发表
标签列表
赣ICP备2024040476号-12