未加星标

Tomcat 热部署的实现原理详解

字体大小 | |
[运维安全 所属分类 运维安全 | 发布者 店小二04 | 时间 | 作者 红领巾 ] 0人收藏点击收藏

Tomcat热部署机制

 对于Java应用程序来说,热部署就是在运行时更新Java类文件。在基于Java的应用服务器实现热部署的过程中,类装入器扮演着重要的角色。大多数基于Java的应用服务器,包括EJB服务器和Servlet容器,都支持热部署。类装入器不能重新装入一个已经装入的类,但只要使用一个新的类装入器实例,就可以将类再次装入一个正在运行的应用程序。

我们知道,现在大多数的web服务器都支持热部署,而对于热部署的实现机制,网上讲的却不够完善,下面我们就Tomcat的热部署实现机制,讲解一下它是如何实现的:

 Tomcat的容器实现热部署使用了两种机制:

Classloader重写,通过自定义classloader加载相应的jsp编译后的class到JVM中。 通过动态修改内存中的字节码,将修改过的class再次装载到JVM中。

Classloader实现jsp的重新加载

Tomcat通过org.apache.jasper.servlet.JasperLoader实现了对jsp的加载,

下面做个测试:

1. 新建一个web工程,并编写一个jsp页面,在jsp页面中输出该页面的classloader,.

2. 启动web服务器,打开jsp页面,我们可以看到后台输出,该jsp的classloader是JasperLoader的一个实例。

3. 修改jsp,保存并刷新jsp页面,再次查看后台输出,此classloader实例已经不是刚才那个了,也就是说tomcat通过一个新的classloader再次装载了该jsp。

4. 其实,对于每个jsp页面tomcat都使用了一个独立的classloader来装载,每次修改完jsp后,tomcat都将使用一个新的classloader来装载它。

关于如何使用自定义classloader来装载一个class这里就不说了,相信网上都能找到,JSP属于一次性消费,每次调用容器将创建一个新的实例,属于用完就扔的那种,但是对于这种实现方式却很难用于其它情况下,如现在我们工程中很多都使用了单例,尤其是spring工程,在这种情况下使用新的classloader来加载修改后的类是不现实的,单例类将在内存中产生多个实例,而且这种方式无法改变当前内存中已有实例的行为,当然,tomcat也没通过该方式实现class文件的重新加载。

通过代理修改内存中class的字节码

Tomcat中的class文件是通过org.apache.catalina.loader. WebappClassLoader装载的,同样我们可以做个测试,测试过程与jsp测试类似,测试步骤就不说了,只说一下结果:

在热部署的情况下,对于被该classloader 加载的class文件,它的classloader始终是同一个WebappClassLoader,除非容器重启了,相信做完这个实验你就不会再认为tomcat是使用一个新的classloader来加载修改过的class了,而且对于有状态的实例,之前该实例拥有的属性和状态都将保存,并在下次执行时拥有了新的class的逻辑,这就是热部署的神秘之处(其实每个实例只是保存了该实例的状态属性,我们通过序列化对象就能看到对象中包含的状态,最终的逻辑还是存在于class文件中)。

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;
}
}

以上是基本实现代码,需要组件为:

1.HotAgent(预加载)

 2.ClassTransform(在加载class的时候可以修改class的字节码),本例中没用到

3.ReloadTask(class定时加载器,以上代码仅供参考)

4.META-INF/MANIFEST.MF内容为:(参数一:支持class重定义;参数二:预加载类)

Can-Redefine-Classes: true Premain-Class: agent.HotAgent

5.将以上组件打包成jar文件(到此,组件已经完成,下面为编写测试类文件)。

6.新建一个java工程,编写一个java逻辑类,并编写一个Test类,在该测试类中调用逻辑类的方法,

下面看下测试类代码:

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);
}
}
}

运行测试类:

java Cjavaagent:agent.jar test.redefine.Test

在测试类中,我们使用了一个死循环,定时调用逻辑类的方法。我们可以修改Bean1中的方法实现,将在不同时间看到不同的输出结果,关于技术细节也没什么好讲的了,相信大家都能明白。

Tomcat 热部署配置

<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 href="http://res.importnew.com/eclipse" title="Eclipse ImportNew主页" target="_blank">Eclipse</a></span>.jst.j2ee.server:CPCWeb"/>
</Host>

autoDeploy=”true” ― 自动部署 reloadable=”true” ― 自动加载

感谢阅读,希望能帮助到大家,谢谢大家对本站的支持!

本文运维安全相关术语:linux服务器代维 linux服务器搭建 运维管理 运维工程师 企业安全文章 企业安全管理 cf安全系统检测到游戏数据异常

分页:12
转载请注明
本文标题:Tomcat 热部署的实现原理详解
本站链接:http://www.codesec.net/view/523936.html
分享请点击:


1.凡CodeSecTeam转载的文章,均出自其它媒体或其他官网介绍,目的在于传递更多的信息,并不代表本站赞同其观点和其真实性负责;
2.转载的文章仅代表原创作者观点,与本站无关。其原创性以及文中陈述文字和内容未经本站证实,本站对该文以及其中全部或者部分内容、文字的真实性、完整性、及时性,不作出任何保证或承若;
3.如本站转载稿涉及版权等问题,请作者及时联系本站,我们会及时处理。
登录后可拥有收藏文章、关注作者等权限...
技术大类 技术大类 | 运维安全 | 评论(0) | 阅读(95)