深入理解OSGI Equinox原理应用与最佳实践 知识整理篇
1.OSGI框架是什么？
OSGI为实现Java模块化开发，实现热插拔功能化的框架实现。可以实现类似不重启系统也可以实现添加，删除其部分功能而不会导致系统崩溃的框架实现。一个功能相当一个模块，针对模块开发。增加删除功能，相当于模块的安装和卸载。
2.OSG组成部分的规范和原理
组成部分一般分为 OSGI运行环境，模块层，生命周期层，服务层，安全层。重点在于模块层，生命周期层，服务层。
2.1 模块层：
描述一个模块的元数据信息，执行环境，模块的导入，导出包，类加载顺序的内容，是OSGI框架最基本的组成。
2.2 生命周期层：
描述一个模块的安装，解析到环境，启动，更新，停止，卸载的过程，还有这些变化过程中的事件监听，上下文变化等处理。
2.3 服务层：
描述如何定义，注册，导出，查找，监听和使用OSHGI中的服务。
详细情况：
模块（bundle）关于/META-INF/MANIFEST.MF文件主要知道各个参数代表什么含义：
1.Bundle-ActivationPolicy: lazy 这个属性代表设置Bundle的加载策略是懒加载模式，即只有用到这个Bundle时它才会激活。
2.Bundle-Activator: com.acme.Activator 这个属性代表实现BundleActivator接口的start()和stop()方法控制bundle启动和停止时的行为动作的实现类路径
3.Bundle-Classpath: /jar/demo.jar 这个属性是用来声明bundle在加载引用类时，可以从哪些jar包中找到对应的类，和类加载过程有关，可能会失效()
4.Bundle-License: … 标记bundle的授权协议信息。
5.Bundle-Localization: OSGI-INF/110n/bundle 为bundle设置不同语言系统的本地化信息。
6.Bundle-ManifestVersion: 2 决定bundle遵守哪个版本的OSGI规范 R4/R5 值为2，R3 值为1。
7.Bundle-Name: base 代表bundle的名称，但是不是标识，只是用来生成jar文件名的，和版本号一起使用。
8.Bundle-NativeCode 代表用其他语言来写的代码的运行环境
9.Bundle-RequireExecutionEnvironment: … 设置bundle所需要的执行环境。
10.Bundle-SymbolicName:base 这个是标识，和版本号一起组成bundle的唯一标识。
11.Bundle-Version: 2.4.1 版本号 2代表有系统不兼容的重大功能更新，4代表要提供新的特性和接口会变，1代表接口没有变化，而只是改了下内部实现会变。和上面组成唯一标识。
12.DynamicImport-Package 动态导入，导出package
13.Export-Package 导出包
14.Import-Package 导入包
15.Provided-Capability 会提供的服务特性
16.Require-Capability 需要的服务特性
17.Require-Bundle 声明依赖其他Bundle，被声明依赖的bundle可以直接使用这个bundle导出的包，和Import-Package有区别，import可以更精确的过滤。
Fragment bundle是一种特殊的Bundle，是Bundle的插件，是模块中的模块，是不能独立存在，必须依附在Bundle上。
模块(bundle) 之间引用依赖，导入，导出等操作
1.用Import_Package和Export_Package处理导入，导出等操作可以加过滤条件限制其导入，导出类文件。
第一种 通过include和exclude来实现，只应用于导出，导入不做限制，因为导出已经限制了。例如只导出以IO开头，不以Impl结尾的类: Export_Package: org.service.io; include=“IO*”; exclude=“*Impl”
第二种 通过version 版本过滤 导出是代表具体的版本，而导入是代表版本的范围，[2.2.2,3.0.0) 代表导入的版本包含2.2.2版本到不包含3.0.0版本。直接写一个版本号代表包含这个版本和这个版本以上的版本都可以。例如：Export_Package: org.service.io; version=“3.0.0” 代表 导出的版本是3.0.0; Import_Package: org.service.io: version=“[2.2.2,3.0.0)” 代表 导入的版本是包含2.2.2 不包含3.0.0
第三种 通过 bundle-sybmbolic-name 和 bundle-version 这两个值来限制
导入模块的值和版本范围。
第四种 通过自定义属性filter来过滤 一般这个过滤不会强制执行，有对应filter属性才会去判断是否导入正确，如果要强制执行要添加 mandatory属性设置 例如：
导出设置: Export-Package: org.osgi.simple; filter=“true”
导入设置: 1. Import-Package: org.osgi.simple; filter=“false”
2. Import-Package: org.osgi.simple; filter=“true”
3. Import-Pachage: org.osgi.simple;
上述三种情况 2，3 情况满足，情况3 没有对应filter就不会去匹配判断。
如果导出强制添加 mandatory 属性 则只有情况2是正确的。
导出设置:Export-Package: org.osgi.simple; filter=“true”; mandatory=“filter”
第五种 可选导入resolution = “optional” 代表导入的包可以存在也可以不存在，动态导入DynamicImport-Package 标识只有用到时才会导入这个包，而不是启动时就去找是否有bundle提供对应的包。可选导入则是启动时就去找。
第六种 通过导出 uses 属性限制导出包内部其他包的版本等限制，即当导出包中包含其他包并限制版本等信息，那么其他bundle导入这个包时，也一定要满足其包含包的版本等信息。
例如：
Bundle A:
Export-Package: org.feng.simple; uses:=“javax.servlet.http”
Import-Package: javax.servlet.http; version=“2.4.0”
Bundle B:
Import-Package: org.feng.simple, javax.servlet.http
这种情况下bundle B中的 http这个包必须在2.4.0版本和以上的版本 否则会报错。
拆分包：当OSGI容器中包含两个或两个以上的Bundle导出名称相同的package时，容器会拆分包会使导入的过程变复杂
循环导出OSGI框架是通过记录每个bundle的状态，保证每个bundle只被搜索过一次。
OSGI框架类加载器的执行情况
对应java.*开头的类会使用父类加载器，使用双亲委派机制查找类并加载类，一般为(启动加载器，扩展加载器，应用加载器)，没有找到会直接报错。
对应父类委派清单上先使用父类加载器查找，没有找到不会报错，会继续用导入包的类加载器去查找，还是没有找到会用本身bundle的类加载器查找，还是没有找到要看下模块是否有插件，有插件要到插件的bundle查找，还是没有找到会用动态导入的类加载器去查找，还是没有找到就会报错。
其他一般的类，不会用父类加载器查找，而是从导入包的类加载器开始，和上面类似的查找。
bundle生命周期的6种状态
1.uninstall 卸载状态 bundle已经移除OSGI容器
2.install 安装状态 bundle已经放进OSGI容器，还没有使用
3.resolved 解析状态 bundle的相关导入导出之间的依赖,版本等信息正确
4.starting 启动中 bundle在容器启动过程中的状态
5.stoping 停止中 bundle在容器停止过程中的状态
6.active 已激活 bundle在容器中已经可以随时使用
安装和卸载都是原子性的，要么成功，要么不成功
更新操作是先stop()方法再start()方法，但是由于旧的bundle对象不会直接被gc回收，所以还是可以调用旧的bundle对象。直到调用PackageAdmin的refreshPackage()方法或OSGI框架重启，才会删除旧的bundle对象。
bundle安装过程
根据manifest.mf 文件对其校验并获取对应内容信息，生成名称+版本唯一标识，通过标识判断容器中是否存在，存在不生成，不存在再通过bundle类型生成不同的bundle（例如bundle的插件等）再将这个生成的bundle对象放在容器对应仓库里，最后更新其状态为install状态。
bundle启动过程和停用过程
启动过程: 执行Activator.start()方法，这段时间都是starting状态，执行结束后为active状态。
停用过程: 执行Activator.stop()方法，这段时间都是stoping状态，执行结束后为resolve状态。
bundle的启动级别 startLevel
作用：全局控制bundle的启动，停止操作。每次加1的启动或停止等于启动级别的bundle。数字越大，启动越晚，停止越早。
场景：
1.安全模式，将重要，信赖的bundle的启动级别限制在某个阀值。后面扩展的bundle如果出错也不会影响到核心业务。
2.闪屏：当系统启动准备时间过长时，可以先设置一个欢迎画面给客户看。
3.模块优先级：将一些重要的先执行启动，而不重要的延迟启动，使系统更快的运行起来
事件监听是必须以事件发生那一刻的监听器快照作为事件分派目标，可以会出现事件监听器执行时，监听器不监听当前发生的事件的情况。要特别注意。所以要保证先注册监听器，再发生事件，才可以分发出去。（bundle上下文一定要存在，否则监听器就监听不到事件。）
服务层核心概念
1.service: 服务是一个普遍的java对象，实现一个或多个接口，并在服务注册表中注册，其他的bundle可以从服务注册表中找到并使用。
2.service register：服务注册表，是bundle的共享数据区域，保存服务对象的信息，例如服务属性，服务次数等信息。
3.service reference：服务引用，先获取引用，再获取服务实例。
4.service registration：bundle向服务注册表注册返回值，可以用来更新服务属性，注销服务等操作。
5.service event：服务事件，服务注册，修改，注销等操作时触发的事件。
6.service listener； 服务监听器，当服务事件发生时执行相对应的代码。
osgi控制台命令打help查看
对于相同接口不同实现的接口服务bundle有一下几种方式可以解决：
1.在bundle注册服务表时properties参数设置service.ranking 值，值越大，越先执行。
2.properties参数还有第二优先级service.id值，值越小，越先执行。
3.properties参数设置自定义参数service.type, 当获取服务引用时设置过滤 String filter=“service.type=B”，就只可以获取到服务设置自定义参数为B的服务引用。当获取服务引用时设置过滤 String filter=“service.type=*”,代表可以获取全部设置自定义参数service.type的服务。
为什么要先拿到服务引用，再去拿服务对象呢？因为动态性决定bundle的服务会随时卸载，安装等操作，拿服务对象会导致gc回收压力增大，容易内存溢出。
服务勾子
1.处理服务状态变化的EventListenerHook
当服务注册为EventListenerHook时，即实现EventListenerHook接口，实现接口event()方法，当服务有注册，修改，注销等操作时会自动调用event()方法，它的第一个参数时服务事件，第二个参数是以BundleContext为key，Collection < ListenerInfo > 为value 构成，表示服务事件将要分派到的事件监听器。可以移除Map集合中的数据来达到事件不分派给被移除的监听器中，但不可以添加，修改等操作只能删除。
2.获取服务请求的FindHook
即实现FindHook接口的find方法，其第一参数时BundleContext上下文，第二个参数是请求服务时传入的类/接口名，第三个参数是过滤条件filter，第四个是要不要查询全部的服务引用，第五个是最终返回的服务引用集合，这个参数可以移除其中一些数据来达到隐藏服务的目的，这个也只能删除操作。
3.服务监听器变化的ListenerHook
即实现ListenerHook接口的added和removed方法，只有一个参数listeners 代表服务添加或删除时的一组监听器。这个参数不能删也不能减，否则会抛异常。
*由于EventListenerHook和FindHook都是优先于服务请求和事件分派前执行的，所以可以当做防火墙使用，过滤掉一些不必要的请求和处理。
3.Equinox框架实战
3.1 Neonat 项目基本bundle搭建
base bundle 实体模块：
1.实体有论坛版面Board和其内部的帖子子实体Topic
2.注册论坛模型访问服务到服务注册表和统一实体持久化接口
3.Activator.start() 方法中注册论坛模型访问服务:
public void start(BundleContext bundleContext) throws Exception {Activator.context = bundleContext;context.registerService(NeonatModelService.class, new NeonatModelServiceImpl(), null);}
persistener bundle 持久化模块：
1.通过对象序列化来实现base模块的持久化接口
2.注册持久化服务到服务注册表
3.Activator.start() 方法中注册持久化服务：
public void start(BundleContext bundleContext) throws Exception {Activator.context = bundleContext;context.registerService(PersistenceService.class, new SerializePersistenceService(), null);}
console bundle 控制台命令行交互模块：
1.通过控制台管理器管理每个用户的交互控制台，再根据命令行处理对于方法。
2.注册控制台管理服务到服务注册表
3.Activator.start() 方法中注册控制台管理服务：
public void start(BundleContext bundleContext) throws Exception {Activator.context = bundleContext;Thread thread = new Thread(new ConsoleManager(), "Neonat Console Manager");thread.setDaemon(false);thread.start();}
web bundle 浏览器方式交互模块
1.注册servlet Jsp 静态资源等信息
2.Activator.start() 方法中使用：
import javax.servlet.Servlet;
import org.eclipse.equinox.http.helper.BundleEntryHttpContext;
import org.eclipse.equinox.http.helper.ContextPathServletAdaptor;
import org.eclipse.equinox.jsp.jasper.JspServlet;
import org.osgi.framework.BundleContext;
import org.osgi.framework.ServiceReference;
import org.osgi.service.http.HttpContext;
import org.osgi.service.http.HttpService;
import org.osgi.util.tracker.ServiceTracker;/*** 注册JSP和静态资源 路径*/
public class HttpServiceTracker extends ServiceTracker<HttpService, HttpService> {private BundleContext context;public HttpServiceTracker(BundleContext context) {super(context, HttpService.class, null);this.context = context;}@Overridepublic HttpService addingService(ServiceReference<HttpService> reference) {HttpService hs = context.getService(reference);// 注册/WebContent目录为Web根目录，这样可以访问里面的静态资源HttpContext hc = new BundleEntryHttpContext(context.getBundle(), "/WebContent");// 注册/WebContent里面的*.jsp文件，这样JSP页面才可用Servlet jspServlet = new JspServlet(context.getBundle(), "/WebContent");try {hs.registerResources("/", "/", hc);hs.registerServlet("/*.jsp", jspServlet, null, null);} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}return super.addingService(reference);}
}
public class Activator implements BundleActivator {private static BundleContext context;private static HttpServiceTracker tracker;public static BundleContext getContext() {return context;}public void start(BundleContext bundleContext) throws Exception {Activator.context = bundleContext;// 根据bundle上下文初始化 http信息tracker = new HttpServiceTracker(context);tracker.open();}public void stop(BundleContext bundleContext) throws Exception {Activator.context = null;tracker.close();}
}
userAdmin bundle 用户管理模块：
1.注册jsp资源文件
@Overridepublic HttpService addingService(ServiceReference<HttpService> reference) {HttpService hs = context.getService(reference);// 注册/WebContent里面的*.jsp文件，这样JSP页面才可用Servlet jspServlet = new JspServlet(context.getBundle(), "/WebContent");try {hs.registerServlet("/admin/userManager.jsp", jspServlet, null,new UserAdminAuthenticationHttpContext(hs.createDefaultHttpContext()));} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}return super.addingService(reference);}
2.创建论坛的组织、角色和管理员基础用户，初始化页面管理权限
3.注册userAdmin服务
/*** 在跟踪到OSGi容器中存在UserAdmin服务时创建基础结构*/public UserAdmin addingService(ServiceReference<UserAdmin> reference) {userAdmin = context.getService(reference);new OrganizationRoleManager(userAdmin).initiate();return super.addingService(reference);}
4.Activator.start() 方法中开启上面两个注册服务
public void start(BundleContext bundleContext) throws Exception {Activator.context = bundleContext;userAdminTracker = new UserAdminTracker(context);// 开启userAdmin服务userAdminTracker.open();httpServiceTracker = new HttpServiceTracker(context);// 开启jsp注册服务httpServiceTracker.open();}public void stop(BundleContext bundleContext) throws Exception {Activator.context = null;userAdminTracker.close();httpServiceTracker.close();}
perferences bundle 持久化非事物性数据模块：
1.使用树状的数据结构储存数据实现base模块持久化接口
2.注册持久化服务到注册表
3.Activator.start() 方法注册进去：
public void start(BundleContext bundleContext) throws Exception {Activator.context = bundleContext;context.registerService(PersistenceService.class, new PreferencesPersistenceService(), null);}
声明式服务 Component
1.出现的原因：
上面的注册服务到服务注册表上或从服务注册表中获取服务 都是通过编码或跟踪器来实现。当这种代码多时，系统整理容易出问题，所以衍生出DS容器来统一管理服务之间的交互关系。
2.DS容器怎么知道是不是一个component：
MANIFEST.MF元数据上的标记service-component来记录这个bundle包含哪些component。例如：Service-Component: OSGI-INF/CnService.xml,OSGI-INF/EnService.xml
3.Component的三种类型：
Immediate Component :只要自己依赖的服务都满足，component就立即转化为激活状态组件。没有写Service-Component或者对应xml文件写了 immediate=true 则是这种类型。
Delayzed Component: 默认为这种类型，即懒加载模式，即自己依赖的服务都满足时，component不会立即激活，执行其activate() 方法，而是其服务注册表上对应的服务被调用时才会激活执行activate()方法。
Factory Component : 用来满足创建多例服务场景
4.Component的生命周期：
已启用(Enabled)/已停用(Disabled)
满足依赖(Satisfied)/不满足依赖(Unsatisfied)
激活(Activated)/钝化(Deactivated)
Immediate Component的生命周期：一旦Component的依赖项得到满足，Component会立即启动激活过程，将Component配置中描述的服务注册到OSGI服务注册表中，执行自己的activate()方法把状态改成激活状态。同样Component依赖不满足时，会立即钝化，注销注册表上的服务，状态变成钝化状态。
Delayed Component的生命周期：因为是懒加载模式，所以当其依赖项都满足时，DS容器只是在OSGI服务注册表上注册了一个服务代理，并没有将服务对象生成出来，服务的实现类也可以不加载，这时候的状态叫做已注册。当发布的服务被真正调用时，DS容器还会根据Component配置的serviceFeFactory属性是否为true来决定Component实例是单例还是多实例。Component实例创建成功后，会调用activate()方法将状态变成激活状态。而注销的时机为这服务没有bundle使用时，DS容器会自动将其销毁，并退回为已注册的状态。
Factory Component的生命周期: 因为是工厂批量生成Component，所以DS容器会先注册一个对应工厂服务(ComponentFactory)。当依赖项都满足时会调用工厂服务的newInstance()方法的到ComponentInstance对象，再通过这个对象的getInstance()方法得到Component实例,成功后调用其activate()方法改变为激活状态。而钝化会调用ComponentInstance对象的dispose()方法来实现。
5.Component 上下文
一般用来获取Component属性(getProperties() 方法)，获取服务(locateService() 方法)，获取bundle上下文(getBundleContext() 方法)等操作
6.component 循环引用问题，将cardinality属性被设置为“必须”("1…1"或“1…n”)的服务改成可选的服务设置(“0…1"或"0…n”)即可。让循环依赖的可以以0个可选依赖先进入激活阶段来破除循环依赖的问题。
subsystems 服务
这个服务的作用时将一组bundle粘合到一起，做好资源隔离和共享，动态添加和删除组成的bundle。
1.Subsystem的格式：首先必须是一个标准的ZIP压缩文件，内部可以(不是必须)包含以下内容，1.零到多个资源，这些资源都以标准的OSGI Bundle或者其他的Subsystem压缩包，2.元数据定义文件：OSGI-INF/SUBSYSTEM.MF，3.部署信息定义文件：OSGI-INF/DEPLOYMENT.MF
MF文件和bundle的元数据文件属性类似的属性配置。
2.Subsystem的三种类型：
Application 是一种有资源范围限定的，策略是不会共享元数据配置文件导出包的任何资源，也不会共享元数据配置文件导出包的资源，但是内部bundle导入要的资源可以从其他的服务中导入进来。
Composite 也是一种有资源范围限定的，策略是只会使用元数据配置文件上列举的导入导出的资源。
Feature 是一种没有资源范围限定的，策略是内部的bundle导入和导出在Feature Subsystem 所在的区域都是共享的。
以上为个人记录。
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