jar包热加载/卸载的初步实现

这两天做的项目中按照客户要求需要将插件模式应用到本项目中，以达到客户可以自己动态增加相关功能的目的，然后我们就根据需求制定出接口，再由客户自己实现接口，通过项目提供的相应界面将实现的jar包上传，由服务器应用对jar包进行热加载/卸载，jar包的热加载用java原生的一些api即可实现，但问题是，使用原生的api的话，是无法实现卸载jar包的功能的，除非重启应用，但又因为插件的基本特征就是热加载，热卸载，热启动等等热的问题(总之就是热，呵呵)，这样的话，重启应用就显得有那么点不专业了。所以还是实现一个热加载/卸载的功能好点，一开始不知道怎么下手，后来在研究openfire时发现其插件jar包可以热加载/卸载，于是乎研究其插件加载方式。经过一天的代码调试，发现openfire是通过继承URLClassLoader实现了一个自己的PluginClassLoader(想看源码的自己去openfire官网下吧，这里就不提供了)，于是我对PluginClassLoader进行了一下改造，去掉了一些没用的方法与代码，留下关键部分(这些部分仍然是openfire原生的东西).改造以后的PluginCLassLoader代码如下：

 1 package com.tds.test.classloader;
 2
 3 import java.net.JarURLConnection;
 4 import java.net.URL;
 5 import java.net.URLClassLoader;
 6 import java.net.URLConnection;
 7 import java.util.ArrayList;
 8 import java.util.List;
 9
10
11 /**
12  * 插件类加载器，在插件目录中搜索jar包，并为发现的资源(jar)构造一个类加载器,将对应的jar添加到classpath中
13  * @author strawxdl
14  */
15 public class PluginClassLoader extends URLClassLoader {
16
17     private List<JarURLConnection> cachedJarFiles = new ArrayList<JarURLConnection>();
18     public PluginClassLoader() {
19         super(new URL[] {}, findParentClassLoader());
20     }
21
22     /**
23      * 将指定的文件url添加到类加载器的classpath中去，并缓存jar connection，方便以后卸载jar
24      * @param 一个可想类加载器的classpath中添加的文件url
25      */
26     public void addURLFile(URL file) {
27         try {
28             // 打开并缓存文件url连接
29
30             URLConnection uc = file.openConnection();
31             if (uc instanceof JarURLConnection) {
32                 uc.setUseCaches(true);
33                 ((JarURLConnection) uc).getManifest();
34                 cachedJarFiles.add((JarURLConnection)uc);
35             }
36         } catch (Exception e) {
37             System.err.println("Failed to cache plugin JAR file: " + file.toExternalForm());
38         }
39         addURL(file);
40     }
41
42     /**
43      * 卸载jar包
44      */
45     public void unloadJarFiles() {
46         for (JarURLConnection url : cachedJarFiles) {
47             try {
48                 System.err.println("Unloading plugin JAR file " + url.getJarFile().getName());
49                 url.getJarFile().close();
50                 url=null;
51             } catch (Exception e) {
52                 System.err.println("Failed to unload JAR file\n"+e);
53             }
54         }
55     }
56
57     /**
58      * 定位基于当前上下文的父类加载器
59      * @return 返回可用的父类加载器.
60      */
61     private static ClassLoader findParentClassLoader() {
62         ClassLoader parent = PluginManager.class.getClassLoader();
63         if (parent == null) {
64             parent = PluginClassLoader.class.getClassLoader();
65         }
66         if (parent == null) {
67             parent = ClassLoader.getSystemClassLoader();
68         }
69         return parent;
70     }
71 }

　　然后通过PluginManager.java对每个插件jar包的PluginClassLoader进行管理，PluginManager.java实现了jar包的加载(loadPlugin方法)与卸载(unloadPlugin方法)，这里为了测试假设每一个插件jar包中实现了插件接口的类的package名均为com.tds.test.classloader.Plugin1，其中Plugin1即为实现了Plugin接口的类名(这两个类稍后提供源码)，这里将其写死在PluginManager中，在实际项目中当然每个插件的实现的package都会是不一样的现在不深究这个问题。下边上PluginManager.java代码：

 1 package com.tds.test.classloader;
 2
 3 import java.net.MalformedURLException;
 4 import java.net.URL;
 5 import java.util.HashMap;
 6 import java.util.Map;
 7
 8 public class PluginManager {
 9     static{
10         System.out.println(PluginManager.class.getName());
11     }
12     private Map<String ,PluginClassLoader> pluginMap = new HashMap<String,PluginClassLoader>();
13     private static String packagename = "com.tds.test.classloader.Plugin1";
14     public PluginManager(){
15
16     }
17
18     public void doSome(String pluginName){
19
20         try{
21             Class<?> forName = Class.forName(packagename, true, getLoader(pluginName));//this.pluginMap.get(pluginName).loadClass(packagename);
22             Plugin ins = (Plugin)forName.newInstance();
23             ins.doSome();
24         }catch(Exception e){
25             e.printStackTrace();
26         }
27     }
28     private void addLoader(String pluginName,PluginClassLoader loader){
29         this.pluginMap.put(pluginName, loader);
30     }
31     private PluginClassLoader getLoader(String pluginName){
32         return this.pluginMap.get(pluginName);
33     }
34     public void loadPlugin(String pluginName){
35         this.pluginMap.remove(pluginName);
36         PluginClassLoader loader = new PluginClassLoader();
37         String pluginurl = "jar:file:/D:/testclassloader/"+pluginName+".jar!/";
38         URL url = null;
39         try {
40             url = new URL(pluginurl);
41         } catch (MalformedURLException e) {
42             // TODO Auto-generated catch block
43             e.printStackTrace();
44         }
45         loader.addURLFile(url);
46         addLoader(pluginName, loader);
47         System.out.println("load " + pluginName + "  success");
48     }
49     public void unloadPlugin(String pluginName){
50         this.pluginMap.get(pluginName).unloadJarFiles();
51         this.pluginMap.remove(pluginName);
52     }
53 }

下边是接口类Plugin.java代码：

1 package com.tds.test.classloader;
2
3 public interface Plugin {
4
5     public void doSome();
6 }

下边是接口Plugin.java实现类：Plugin1.java

 1 package com.tds.test.classloader;
 2
 3 public class Plugin1 implements Plugin{
10     public void doSome(){
11         System.out.println("Plugin1 doSome ... 我不可以?");
12     }
13 }

将上述Plugin1.java单独导出为jar包，命名为plugin1.jar

修改Plugin1.java代码，如下所示：

package com.tds.test.classloader;public class Plugin1 implements Plugin{public void doSome(){System.out.println("Plugin1 doSome ... 我可以?");}
}

将修改以后的Plugin1.java单独导出为Plugin2.jar

这时Plugin1.jar和Plugin2.jar对Plugin接口的实现都是不同的了，测试主类如下：

 1 package com.tds.test.classloader;
 2
 3 import java.io.BufferedReader;
 4 import java.io.InputStreamReader;
 5
 6 public class TestMain {
 7
 8     public static void main(String[] args) throws Exception {
 9
10
11         PluginManager manager = new PluginManager();;
12
13         BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
14         String cmd = br.readLine();
15
16         while(!cmd.equals("bye")){
17             if(cmd.startsWith("do")){
18                 String pluginName = cmd.split(" ")[1];
19                 manager.doSome(pluginName);
20             }
21             if(cmd.startsWith("load")){
22                 String pluginName = cmd.split(" ")[1];
23                 manager.loadPlugin(pluginName);
24             }
25             if(cmd.startsWith("unload")){
26                 String pluginName = cmd.split(" ")[1];
27                 manager.unloadPlugin(pluginName);
28             }
29             cmd = br.readLine();
30         }
31     }
32 }

测试方法为：在TestMain.java中run as JavaApplication，然后plugin1.jar放到D:/testclassloader/目录下并改名为plugin.jar，最后在控制台输入load plugin即可将plugin.jar使用自定义的PluginClassLoader进行装载，这时再使用do plugin命令即可调用该插件的实现，现在卸载plugin.jar,输入unload plugin命令即可卸载掉plugin.jar，接下来关键时刻到了删除D:/testclassloader/目录的plugin.jar，将plugin2.jar放入该目录并更名为plugin.jar，重复之前的jar包加载命令并运行之，你会发现两次运行的结果不一样了下边是我运行的示例：

com.tds.test.classloader.PluginManager
load plugin
load plugin  success
do plugin
com.tds.test.classloader.Plugin1
Plugin1 doSome ... 我可以?
unload plugin
Unloading plugin JAR file D:\testclassloader\plugin.jar
load plugin
load plugin  success
do plugin
com.tds.test.classloader.Plugin1
Plugin1 doSome ... 我不可以?

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