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java元件中的熱插拔（osgi)

阿新 • • 發佈：2019-02-05

大部分的開發這都是直接使用IDE，很少用人願意去探究Eclipse內部的情況，而Eclipse本身就是有一大堆的Plug-in組成，同時提供一個OSGi的環境供眾多的Plug-in使用。Eclipse與OSGI聯姻的行為是從Eclipse 基金在Eclipse 3.0 釋出的時候開始的，此後，Eclipse 逐步遷移到OSGi 框架中，並自己實現了一個OSGi 開源框架，取名為Equinox，該框架隨著每次Eclipse 的釋出也會相應的更新。Eclipse 之所以這麼做，其一是因為Eclipse 的外掛體系與OSGi 的設計思想不謀而合，其二也是因為OSGi 更為規範，其對外掛體系的定義也更為完整一些。事實證明Eclipse 在採用OSGi 架構後，無論從效能、可擴充套件性這兩個方面來講還是從二次開發的角度來定義，都取得巨大的成功。

從此以後，開發人員不僅能夠從網路中獲得俯拾皆是的Eclipse Plug-in，並在開發中發揮作用，同時也有很多的團體和個人也參與到了Plug-in的開發過程中。Eclipse Plug-in的最大特點就是熱插拔，當然這個特點的源泉便是OSGi。估計很多人都接觸過路由器，大部分的路由器都支援模組的熱插拔，這就意味著可以在路由器執行的狀況下給它動態的增加新的功能或者解除安裝不需要的功能，硬體界的這種熱插拔技術一直就是軟體界所追求的，而OSGI則使得熱插拔技術在軟體界成為現實。基於OSGI的系統，可通過安裝新的Bundle、更新或停止現有的Bundle來實現系統功能的插拔。

在這份文件中，我將圍繞著OSGi的熱插拔技術展開話題。與此同時會介紹OSGi同介面多Bundle服務的使用以及Servlet在OSGi中的使用。同樣，為了能夠給大家一個感性的認識，我決定還是提供一個小的工程例項來說明我要闡述的問題。這個工程將由一個介面定義Bundle、兩個介面實現Bundle以及一個客戶端呼叫Bundle。


1.實現介面定義Bundle

a. 編寫程式碼
 Activator.java

Java程式碼 複製程式碼
  1. package org.danlley.osgi.ds.common;   
  2. import org.osgi.framework.BundleActivator;   
  3. import org.osgi.framework.BundleContext;   
  4. publicclass Activator implements BundleActivator {   
  5. publicvoid start(BundleContext context) throws Exception {   
  6.     }   
  7. publicvoid stop(BundleContext context) throws Exception {   
  8.     }   
  9. }  
package org.danlley.osgi.ds.common;

import org.osgi.framework.BundleActivator;
import org.osgi.framework.BundleContext;

public class Activator implements BundleActivator {

	public void start(BundleContext context) throws Exception {
	}

	public void stop(BundleContext context) throws Exception {
	}

}

 Item.java

Java程式碼 複製程式碼
  1. package org.danlley.osgi.ds.services;   
  2. publicclass Item {   
  3.     String name;   
  4.     String id;   
  5. public Item(String name, String id) {   
  6. super();   
  7. this.name = name;   
  8. this.id = id;   
  9.     }   
  10. public Item() {   
  11. super();   
  12.     }   
  13. public String getName() {   
  14. return name;   
  15.     }   
  16. publicvoid setName(String name) {   
  17. this.name = name;   
  18.     }   
  19. public String getId() {   
  20. return id;   
  21.     }   
  22. publicvoid setId(String id) {   
  23. this.id = id;   
  24.     }   
  25. }  
package org.danlley.osgi.ds.services;

public class Item {
	String name;
	String id;

	public Item(String name, String id) {
		super();
		this.name = name;
		this.id = id;
	}

	public Item() {
		super();
	}

	public String getName() {
		return name;
	}

	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}

	public String getId() {
		return id;
	}

	public void setId(String id) {
		this.id = id;
	}
}

 MySampleListContributor.java 

Java程式碼 複製程式碼
  1. package org.danlley.osgi.ds.services;   
  2. import java.util.List;   
  3. publicinterface MySampleListContributor {   
  4. public List<Item> getItems();   
  5. }  
package org.danlley.osgi.ds.services;

import java.util.List;

public interface MySampleListContributor {
	public List<Item> getItems();
}

b. 修改配置檔案，釋出包路徑
 
 修改MANIFEST.MF配置檔案的內容，新增內容：Export-Package: org.danlley.osgi.ds.services，為後面的兩個Bundle實現提供介面，修改後MANIFEST.MF配置檔案的內容如下：
  -------------------------------------------------------
  Manifest-Version: 1.0
  Bundle-ManifestVersion: 2
  Bundle-Name: Osgi_ds_interface Plug-in
  Bundle-SymbolicName: osgi_ds_interface
  Bundle-Version: 1.0.0
  Bundle-ClassPath: target/classes/
  Bundle-Activator: org.danlley.osgi.ds.common.Activator
  Bundle-Vendor: some vendor
  Import-Package: org.osgi.framework;version="1.3.0"
  Export-Package: org.danlley.osgi.ds.services
  -------------------------------------------------------
 修改後build.properties配置檔案的內容
  ----------------------------------------
  source.target/classes/ = src/main/java/
  output.target/classes/ = target/classes/
  bin.includes = META-INF/,/
          target/classes/
  ----------------------------------------

2.定義Bundle介面實現

 a. 實現Bunble：osgi_ds_implements_a
  1). 定義類：MySampleListContributor

Java程式碼 複製程式碼
  1. package org.danlley.osgi.ds.impl;   
  2. import java.util.ArrayList;   
  3. import java.util.List;   
  4. import org.danlley.osgi.ds.services.Item;   
  5. import org.danlley.osgi.ds.services.MySampleListContributor;   
  6. publicclass ContributeA implements MySampleListContributor{   
  7. public List<Item> getItems(){   
  8.         List<Item> list=new ArrayList<Item>();   
  9.         list.add(new Item("ContributeA","1"));   
  10.         list.add(new Item("ContributeA","2"));   
  11.         list.add(new Item("ContributeA","3"));   
  12.         list.add(new Item("ContributeA","4"));   
  13. return list;   
  14.     }   
  15. }  
package org.danlley.osgi.ds.impl;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import org.danlley.osgi.ds.services.Item;
import org.danlley.osgi.ds.services.MySampleListContributor;

public class ContributeA implements MySampleListContributor{
	public List<Item> getItems(){
		List<Item> list=new ArrayList<Item>();
		list.add(new Item("ContributeA","1"));
		list.add(new Item("ContributeA","2"));
		list.add(new Item("ContributeA","3"));
		list.add(new Item("ContributeA","4"));
		return list;
	}
}

  2). 定義一個新目錄OSGI-INF用來存放介面實現的相關配置
  3). 在OSGI-INF目錄下定義檔案component.xml
   內容如下：

Xml程式碼 複製程式碼
  1. <?xmlversion="1.0"encoding="UTF-8"?>
  2. <componentname="services">
  3. <implementation
  4. class="org.danlley.osgi.ds.impl.ContributeA"/>
  5. <service>
  6. <provide
  7. interface="org.danlley.osgi.ds.services.MySampleListContributor"/>
  8. </service>
  9. </component>

   說明：關於OSGi介面與實現的繫結事實上是有兩種實現的方式，一種便是利用這裡的配置檔案的宣告來實現其繫結的任務，另外還有一種方式是在程式中直接繫結。我們可以使用OSGi為我們提供的一個工具類org.osgi.framework.BundleContext為我們提供的方法registerService(String className,Object _instance, Dictionary arg)來完成這項工作，具體程式碼示例如下：

Java程式碼 複製程式碼
  1. private ServiceRegistration sr = null;   
  2. publicvoid start(BundleContext context) throws Exception {   
  3.     Hashtable props = new Hashtable();   
  4.     props.put("description", "This an long value");   
  5.     sr = context.registerService(SomeClass.class.getName(),SomeClassImpl, props);   
  6. }  
private ServiceRegistration sr = null;
public void start(BundleContext context) throws Exception {
	Hashtable props = new Hashtable();
	props.put("description", "This an long value");
	sr = context.registerService(SomeClass.class.getName(),SomeClassImpl, props);
}

  4). 宣告OSGI-INF/component.xml

   -----------------------------------------------------
   Manifest-Version: 1.0
   Bundle-ManifestVersion: 2
   Bundle-Name: Osgi_ds_implements_a Plug-in
   Bundle-SymbolicName: osgi_ds_implements_a
   Bundle-Version: 1.0.0
   Bundle-ClassPath: target/classes/
   Bundle-Activator: org.danlley.osgi.ds.common.Activator
   Import-Package: org.osgi.framework;version="1.3.0"
   Require-Bundle: osgi_ds_interface
   Service-Component: OSGI-INF/component.xml
   -----------------------------------------------------

 b. 實現Bundle：osgi_ds_implement_b
  1). 定義類：MySampleListContributor

Java程式碼 複製程式碼
  1. package org.danlley.osgi.ds.impl;   
  2. import java.util.ArrayList;   
  3. import java.util.List;   
  4. import org.danlley.osgi.ds.services.Item;   
  5. import org.danlley.osgi.ds.services.MySampleListContributor;   
  6. publicclass ContributeB implements MySampleListContributor{   
  7. public List<Item> getItems(){   
  8.         List<Item> list=new ArrayList<Item>();   
  9.         list.add(new Item("ContributeB","[1]"));   
  10.         list.add(new Item("ContributeB","[2]"));   
  11. return list;   
  12.     }   
  13. }  
package org.danlley.osgi.ds.impl;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

import org.danlley.osgi.ds.services.Item;
import org.danlley.osgi.ds.services.MySampleListContributor;

public class ContributeB implements MySampleListContributor{
	public List<Item> getItems(){
		List<Item> list=new ArrayList<Item>();
		list.add(new Item("ContributeB","[1]"));
		list.add(new Item("ContributeB","[2]"));
		return list;
	}
}

  2). 定義一個新目錄OSGI-INF用來存放介面實現的相關配置
  3). 在OSGI-INF目錄下定義檔案component.xml
   內容如下：

Java程式碼 複製程式碼
  1. <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>   
  2. <component name="services">   
  3.     <implementation   
  4. class="org.danlley.osgi.ds.impl.ContributeB" />   
  5.     <service>   
  6.         <provide   
  7. interface="org.danlley.osgi.ds.services.MySampleListContributor" />   
  8.     </service>   
  9. </component>  
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<component name="services">
	<implementation
		class="org.danlley.osgi.ds.impl.ContributeB" />
	<service>
		<provide
			interface="org.danlley.osgi.ds.services.MySampleListContributor" />
	</service>
</component>

  4). 宣告OSGI-INF/component.xml

   -----------------------------------------------------
   Manifest-Version: 1.0
   Bundle-ManifestVersion: 2
   Bundle-Name: Osgi_ds_implement_b Plug-in
   Bundle-SymbolicName: osgi_ds_implement_b
   Bundle-Version: 1.0.0
   Bundle-ClassPath: target/classes/
   Bundle-Activator: org.danlley.osgi.ds.common.Activator
   Bundle-Vendor: some vendor
   Import-Package: org.osgi.framework;version="1.3.0"
   Require-Bundle: osgi_ds_interface
   Service-Component: OSGI-INF/component.xml
   -----------------------------------------------------

3. 定義客戶端Bundle：osgi_ds_client
 說明：在osgi_ds_client中，我們需要處理兩件事情
  i.  分別從兩個實現介面的Bundle中獲取資料
  ii. 註冊一個Servlet用來在瀏覽器中展現獲取的資料
 為此，我們需要設計一個工具類MenuHelper來獲取資料，並由ClientServlet來進行資料展現。
 a. 編寫程式碼
  MenuHelper.java

Java程式碼 複製程式碼
  1. package org.danlley.osgi.ds.client;   
  2. import java.util.ArrayList;   
  3. import java.util.List;   
  4. import org.danlley.osgi.ds.services.MySampleListContributor;   
  5. import org.osgi.service.component.ComponentContext;   
  6. publicclass MenuHelper {   
  7. static MenuHelper instance;   
  8.     List<MySampleListContributor> menuContributors = new ArrayList<MySampleListContributor>();   
  9. protectedvoid activate(ComponentContext context) {   
  10.         System.out.println("Calling activate");   
  11.         Object obj = null;   
  12. try {   
  13.             obj = context.locateService("menuHelper");   
  14.         } catch (Exception e) {   
  15.             e.printStackTrace();   
  16.         }   
  17.         System.out.println(obj);   
  18.         instance = this;   
  19.     }   
  20. protectedvoid deactivate(ComponentContext context) throws Exception {   
  21.         System.out.println("Calling deactivate");   
  22.     }   
  23. publicstatic MenuHelper getInstance() {   
  24. return instance;   
  25.     }   
  26. public List<MySampleListContributor> getMenuContributors() {   
  27. return menuContributors;   
  28.     }   
  29. publicvoid addMenuContributor(MySampleListContributor menuContributor) {   
  30.         System.out.println("Calling addMenuContributor");   
  31.         menuContributors.add(menuContributor);   
  32.     }   
  33. publicvoid removeMenuContributor(MySampleListContributor menuContributor) {   
  34.         System.out.println("Calling removeMenuContributor");   
  35.         menuContributors.remove(menuContributor);   
  36.     }   
  37. }  
package org.danlley.osgi.ds.client;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import org.danlley.osgi.ds.services.MySampleListContributor;
import org.osgi.service.component.ComponentContext;

public class MenuHelper {

	static MenuHelper instance;

	List<MySampleListContributor> menuContributors = new ArrayList<MySampleListContributor>();

	protected void activate(ComponentContext context) {
		System.out.println("Calling activate");
		Object obj = null;
		try {
			obj = context.locateService("menuHelper");
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
		System.out.println(obj);
		instance = this;
	}

	protected void deactivate(ComponentContext context) throws Exception {
		System.out.println("Calling deactivate");
	}

	public static MenuHelper getInstance() {
		return instance;
	}

	public List<MySampleListContributor> getMenuContributors() {
		return menuContributors;
	}

	public void addMenuContributor(MySampleListContributor menuContributor) {
		System.out.println("Calling addMenuContributor");
		menuContributors.add(menuContributor);
	}

	public void removeMenuContributor(MySampleListContributor menuContributor) {
		System.out.println("Calling removeMenuContributor");
		menuContributors.remove(menuContributor);
	}
}

  ClientServlet.java

Java程式碼 複製程式碼
  1. package org.danlley.osgi.ds.client.servlet;   
  2. import java.io.IOException;   
  3. import javax.servlet.http.HttpServlet;   
  4. import javax.servlet.http.HttpServletRequest;   
  5. import javax.servlet.http.HttpServletResponse;   
  6. import org.danlley.osgi.ds.client.MenuHelper;   
  7. import org.danlley.osgi.ds.services.Item;   
  8. import org.danlley.osgi.ds.services.MySampleListContributor;   
  9. publicclass ClientServlet extends HttpServlet {   
  10. /**  
  11.      * serialVersionUID  
  12.      */
  13. privatestaticfinallong serialVersionUID = -2631550134006854279L;   
  14. publicvoid doPost(HttpServletRequest servlet, HttpServletResponse response) throws IOException {   
  15.         doGet(servlet, response);   
  16.     }   
  17. publicvoid doGet(HttpServletRequest servlet, HttpServletResponse response) throws IOException {   
  18.         response.setContentType("text/html");   
  19.         response.getWriter().write("Hello  
  20. ");   
  21.         response.getWriter().write("<ul>");   
  22. for (MySampleListContributor mycontribute : MenuHelper.getInstance().getMenuContributors()) {   
  23. for (Item mItem : mycontribute.getItems()) {   
  24.                 response.getWriter().write(   
  25. "<li><a href=/"" + mItem.getId() + "/">" + mItem.getName() + "[" +    
  26.                     mItem.getId() + "]" + "</a></li>");   
  27.             }   
  28.         }   
  29.         response.getWriter().write("</ul>");   
  30.     }   
  31. }  
package org.danlley.osgi.ds.client.servlet;

import java.io.IOException;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import org.danlley.osgi.ds.client.MenuHelper;
import org.danlley.osgi.ds.services.Item;
import org.danlley.osgi.ds.services.MySampleListContributor;

public class ClientServlet extends HttpServlet {
	/**
	 * serialVersionUID
	 */
	private static final long serialVersionUID = -2631550134006854279L;

	public void doPost(HttpServletRequest servlet, HttpServletResponse response) throws IOException {
		doGet(servlet, response);
	}

	public void doGet(HttpServletRequest servlet, HttpServletResponse response) throws IOException {
		response.setContentType("text/html");
		response.getWriter().write("Hello<br/>");
		response.getWriter().write("<ul>");
		for (MySampleListContributor mycontribute : MenuHelper.getInstance().getMenuContributors()) {
			for (Item mItem : mycontribute.getItems()) {
				response.getWriter().write(
					"<li><a href=/"" + mItem.getId() + "/">" + mItem.getName() + "[" + 
					mItem.getId() + "]" + "</a></li>");
			}
		}
		response.getWriter().write("</ul>");
	}

}

 b.註冊Servlet
  在工程根目錄定義檔案plugin.xml，同時也可以採用在Eclipse提供的視覺化介面進行操作。

Xml程式碼 複製程式碼
  1. <plugin>
  2. <extensionpoint="org.eclipse.equinox.http.registry.resources">
  3. <resource
  4. alias="/web"
  5. base-name="/page"/>
  6. </extension>
  7. <extensionpoint="org.eclipse.equinox.http.registry.servlets">
  8. <servlet
  9. alias="/exampleServlet"
  10. class="org.danlley.osgi.ds.client.servlet.ClientServlet"/>
  11. </extension>
  12. </plugin>

 c. 定義檔案目錄OSGI-INF
 d. 在OSGI-INF中增加檔案component.xml

Xml程式碼 複製程式碼
  1. <?xmlversion="1.0"encoding="UTF-8"?>
  2. <componentname="menuHelper">
  3. <implementation
  4. class="org.danlley.osgi.ds.client.MenuHelper"/>
  5. <referencename="menuHelper"
  6. interface="org.danlley.osgi.ds.services.MySampleListContributor"
  7. cardinality="0..n"
  8. policy="dynamic"
  9. bind="addMenuContributor"
  10. unbind="removeMenuContributor"
  11. />
  12. </component>

  這樣，在系統初始化過程中，我們定義在MenuHelper中的activate方法首先會被執行，然後，locateService()查詢系統中是否有可用的"menuHelper"，接著查詢MySampleListContributor例項，並由addMenuContributor方法完成合並工作。另外，當我們停掉客戶端呼叫Bundle時，deactivate方法會在整個Bundle被Stop之前被呼叫來執行一些清理工作。
 e. 修改配置檔案

  ------------------------------------------------------
  Manifest-Version: 1.0
  Bundle-ManifestVersion: 2
  Bundle-Name: Osgi_ds_client Plug-in
  Bundle-SymbolicName: osgi_ds_client;singleton:=true
  Bundle-Version: 1.0.0
  Bundle-ClassPath: target/classes/
  Bundle-Activator: org.danlleyo.osgi.ds.common.Activator
  Import-Package: org.osgi.framework;version="1.3.0"
  Service-Component: OSGI-INF/component.xml
  Require-Bundle: osgi_ds_interface,
   org.eclipse.osgi,
   org.eclipse.osgi.services,
   org.eclipse.equinox.http.registry,
   org.eclipse.equinox.common,
   org.eclipse.equinox.launcher,
   org.eclipse.equinox.http.servlet,
   org.eclipse.equinox.ds,
   org.eclipse.equinox.http.helper,
   org.eclipse.equinox.http.jetty,
   org.eclipse.core.jobs,
   org.apache.commons.logging,
   javax.servlet,
   org.mortbay.jetty,
   osgi_ds_implement_b,
   osgi_ds_implements_a
  ------------------------------------------------------

4. 系統執行
 a. 啟動服務：
  執行結果如下，說明服務成功啟動。
  ---------------------------------------------------------------
  osgi> Jul 23, 2008 2:08:58 PM org.mortbay.http.HttpServer doStart
  INFO: Version Jetty/5.1.x
  Jul 23, 2008 2:08:58 PM org.mortbay.util.Container start
  INFO: Started [email protected]
  Jul 23, 2008 2:08:58 PM org.mortbay.util.Container start
  INFO: Started HttpContext[/,/]
  Jul 23, 2008 2:08:58 PM org.mortbay.http.SocketListener start
  INFO: Started SocketListener on 0.0.0.0:80
  Jul 23, 2008 2:08:58 PM org.mortbay.util.Container start
  INFO: Started [email protected]
  Calling addMenuContributor
  Calling addMenuContributor
  Calling activate
  [email protected]
  ---------------------------------------------------------------
 b. 訪問服務
  訪問地址：http://localhost/exampleServlet 如果出現6條資料(4條ContributeA的資料和2條ContributeB的資料)，則說明系統執行正常。
 c. 熱插拔Bundle
  檢視當前系統中所有執行Bundle的執行狀態及ID，結果如下：
  ------------------------------------------------------------------------------
  ss

  Framework is launched.

  id State       Bundle
  0 ACTIVE      org.eclipse.osgi_3.3.2.R33x_v20080105
  1879 ACTIVE      org.eclipse.osgi.services_3.1.200.v20070605
  2304 ACTIVE      javax.servlet_2.4.0.v200706111738
  3059 ACTIVE      org.eclipse.equinox.launcher_1.0.1.R33x_v20080118
  3060 ACTIVE      org.apache.commons.logging_1.0.4
  3065 ACTIVE      org.eclipse.equinox.http.registry_1.0.1.R33x_v20071231
  3066 ACTIVE      org.eclipse.equinox.registry_3.3.1.R33x_v20070802
  3067 ACTIVE      org.eclipse.equinox.common_3.3.0.v20070426
  3074 ACTIVE      org.apache.commons.logging_1.0.4.v200706111724
  3087 ACTIVE      org.eclipse.equinox.http.jetty_1.0.1.R33x_v20070816
  3095 ACTIVE      osgi_ds_interface_1.0.0
  3096 ACTIVE      org.eclipse.equinox.ds_1.0.0.qualifier
  3102 ACTIVE      org.eclipse.equinox.http.helper_1.0.0.qualifier
  3103 ACTIVE      osgi_ds_implement_b_1.0.0
  3104 ACTIVE      osgi_ds_implements_a_1.0.0
  3106 ACTIVE      org.eclipse.core.jobs_3.3.1.R33x_v20070709
  3109 ACTIVE      org.mortbay.jetty_5.1.11.v200706111724
  3112 ACTIVE      org.eclipse.equinox.http.servlet_1.0.1.R33x_v20070816
  3125 ACTIVE      osgi_ds_client_1.0.0
  ------------------------------------------------------------------------------

  執行stop 3104，執行結果如下：
   -----------------------------
   osgi> stop 3104
   Calling removeMenuContributor
   -----------------------------
  此時如果重新整理頁面，頁面上會僅剩兩天資料。說明osgi_ds_implements_a已被成功解除安裝。
  繼續執行stop 3103，執行結果如下：
   ------------------------------
   osgi> stop 3103
   Calling removeMenuContributor
   ------------------------------
  此時，重新整理頁面剛才展示的資料就會全部消失。
  繼續執行stop 3125，執行結果如下：
   --------------------
   osgi> stop 3125
   Calling deactivate
   ---------------------
  可見客戶端Bundle在停止之前，確實會執行deactivate方法來做一些清理工作。

 QQ群：9896150 【Java終結者】


 結束！

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