在开发测试阶段，某个功能模块出错或者功能需求改变，这时候程序员通常会修改源代码，然后重新编译，停止应用程序，重起应用程序。然后检测修改得功能是否正确，是否满足需求。很好，这一切在开发测试阶段都没有问题，无可厚非。不过到了应用正式上线就出现麻烦了。重启应用会导致系统不可用，或者导致用户请求、响应丢失。甚至有的系统本生就要求为系统动态添加功能，在没有为你的应用添加防止重启动的策略前，通常能做的是到凌晨2点趁用户少的时候重启你的应用或者是暂时切换到备份系统。
如果你的系统也遇到过或者将不可避免的遇到这样的问题，那在这篇文章里，几个解决办法可以供你选择使用。
一：在启动前，保存未被处理的请求和未发给用户的响应。较好的方式是将接收请求，发送响应的模块与你处理应用逻辑的模块分开设计。如现在的web服务器，可以在你重新部署(redploy)的时候暂把用户的请求保存到队列，等到部署成功后在提交给处理逻辑的模块。又如，接收请求，发送响应的模块是不同的应用。与应用逻辑模块之间通过文件（把请求序列化成一个文件）等方式交换数据，这样在你的逻辑应用重启后，仍然可以继续读取请求
二：如果更新的功能是纯数据的，那么，采用动态配置，避免重启动。比如，一个web系统，提供reloadConfig界面，重新从配置文件里读取数据。一个java应用程序，你可以在你的应用程序里启动一个检测线程，检测文件是否被改变，如果改变，则自动重新转载配置。如下例子：
public ConfigChecker extends Thread
{
SystemManager sm = null;
long time ;
public ConfigChecker(SystemManager sm) throws ApplicationException
{
this.sm = sm;
time = getConfigFileTime();
}
pulblic void run()
{
while(!interrupted())
{
try
{
long newTime = getConfigFileTime();
if(newTime!=time)
{
time = newTime;
//重新装载配置
sm.reloadConfig();
}
Thread.sleep(1000*3)
}
catch(Exception ex)
{
return ;
}
}
}
public long getConfigFileTime() throws ApplicationException
{
try
{
File f = new File(sm.getConfigFile());
return f.lastModified()
}
catch(IOException ex)
{
throw new ApplicationException(ex.getMessage())
}
}
}
这种方式适合你要动态改变的是纯数据，它要求你应用中的数据不能写死在代码里，而是通过文件配置。通过重新从配置文件里读取数据避免重启动
三：如果更新的功能包括应用逻辑，也就是class改变了，那就稍微麻烦点，你需要了解ClassLoader的原理。使用你定制的ClassLoader重新Load 已经编译好的class,就好比你重启应用一样。下面将简单介绍ClassLoader原理，以及举出一个例子来说明如何避免重启应用程序。
虚拟机通过Classloader来转载类。bootstrap loader 负责load jdk的class(java.*,javax.*), system class loader是bootstrap的子类,负责load 所有在chasspath指定的变量。ClassLoader将字节流转化为Class类，这些字节流可能来源文件，也可能来源于网络或者数据库。转化方法是调用ClassLoader提供的final defineClass(className, classBytes, 0, classBytes.length)方法来实现。需要记住的是虚拟机里一个类的唯一标识是通过类的包名+类名+装载此类的ClassLoader。同一个ClassLoader实例只能装载Class一次，重复装载将抛出重复类定义异常。
如下自定义ClassLoader将从classpath里转载指定的类，来说明如上对ClassLoader的介绍，同时，我们用此ClassLoader演示如何避免重启动应用程序
public class DyLoader extends ClassLoader
{
public DyLoader()
{
super(DyLoader.class.getClassLoader());
}
public Class loadFromCustomRepository(String className) {
/**取环境变量*/
String classPath = System.getProperty("java.class.path");
List classRepository = new ArrayList();
/**取得该路径下的所有文件夹 */
if ( (classPath != null) && ! (classPath.equals(""))) {
StringTokenizer tokenizer = new StringTokenizer(classPath,
File.pathSeparator);
while (tokenizer.hasMoreTokens()) {
classRepository.add(tokenizer.nextToken());
}
}
Iterator dirs = classRepository.iterator();
byte[] classBytes = null;
/**在类路径上查找该名称的类是否存在，如果不存在继续查找*/
while (dirs.hasNext()) {
String dir = (String) dirs.next();
//replace '.' in the class name with File.separatorChar & append .class to the name
String classFileName = className.replace('.', File.separatorChar);
classFileName += ".class";
try {
File file = new File(dir + File.separatorChar + classFileName);
if (file.exists()) {
InputStream is = new FileInputStream(file);
/**把文件读到字节文件*/
classBytes = new byte[is.available()];
is.read(classBytes);
break;
}
}
catch (IOException ex) {
System.out.println("IOException raised while reading class file data");
ex.printStackTrace();
return null;
}
}
return this.defineClass(className, classBytes, 0, classBytes.length);//加载类
}
}
如下调用
DyLoader loader = new DyLoader();
Class a = loader.loadFromCustomRepository("com.lijz.SampleDyService");
Class b = loader.loadFromCustomRepository("com.lijz.SampleDyService");
第三行代码将会抛出
java.lang.LinkageError: duplicate class definition: com/lijz/SampleDyService
如果如下调用，则一切正常，这是因为你使用新的ClassLoader实例来装载com.lijz.SampleDyService"
DyLoader loader= new DyLoader();
Class a loader.loadFromCustomRepository("com.lijz.SampleDyService");
DyLoader newLoader = new DyLoader();
Class b = newLoader.loadFromCustomRepository("com.lijz.SampleDyService");
言归正传，停止介绍Classloader,回到利用Classloader来避免重新启动你的应用程序
首先定义业务逻辑处理模块接口
public interface IDyService
{
public void start();
public void close();
public void doBusiness();
}
start方法用于初始化，close用于清楚此服务。doBusiness用来模拟处理业务
一个实现的例子如下：
public class SampleDyService implements IDyService
{
public SampleDyService()
{
}
public void doBusiness()
{
System.out.println("hello boy");
}
public void start()
{
System.out.println("Start SampleDyService:");
System.out.println(SampleDyService.class.getClassLoader());
}
public void close()
{
System.out.println("close SampleDyService:");
}
｝
start方法 close方法仅打印出提示信息。doBuinsess输出"hello boy"。主程序将循环调用doBusiness方法
public class Main()
{
private IDyService service = null;
public Main()
throws Exception
{
DyLoader loader = new DyLoader();
service = (IDyService) loader.loadFromCustomRepository(
"com.gctech.service.test.dyloader.SampleDyService").newInstance();
service.start();
while (true)
{
service.doBusiness();
Thread.sleep(1000 * 3);
}
}
public static void main(String[] args)
throws Exception
{
Main main = new Main();
}
}
假设业务逻辑改变，要求SampleDyService的doBusiness打印出"hello girl"。新编译好的SampleDyService已经覆盖了原来的类。在不启动应用程序前提条件下如何更新新的业务逻辑呢？
分俩部来完成
第一步，在Main类里添加notifyReLoad方法，用新的classloader重新生成SampleDyService实例
public void notifyReLoad()
throws Exception
{
service.close();
DyLoader loader = new DyLoader();
service = (IDyService) loader.loadFromCustomRepository(
"com.gctech.service.test.dyloader.SampleDyService").newInstance();
service.start();
}
第二步：使用某种机制检测来检测SampleDyService.class已经改变，如可以通过上面的例子启动一个线程检测SampleDyService.class是否被改变，如果改变则调用Main.notifyReLoad().也可以采用主动通知方式，如web应用中，提供这样的界面调用。在此例子中提供一个检测线程。
public class DyServciceChecker extends Thread
{
Main main = null;
public DyServciceChecker()
{
}
public void setMain(Main main)
{
this.main = main;
}
public void run()
{
while(!interrupted())
{
try
{
boolean isChanged = check();
if(isChanged)
{
main.notifyReLoad();
}
else
{
Thread.sleep(1000*50);
}
}
catch (Exception ex)
{
ex.printStackTrace();
}
}
}
}
修改Main类的构造函数成如下
public Main()
throws Exception
{
DyLoader loader = new DyLoader();
service = (IDyService) loader.loadFromCustomRepository(
"com.gctech.service.test.dyloader.SampleDyService").newInstance();
service.start();
//添加检测线程
DyServciceChecker checker = new DyServciceChecker();
checker.setMain(this);
checker.start();
while (true)
{
service.doBusiness();
Thread.sleep(1000 * 3);
}
}
好了，运行Main类。并在运行过程中用新的SampleDyService.class覆盖旧的SampleDyService.class。控制台输出信息如下：
Start SampleDyService:
com.gctech.service.test.dyloader.DyLoader@108786b
hello boy
hello boy
hello boy
...............
close SampleDyService:
Start SampleDyService:
com.gctech.service.test.dyloader.DyLoader@c1cd1f
hello girl
hello girl
总结：
如果应用程序不可避免的在运行中要重启动，你首先要做好的工作是采取合理的设计，保证用户的请求和对用户的相应不丢失。否则，只能等到用户访问量最少的时候去启动。还有你在写你的业务逻辑的时候，即使当时你很肯定你的代码写死也没关系也不要这么做，尽量采用配置文件的方法，并提供如上的检测线程，现在的web container都提供检测web.xml文件是否改变来确定是否需要重新部署web。最后Classloader能帮助你动态加载类，从而在不停止应用程序的情况下动态更新类
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于 2005-05-09 16:57
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