Tomcat 热部署的实现原理详解

2019-10-18 15:37:19于海丽

下面的class重定义是通过:java.lang.instrument实现的,具体可参考相关文档。

下面我们看一下如何通过代理修改内存中的class字节码:

以下是一个简单的热部署代理实现类(代码比较粗糙,也没什么判断):

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("是否支持类的重定义:"+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时或者初次加载时会调用,也就是说在class被再次加载时会被调用,
   * 并且我们通过此方法可以动态修改class字节码,实现类似代理之类的功能,具体方法可使用ASM或者javasist,
   * 如果对字节码很熟悉的话可以直接修改字节码。
   */
  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;
  }
}