java高*之类热加载（2）

时间：2022-10-30 17:19:18

java高*之类热加载（2）

之前写过一篇文章，讨论使用自定义类加载器实现类的热加载。文章地址如下：

http://blog.csdn.net/maosijunzi/article/details/45696589

这篇文章将要讨论另一种方法实现热加载，这种方法理论上说可以对应用中所有的类

进行热加载，但是在实际应用中，我们也不可能对所有的类进行热加载，也都是指定

相关的算法类进行热加载。

本节所使用的是lang 包下的Instrumentation。下面这段话摘自百度百科。

“java.lang.instrument”包的具体实现，依赖于 JVMTI。JVMTI（Java Virtual Machine Tool Interface）是一套由 Java 虚拟机提供的，为 JVM 相关的工具提供的本地编程接口集合。

JVMTI 提供了一套”代理”程序机制，可以支持第三方工具程序以代理的方式连接和访问 JVM，并利用 JVMTI 提供的丰富的编程接口，完成很多跟 JVM 相关的功能。事实上，java.lang.instrument

包的实现，也就是基于这种机制的：在 Instrumentation 的实现当中，存在一个 JVMTI 的代理程序，通过调用 JVMTI 当中 Java 类相关的函数来完成 Java 类的动态操作。除开 Instrumentation 功能外，JVMTI

还在虚拟机内存管理，线程控制，方法和变量操作等等方面提供了大量有价值的函数。

也就是jvm实际上是提供了直接替换类的功能的。只不过需要我们告诉jvm什么时候，那些类需要重新加载。然后我们把改变后的字节码发给jvm，它就会帮我们完成替换。

下面我们直接看代码：

package com.instrument;

import java.lang.instrument.Instrumentation;
import java.lang.instrument.UnmodifiableClassException;

/**
 * @author chuer
 * @Description: 代理类：这个类需要在mainfest.mf文件中指定
 * @date 2015年5月22日 下午3:30:57 
 * @version V1.0
 */
public class AgentMain {

/**
 * 这个类需要在mainfest.mf文件中指定，而且此方法名以及参数都是固定的，不能随意指定。
 * 当我们告诉JVM需要热加载类的时候，JVM会自动调用此方法。
 * @param agentArgs
 * @param inst
 * @throws ClassNotFoundException
 * @throws UnmodifiableClassException
 * @throws InterruptedException
 */
public static void agentmain(String agentArgs, Instrumentation inst)
throws ClassNotFoundException, UnmodifiableClassException,
            InterruptedException {
        inst.addTransformer(new Transformer(), true);
        inst.retransformClasses(TransClass.class);
        System.out.println("Agent Main Done");
    }
}
package com.instrument;

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.InputStream;
import java.lang.instrument.ClassFileTransformer;
import java.lang.instrument.IllegalClassFormatException;
import java.security.ProtectionDomain;

/**
 * @author chuer
 * @Description: 类转换
 * @date 2015年5月22日 下午3:32:56 
 * @version V1.0
 */
public class Transformer implements ClassFileTransformer {


/**
 * 此方法获得新类的字节数据，发送给JVM，JVM会自动替换旧类的字节码数据
 */
public byte[] transform(ClassLoader l, String className, Class<?> c,
            ProtectionDomain pd, byte[] b) throws IllegalClassFormatException {

        className = className.replace('/', '.');
// 重新载入类文件（完整路径）
        String classNameSimple = className.substring(className.lastIndexOf('.') + 1);
if (!classNameSimple.equals("TransClass")) {
return null;
        }

        String newClassFile = "D:/com/instrument/" + classNameSimple + ".class";

        System.out.println(newClassFile);
return getBytesFromFile(newClassFile);
    }
/**
 * 获得class文件的字节数据
 * @param fileName
 * @return
 */
public static byte[] getBytesFromFile(String fileName) {
        File file = new File(fileName);
long length = file.length();
try (InputStream is = new FileInputStream(file)) {
byte[] bytes = new byte[(int) length];

int offset = 0;
int numRead = 0;
while (offset < bytes.length
                    && (numRead = is.read(bytes, offset, bytes.length - offset)) >= 0) {
                offset += numRead;
            }

if (offset < bytes.length) {
throw new Exception("Could not completely read file "
                        + file.getName());
            }
            is.close();
return bytes;
        } catch (Exception e) {
            System.out.println("error occurs in _ClassTransformer!"
                    + e.getClass().getName());
return null;
        }
    }
}
package com.instrument;


/**
 * @author chuer
 * @Description: 需要进行热加载的类
 * @date 2015年5月22日 下午3:32:37 
 * @version V1.0
 */
public class TransClass {
public int getNumber() {
return 2222;
    }
}
package com.instrument;

public class Main {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

while (true) {
int number = new TransClass().getNumber();
            System.out.println(number);
            Thread.sleep(1000);
        }
    }
}

manifest.mf文件内容如下：

Manifest-Version: 1.0
Agent-Class: com.instrument.AgentMain
Can-Retransform-Classes: true

使用eclipse的export功能打包，包名为chutest.jar，使用下面命令运行包：

java -cp chutest.jar com.instrument.TestMainInJar

运行如下：

D:\>java -cp chutest.jar com.instrument.TestMainInJar
2222
2222
2222
2222
2222
2222
2222
...

另打开一个cmd命令窗口，使用jps命令查看进程号：

C:\Users\Administrator>jps
5840 TestMainInJar
2196 Jps
4252

我们看到TestMainInJar的进程号为 5840.下面的程序会用到此进程号。

我们看一下，通知JVM进行类加载的程序：

package com.instrument;
import java.util.List;

import com.sun.tools.attach.VirtualMachine;
import com.sun.tools.attach.VirtualMachineDescriptor;

public class AttachThread extends Thread {
private final String jar;

    AttachThread(String attachJar, List<VirtualMachineDescriptor> vms) {
        jar = attachJar;
    }

public void run() {
        VirtualMachine vm = null;
        List<VirtualMachineDescriptor> listAfter = null;
try {
while (true) {
//如果被修改了则重新加载
                listAfter = VirtualMachine.list();
for (VirtualMachineDescriptor vmd : listAfter) {
if ("5840".equals(vmd.id())) {//5840 是进程号
                        vm = VirtualMachine.attach(vmd);//连接JVM
break; 
                    } 
                }
//通知JVM需要进行类的热加载，然后JVM会调用代理类的指定方法。
                vm.loadAgent(jar);
                vm.detach();
break;
            }
        } catch (Exception e) {
        }
    }

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
new AttachThread("D:/chutest.jar", VirtualMachine.list()).start();
    }
}

然后修改TransClass类如下：

public class TransClass {
public int getNumber() {
return 3333;
    }
}

编译后把，新的class文件放到D:/com/instrument目录下：

这时候，运行AttachThread类，然后我们进入命令窗口就会看到结果，如下：

2222
2222
2222
2222
D:/com/instrument/TransClass.class
Agent Main Done
3333
3333
3333
3333
3333
3333
3333
....

说明类已经被重新加载了。
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