java类加载器与类的热替换怎么实现

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任何一个使用到的Class，都需要被classLoader加载到JVM中，这个加载的过程，又分为

1. defineClass

2. loadClass

3. resolveClass
   

即根据提供的不同形式的class文件的内容，转化成一个Class，对其进行加载，链接。

而所谓的hotswap，就是使用新的代码替换掉已经加载的这个Class中的内容。

我们这里使用Javassist来模拟类似的效果，通过动态的修改class内某个方法的内容，来实现热替换的效果。

基本步骤：

1. 先定义一个接口，包含一个方法，该方法内的内容在后面用于热替换

2. 定义一个接口的实现

3. 在Servlet内接收页面上传入的参数，页面上的参数内容，则是具体上面接口定义方法及方法对应的方法体内容

4. 在接收到参数后，根据参数内容，使用Javassist进行热替换的操作。

基本Javassist的代码大概是下面的样子：

ITemp test = new Temp();  // 声明一个接口

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) {

            

            }

在用的过程中，接收到参数后，把hotswap方法返回的实例再指给test这个实例。然后test内对应方法的执行已经改成在页面上传入的逻辑。

原理

上面的是怎么样实现的呢？

其实，上面的替换，实质上，是重新生成了一个ITemp这个接口的实现类，然后我们在页面上定义的，是这个实现类的方法中的内容。然后我们的替换，是把一个实现类的引用改成另一个。

在更新Server中service的引用，指向新的实现，旧的会在引用请求执行完成后会被释放。

另外一个

这时，一定有同学提起JDK默认支持的 Agent，这种基于JVMTI的实现。但是，这里需要注意的是，此时使用的是Agent，如果使用其pre_main，那么支持的是Class的 defineClass执行前，对其进行所谓的增强或者是织入，类似于OpenJPA的Enhance和AJP的weave。

这种相当于是把class内容在读到内容之后修改了一下，然后传给classLoader进行defineClass。

而JVMTI在JDK1.6之后，支持的另外一种形式，是在应用已经部署启动之后，要进行类的改变的，使用的是agent_main方法，此时，需要对class进行retransform。像Java里一些常用的Profiler工具使用的就是这种，attach到已经启动的Java进程，对其进行retransform，例如Btrace。

这里的transform会调用Instrumention的RedefineClass，本质上是修改类的定义。我们以Btrace为例，来看他在背后做了什么。

我的Trace脚本内容如下：

@BTrace(unsafe=true)

public class TracingScript {

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

public void sc() {

    println("===========");

  }

}

对于要监控的类WorkFun，我们看到，Btrace监控后，会类内新增一个方法$btrace$TracingScript$sc()

该方法就所做的就是我们在Trace脚本里定义的内容，比如上面，我们会在对应java方法执行时打印一行等号，其对应的方法jvm指令如下：

而这个方法是如何和我们自己要监控的方法联系起来的呢？就是在我们的监控方法第一行，增加了对于trace方法的调用。

感谢各位的阅读，以上就是“java类加载器与类的热替换怎么实现”的内容了，经过本文的学习后，相信大家对java类加载器与类的热替换怎么实现这一问题有了更深刻的体会，具体使用情况还需要大家实践验证。这里是亿速云，小编将为大家推送更多相关知识点的文章，欢迎关注！