类隔离自定义类加载器实现,你学会了吗?

前言

由于微服务的类隔离自类加快速迭代、持续集成等特性,定义越来越多的载器团队更倾向于它。但是实现也体现出了一些问题,比如在基础设施建设过程中,类隔离自类加需要把通用功能下沉,定义把现有大而全的载器基础设施按领域拆分,考虑需要兼容现有生产服务,实现会产生不同的类隔离自类加依赖版本,有时不注意就可以引发问题。定义比如本文遇到的载器依赖包版本冲突问题,以及如何利用类隔离技术解决的实现分析。类隔离是类隔离自类加什么?

类隔离是一种通过类加载器实现加载所需类的实现方式,使得不同版本类间隔离,定义避免了使用冲突问题,载器最终的效果就是不同模块的内容被不同的类加载器加载,满足同一环境下同时兼容不同接口实现类。

类隔离自定义类加载器实现,你学会了吗?

使用场景

比如业务服务A和业务服务B均需要消息通知等,均依赖消息中间件,但所引用版本不一致,亿华云计算导致最终只有一个版本加载到JVM,在某一个服务调用时会出现 NoSuchMethodError或NoSuchClassError问题,这就很难排查出来,没准会影响项目进度,最终月度的绩效(“鸡腿”)不保。

类隔离自定义类加载器实现,你学会了吗?

服务A pom.xml:

类隔离自定义类加载器实现,你学会了吗?

com.lgy

spring-common-message

1.0.0

</dependency>

服务B pom.xml:

com.lgy

spring-common-message

2.0.0

</dependency>

业务调用流程:

// 业务A调用微信服务通知

MessageUtil.sendMessage(content,peopleId,templateId,"wechat");

// 业务B调用微信服务通知

MessageUtil.sendToWechat(content,peopleId,templateId);

JVM最终加载的为 2.0.0 版本的依赖,导致业务A在调用时抛异常java.lang.NoSuchMethodError。

解决方案

大体的解决思路就是,在不改变业务代码的前提下, 业务A调用 1.0.0 版本的消息工具类, 业务B调用2.0.0版本的消息工具类,因此需要JVM能够利用自定义类加载器加载所需的类或关联的类。

实现思路

重写类加载器,实现自定义类加载(java.lang.ClassLoader)重写类加载函数

重写 findClass(String name)

重写 loadClass(String name)

涉及的知识点

JVM加载过程:加载-》链接-》初始化(具体后续介绍)双亲委派机制:委托父加载器查询;如果父加载器查询不到,则调用自身的findClass加载

重写findClass:

import java.io.*;

import java.util.HashMap;

import java.util.Map;

public class CustomerFindClass extends ClassLoader {

private MapclassPathMap = new HashMap<>();

public CustomerFindClass() {

// 业务A的自定义类加载器

classPathMap.put("com.lgy.businessA.service.impl.MessageServiceImpl", "E:/dataway-demo/example/target/classes/com/lgy/businessA/service/impl/MessageServiceImpl.class");

classPathMap.put("com.lgy.v1.message.util.MessageUtil", "E:/dataway-demo/example/target/classes/com/lgy/v1/message/util/MessageUtil.class");

}

/

**

* findClass方式加载类

*/

@Override

protected Class findClass(String name) throws ClassNotFoundException {

String classPath = classPathMap.get(name);

File file = new File(classPath);

if (!file.exists()) {

throw new ClassNotFoundException();

}

byte[] bytes = getClassData(file);

if (null == bytes || 0 == bytes.length) {

throw new ClassNotFoundException();

}

return defineClass(bytes, 0, bytes.length);

}

private byte[] getClassData(File file) {

try (InputStream ins = new FileInputStream(file);

ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream()) {

byte[] buffer = new byte[4096];

int bytesNumRead = 0;

while ((bytesNumRead = ins.read(buffer)) != -1) {

baos.write(buffer, 0, bytesNumRead);

}

return baos.toByteArray();

} catch (FileNotFoundException e) {

e.printStackTrace();

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

}

return new byte[]{ };

}

最终结果与预期的结果不一致:

预期结果:业务A的MessageServiceImpl与MessageUtil由CustomerFindClass加载实际结果:业务A的MessageServiceImpl由CustomerFindClass加载,而MessageUtil由sun.misc.AppClassLoader加载。分析:由于JVM类加载的源码库双亲委托机制,业务A调用消息工具类时,类加载器(CustomerFindClass)会委托父类加载器(AppClassLoader)加载类,如果存在,则不再执行自身的findClass方法加载,导致结果不理想。(main 方法类默认情况下都是由 JDK 自带的 AppClassLoader 加载的)。

重写loadClass

private ClassLoader classLoader;

/

**

* 重新loadClass方法

*/

@Override

protected Class loadClass(String name, boolean resolve) throws ClassNotFoundException {

Class result = null;

try {

//这里要使用 JDK 的类加载器加载 java.lang 包里面的类

result = classLoader.loadClass(name);

} catch (Exception e) {

// ignore error

}

if (null != result) {

return result;

}

String classPath = classPathMap.get(name);

File file = new File(classPath);

if (!file.exists()) {

throw new ClassNotFoundException();

}

byte[] bytes = getClassData(file);

if (null == bytes || 0 == bytes.length) {

throw new ClassNotFoundException();

}

return defineClass(bytes, 0, bytes.length);

}

满足业务A的MessageServiceImpl与MessageUtil由CustomerFindClass加载

注意:这种方式破坏了双亲委托机制,但由于重写了loadClass方法,所有类均会有CustomerFindClass加载器加载,需要过滤出不需要隔离的类,如java.lang包下的类,需要由ExtClassLoader 来加载。

总结

本文分享的方式是从类加载器方向出发,实现最终的类隔离,避免了不同模块间不同类的冲突,其中顺便也简单带过了jvm类加载相关的知识点,也算是一劳多得。香港云服务器

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