# 前言

在之前的 深入淺出 JVM ClassLoader 一文中，我們說可以通過修改默認的類加載器實現熱部署，但在 Java 開發領域，熱部署一直是一個難以解決的問題，目前的 Java 虛擬機只能實現方法體的修改熱部署，對於整個類的結構修改，仍然需要重啟虛擬機，對類重新加載才能完成更新操作。對於某些大型的應用來說，每次的重啟都需要花費大量的時間成本，所以，如果能像我們之前說的那樣，在不重啟虛擬機的情況下更新一個類，在某些業務場景下變得十分重要。比如很多腳本語言就支持熱替換，例如 PHP，只要替換了PHP 源文件，這種改動就會立即生效，且無需重啟服務器。

今天我們就來一個簡單的熱部署，註意：不要小看他，這也是 JSP 支持修改的實現方式。

## # 1. 怎麽實現？

在上篇文章中，我們貼了一幅圖：

我們知道，一個類加載器只能加載一個同名類，在Java默認的類加載器層面作了判斷，如果已經有了該類，則不再重復加載，如果強行繞過判斷並使用自定義類加載器重復加載（比如調用 defineClass 方法），JVM 將會拋出 LinkageError：attempted duplicate class definition for name。

但請註意，我們說同一個類加載器不可以加載兩個同名的類，但不同的類加載器是可以加載同名的類的，加載完成之後，這兩個類雖然同名，但不是同一個 Class 對象，無法進行轉換。

那麽我們是否可以利用這個特性，實現熱部署呢？如同上圖的步驟：使用自定義的類加載器，加載一個類，當需要進行替換類的時候，我們就丟棄之前的類加載器和類，使用新的類加載器去加載新的 Class 文件，然後運行新對象的方法。

讓我們按照這個思路寫段代碼試試吧！

 class AccountMain {

  public static void main(String[] args)
      throws ClassNotFoundException, InterruptedException, IllegalAccessException, InstantiationException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException {

    while (true) {
      ClassLoader loader = new ClassLoader() {
        @Override
 

        public Class<?> loadClass(String name) throws ClassNotFoundException {
          try {
            String fileName = name.substring(name.lastIndexOf(".") + 1) + ".class";

            InputStream is = getClass().getResourceAsStream(fileName);
            if (is == null) {
              return super.loadClass(name);
            }

            byte[] b = new byte[is.available()];

            is.read(b);
            return defineClass(name, b, 0, b.length);

          } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
            throw new ClassNotFoundException(name);
          }
        }
      };
      
      Class clazz = loader.loadClass("cn.think.in.java.clazz.loader.asm.Account");
      Object account = clazz.newInstance();
      account.getClass().getMethod("operation", new Class[]{}).invoke(account);
      Thread.sleep(20000);
    }
  }

}

上面這個類是一個 mian 方法類，該方法是一個間隔 20 秒的死循環，步驟如下：

1. 創建一個自定義的 ClassLoader 對象，加載類的步驟不遵守雙親委派模型，而是直接加載。
2. 使用剛剛創建的類加載器加載指定的類。
3. 得到剛剛的Class 對象，使用反射創建對象，並調用對象的 operation 方法。

為什麽間隔20秒呢？因為我們要在啟動之後，修改類，並重新編譯。因此需要20秒時間。

再看看 Account 類：

public class Account {
  public void operation() {
    System.out.println("operation...");
    try {
      Thread.sleep(10);
    } catch (Exception e) {
      e.printStackTrace();
    }
  }
}

該類很簡單，只有一個方法，就是打印 operation...字符串。

我們還需要一個類，幹什麽用呢？我們剛剛說，需要修改 Account 類，然後重新編譯，為了方便，我們創建一個類，專門用於執行修改後的 Account 類，因為執行後肯定重新編譯了，省的我們去命令行使用 javac 了。

代碼如下：

class ReCompileAccount {

  public static void main(String[] args) {
    new Account().operation();
  }
}

如何測試呢？

1. 啟動AccountMain main 方法。會立刻打印出 operation... 字符串，並開始等待20秒。
2. 修改 Account 類的字符串為 operation.....new，
3. 啟動 ReCompileAccount 類，目的是重新編譯 Accoutn類。
4. 等待 AccountMain 類的打印。

不出意外的話，最後結果如下：

看到了吧，我們已經成功的把Accout 類修改了，並且是在不重啟 JVM 的情況下，實現了熱部署。就像我們剛剛說的，JSP 支持修改也是這麽實現的，每一個 JSP 頁面都對應著一個類加載器，當JSP 頁面被修改了，就重新創建類加載器，然後使用新的類加載器加載 JSP （JSP 其實就是 Java 類）。

## # 總結

基於 ClassLoader 的原理，我們實現了 Java 層面的熱部署，但大家如果自己實現一遍的話，還是覺得很麻煩，誠然，JSP 使用這種方式沒什麽問題，因為他是自動編譯的。但如果我們自己的應用的話，難道每次修改一個類，都要重新編譯一遍，然後在給定的時間裏去替換？我們能不能把這些手工活都交給 JVM 呢？實際上，Tocmat 也已經通過這種方式實現過了。限於篇幅，我們將在下一篇文章中講述。

good luck！！！！！

探秘 Java 熱部署