Play Framework hotswap及源码分析

开发 后端
reach your maximum productivity。play! 允许开发人员修改java文件,保存,然后刷新浏览器,立马可以看到效果。不需要编译,也不需要重启服务器。

play! ***的卖点就在于 hot swap,正如它自己宣称的:

reach your maximum productivity。play! 允许开发人员修改java文件,保存,然后刷新浏览器,立马可以看到效果。不需要编译,也不需要重启服务器。

Java 要想实现动态更新 class 文件,不外乎两种手段:替换 classloader、替换 JVM。因为替换 JVM 引起的开销更大,需要维护 JVM 的堆、栈等运行信息,所以 hot swap 通常是选择替换 classloader。比如 grails 里面就是选择替换 classloader,它会自己维护一个线程,定期轮询源文件是否发生修改,以替换原来的 classloader。那么 play! 宣称的 hot swap 又是怎么实现的呢?

让我们来看看play! 的内部流程:

1. play! 使用了 Apache Mina 作为底层的 http server,然后使用了自己关于 Mina IoHandler 接口的实现—— HttpHandler

2. 当浏览器发起一个 request:

2.1 Mina Server 生成一个 Mina Request,转发给 HttpHandler 的 messageReceived 方法

2.2 play! 解析 Mina Request 和 Mina Session,包装成自己的 Request 对象

  1. Request request = parseRequest(minaRequest, session);  

2.3 play! 检测 Route 文件修改情况,根据 Route 配置信息将 Route/Action 的信息赋给 Request 对象

  1. Router.detectChanges();  
  2. Router.route(request);  

2.4 play! 根据当前配置的开发模式来采用不同的策略调用 Action 来理 Request

  1. if (Play.mode == Play.Mode.DEV) {  
  2. Invoker.invokeInThread(new MinaInvocation(session, minaRequest, minaResponse, request, response));  
  3. else {  
  4. Invoker.invoke(new MinaInvocation(session, minaRequest, minaResponse, request, response));  
  5. }  

2.5 如果 play! 当前是 DEV 模式,invokeInThread方法会让 invocation 对象代理 run() 方法

  1. public void run() {  
  2. try {  
  3. before();  
  4. execute();  
  5. after();  
  6. catch (Throwable e) {  
  7. onException(e);  
  8. finally {  
  9. _finally();  
  10. }  
  11. }  

咱们来看看 before() 方法:

  1. public static void before() {  
  2. Thread.currentThread().setContextClassLoader(Play.classloader);  
  3. if(!Play.id.equals("test")) {  
  4. Play.detectChanges();  
  5. if (!Play.started) {  
  6. Play.start();  
  7. }  
  8. }  
  9. //  
  10. }  

在 Play 类的 detectChanges() 方法里面,有这么一句:

  1. classloader.detectChanges();  

哈哈,play! 修改源文件后,刷新浏览器即见效的奥秘就在这里了。再进去看看 play! 自定义 classloader 的 detectChanges() 方法:

  1. public void detectChanges() {  
  2. // Now check for file modification  
  3. List<ApplicationClass> modifieds = new ArrayList<ApplicationClass>();  
  4. for (ApplicationClass applicationClass : Play.classes.all()) {  
  5. if (applicationClass.timestamp < applicationClass.javaFile.lastModified()) {  
  6. applicationClass.refresh();  
  7. modifieds.add(applicationClass);  
  8. }  
  9. }  
  10. List<ClassDefinition> newDefinitions = new ArrayList<ClassDefinition>();  
  11. Map<Class, Integer> annotationsHashes = new HashMap<Class, Integer>();  
  12. for (ApplicationClass applicationClass : modifieds) {  
  13. annotationsHashes.put(applicationClass.javaClass, computeAnnotationsHash(applicationClass.javaClass));  
  14. if (applicationClass.compile() == null) {  
  15. Play.classes.classes.remove(applicationClass.name);  
  16. else {  
  17. applicationClass.enhance();  
  18. BytecodeCache.cacheBytecode(applicationClass.enhancedByteCode, applicationClass.name, applicationClass.javaSource);  
  19. newDefinitions.add(new ClassDefinition(applicationClass.javaClass, applicationClass.enhancedByteCode));  
  20. }  
  21. }  
  22. try {  
  23. HotswapAgent.reload(newDefinitions.toArray(new ClassDefinition[newDefinitions.size()]));  
  24. catch (ClassNotFoundException e) {  
  25. throw new UnexpectedException(e);  
  26. catch (UnmodifiableClassException e) {  
  27. throw new UnexpectedException(e);  
  28. }  
  29. // Check new annotations  
  30. for (Class clazz : annotationsHashes.keySet()) {  
  31. if (annotationsHashes.get(clazz) != computeAnnotationsHash(clazz)) {  
  32. throw new RuntimeException("Annotations change !");  
  33. }  
  34. }  
  35. // Now check if there is new classes or removed classes  
  36. int hash = computePathHash();  
  37. if (hash != this.pathHash) {  
  38. // Remove class for deleted files !!  
  39. for (ApplicationClass applicationClass : Play.classes.all()) {  
  40. if (!applicationClass.javaFile.exists()) {  
  41. Play.classes.classes.remove(applicationClass.name);  
  42. }  
  43. if(applicationClass.name.contains("$")) {  
  44. Play.classes.classes.remove(applicationClass.name);  
  45. }  
  46. }  
  47. throw new RuntimeException("Path has changed");  
  48. }  
  49. }  

HotswapAgent类的 reload 方法如下:

  1. public static void reload(ClassDefinition definitions) throws UnmodifiableClassException, ClassNotFoundException {  
  2. instrumentation.redefineClasses(definitions);  
  3. }  

读到这里,也就弄清楚了 play! 怎么实现 hot swap 的原理了,还是调用java.lang.instrument目录下的类和方法来实现的 hot swap。不存在魔法,play! 还是选择了替换 classloader,只不过这个替换动作发生在处理 http request 的时候,于是开发人员用起来就是“刷新浏览器就可以看见效果了”。

原文链接:http://mingj.iteye.com/blog/307238

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责任编辑:林师授 来源: mingj的博客
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