Tomcat 熱部署的實(shí)現(xiàn)原理詳解
Tomcat熱部署機(jī)制
對(duì)于Java應(yīng)用程序來說,熱部署就是在運(yùn)行時(shí)更新Java類文件。在基于Java的應(yīng)用服務(wù)器實(shí)現(xiàn)熱部署的過程中,類裝入器扮演著重要的角色。大多數(shù)基于Java的應(yīng)用服務(wù)器,包括EJB服務(wù)器和Servlet容器,都支持熱部署。類裝入器不能重新裝入一個(gè)已經(jīng)裝入的類,但只要使用一個(gè)新的類裝入器實(shí)例,就可以將類再次裝入一個(gè)正在運(yùn)行的應(yīng)用程序。
我們知道,現(xiàn)在大多數(shù)的web服務(wù)器都支持熱部署,而對(duì)于熱部署的實(shí)現(xiàn)機(jī)制,網(wǎng)上講的卻不夠完善,下面我們就Tomcat的熱部署實(shí)現(xiàn)機(jī)制,講解一下它是如何實(shí)現(xiàn)的:
Tomcat的容器實(shí)現(xiàn)熱部署使用了兩種機(jī)制:
Classloader重寫,通過自定義classloader加載相應(yīng)的jsp編譯后的class到JVM中。 通過動(dòng)態(tài)修改內(nèi)存中的字節(jié)碼,將修改過的class再次裝載到JVM中。
Classloader實(shí)現(xiàn)jsp的重新加載
Tomcat通過org.apache.jasper.servlet.JasperLoader實(shí)現(xiàn)了對(duì)jsp的加載,
下面做個(gè)測(cè)試:
1. 新建一個(gè)web工程,并編寫一個(gè)jsp頁面,在jsp頁面中輸出該頁面的classloader,.
2. 啟動(dòng)web服務(wù)器,打開jsp頁面,我們可以看到后臺(tái)輸出,該jsp的classloader是JasperLoader的一個(gè)實(shí)例。
3. 修改jsp,保存并刷新jsp頁面,再次查看后臺(tái)輸出,此classloader實(shí)例已經(jīng)不是剛才那個(gè)了,也就是說tomcat通過一個(gè)新的classloader再次裝載了該jsp。
4. 其實(shí),對(duì)于每個(gè)jsp頁面tomcat都使用了一個(gè)獨(dú)立的classloader來裝載,每次修改完jsp后,tomcat都將使用一個(gè)新的classloader來裝載它。
關(guān)于如何使用自定義classloader來裝載一個(gè)class這里就不說了,相信網(wǎng)上都能找到,JSP屬于一次性消費(fèi),每次調(diào)用容器將創(chuàng)建一個(gè)新的實(shí)例,屬于用完就扔的那種,但是對(duì)于這種實(shí)現(xiàn)方式卻很難用于其它情況下,如現(xiàn)在我們工程中很多都使用了單例,尤其是spring工程,在這種情況下使用新的classloader來加載修改后的類是不現(xiàn)實(shí)的,單例類將在內(nèi)存中產(chǎn)生多個(gè)實(shí)例,而且這種方式無法改變當(dāng)前內(nèi)存中已有實(shí)例的行為,當(dāng)然,tomcat也沒通過該方式實(shí)現(xiàn)class文件的重新加載。
通過代理修改內(nèi)存中class的字節(jié)碼
Tomcat中的class文件是通過org.apache.catalina.loader. WebappClassLoader裝載的,同樣我們可以做個(gè)測(cè)試,測(cè)試過程與jsp測(cè)試類似,測(cè)試步驟就不說了,只說一下結(jié)果:
在熱部署的情況下,對(duì)于被該classloader 加載的class文件,它的classloader始終是同一個(gè)WebappClassLoader,除非容器重啟了,相信做完這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)憔筒粫?huì)再認(rèn)為tomcat是使用一個(gè)新的classloader來加載修改過的class了,而且對(duì)于有狀態(tài)的實(shí)例,之前該實(shí)例擁有的屬性和狀態(tài)都將保存,并在下次執(zhí)行時(shí)擁有了新的class的邏輯,這就是熱部署的神秘之處(其實(shí)每個(gè)實(shí)例只是保存了該實(shí)例的狀態(tài)屬性,我們通過序列化對(duì)象就能看到對(duì)象中包含的狀態(tài),最終的邏輯還是存在于class文件中)。
下面的class重定義是通過:java.lang.instrument實(shí)現(xiàn)的,具體可參考相關(guān)文檔。
下面我們看一下如何通過代理修改內(nèi)存中的class字節(jié)碼:
以下是一個(gè)簡單的熱部署代理實(shí)現(xiàn)類(代碼比較粗糙,也沒什么判斷):
package agent; import java.lang.instrument.ClassFileTransformer; import java.lang.instrument.Instrumentation; import java.util.Set; import java.util.Timer; import java.util.TreeSet; public class HotAgent { protected static Set<String> clsnames=new TreeSet<String>(); public static void premain(String agentArgs, Instrumentation inst) throws Exception { ClassFileTransformer transformer =new ClassTransform(inst); inst.addTransformer(transformer); System.out.println("是否支持類的重定義:"+inst.isRedefineClassesSupported()); Timer timer=new Timer(); timer.schedule(new ReloadTask(inst),2000,2000); } } package agent; import java.lang.instrument.ClassFileTransformer; importjava.lang.instrument.IllegalClassFormatException; import java.lang.instrument.Instrumentation; import java.security.ProtectionDomain; public class ClassTransform. implements ClassFileTransformer { private Instrumentation inst; protected ClassTransform(Instrumentation inst){ this.inst=inst; } /** * 此方法在redefineClasses時(shí)或者初次加載時(shí)會(huì)調(diào)用,也就是說在class被再次加載時(shí)會(huì)被調(diào)用, * 并且我們通過此方法可以動(dòng)態(tài)修改class字節(jié)碼,實(shí)現(xiàn)類似代理之類的功能,具體方法可使用ASM或者javasist, * 如果對(duì)字節(jié)碼很熟悉的話可以直接修改字節(jié)碼。 */ public byte[] transform(ClassLoader loader, String className, Class<?> classBeingRedefined, ProtectionDomain protectionDomain, byte[] classfileBuffer)throws IllegalClassFormatException { byte[] transformed = null; HotAgent.clsnames.add(className); return null; } } package agent; import java.io.InputStream; import java.lang.instrument.ClassDefinition; import java.lang.instrument.Instrumentation; import java.util.TimerTask; public class ReloadTask extends TimerTask { private Instrumentation inst; protected ReloadTask(Instrumentation inst){ this.inst=inst; } @Override public void run() { try{ ClassDefinition[] cd=new ClassDefinition[1]; Class[] classes=inst.getAllLoadedClasses(); for(Class cls:classes){ if(cls.getClassLoader()==null||!cls.getClassLoader().getClass().getName().equals("sun.misc.Launcher$AppClassLoader")) continue; String name=cls.getName().replaceAll("\\.","/"); cd[0]=new ClassDefinition(cls,loadClassBytes(cls,name+".class")); inst.redefineClasses(cd); } }catch(Exception ex){ ex.printStackTrace(); } } private byte[] loadClassBytes(Class cls,String clsname) throws Exception{ System.out.println(clsname+":"+cls); InputStream is=cls.getClassLoader().getSystemClassLoader().getResourceAsStream(clsname); if(is==null)return null; byte[] bt=new byte[is.available()]; is.read(bt); is.close(); return bt; } }
以上是基本實(shí)現(xiàn)代碼,需要組件為:
1.HotAgent(預(yù)加載)
2.ClassTransform(在加載class的時(shí)候可以修改class的字節(jié)碼),本例中沒用到
3.ReloadTask(class定時(shí)加載器,以上代碼僅供參考)
4.META-INF/MANIFEST.MF內(nèi)容為:(參數(shù)一:支持class重定義;參數(shù)二:預(yù)加載類)
Can-Redefine-Classes: true Premain-Class: agent.HotAgent
5.將以上組件打包成jar文件(到此,組件已經(jīng)完成,下面為編寫測(cè)試類文件)。
6.新建一個(gè)java工程,編寫一個(gè)java邏輯類,并編寫一個(gè)Test類,在該測(cè)試類中調(diào)用邏輯類的方法,
下面看下測(cè)試類代碼:
package test.redefine; public class Bean1 { public void test1(){ System.out.println("============================"); } } package test.redefine; public class Test { public static void main(String[] args)throws InterruptedException { Bean1 c1=new Bean1(); while(true){ c1.test1(); Thread.sleep(5000); } } }
運(yùn)行測(cè)試類:
java –javaagent:agent.jar test.redefine.Test
在測(cè)試類中,我們使用了一個(gè)死循環(huán),定時(shí)調(diào)用邏輯類的方法。我們可以修改Bean1中的方法實(shí)現(xiàn),將在不同時(shí)間看到不同的輸出結(jié)果,關(guān)于技術(shù)細(xì)節(jié)也沒什么好講的了,相信大家都能明白。
Tomcat 熱部署配置
<Host appBase="webapps" autoDeploy="true" name="localhost" unpackWARs="true" xmlNamespaceAware="false" xmlValidation="false"> <Context docBase="CPCWeb" path="/CPCWeb" reloadable="true" source="org.<span class="wp_keywordlink"><a title="Eclipse ImportNew主頁" target="_blank">Eclipse</a></span>.jst.j2ee.server:CPCWeb"/> </Host>
autoDeploy=”true” — 自動(dòng)部署 reloadable=”true” — 自動(dòng)加載
感謝閱讀,希望能幫助到大家,謝謝大家對(duì)本站的支持!
相關(guān)文章
解決Tomcat 中catalina.out持續(xù)累加問題
這篇文章主要介紹了解決Tomcat 中catalina.out持續(xù)累加問題 ,非常不錯(cuò),具有參考借鑒價(jià)值,需要的朋友可以參考下2018-03-03親測(cè)有效解決Tomcat啟動(dòng)提示錯(cuò)誤:At?least?one?JAR?was?scanned?for?T
這篇文章主要介紹了Tomcat啟動(dòng)提示錯(cuò)誤:At?least?one?JAR?was?scanned?for?TLDs?yet?contained?no?TLDs的問題及解決方法,本文給大家介紹的非常詳細(xì),對(duì)大家的學(xué)習(xí)或工作具有一定的參考借鑒價(jià)值,需要的朋友可以參考下2023-05-05關(guān)于Tomcat?結(jié)合Atomikos?實(shí)現(xiàn)JTA的方法
Tomcat作為一款經(jīng)典的Web服務(wù)器,在開發(fā)、測(cè)試和生產(chǎn)環(huán)境中得到了廣泛的使用。但Tomcat畢竟不是Java EE服務(wù)器,因此在EJB,JTA方面并沒有提供支持。本文講述了Tomcat使用Atomikos實(shí)現(xiàn)JTA的一種方法,需要的朋友可以參考下2021-11-11解析Tomcat的啟動(dòng)腳本--catalina.bat
本文主要對(duì)Tomcat的三個(gè)最重要的啟動(dòng)腳本之一--catalina.bat腳本做了詳細(xì)分析,具有很好的參考價(jià)值,需要的朋友可以看下2016-12-12