在文章《Wicket1.3中Class熱加載--使用篇》中,展示了如何使用Wicket1.3提供的ReloadingWicketFilter來動態加載修改后的類(包括修改了簽名的類),從而實現高效開發。但在該文章中,只是給出了如何使用該功能的說明,而本篇文章將明確解析Wicket1.3類熱加載魔法的奧秘所在。
在上一篇文章中,是通過修改Wicket項目中web.xml文件,將其中的
org.apache.wicket.protocol.http.WicketFilter
全部替換成
org.apache.wicket.protocol.http.ReloadingWicketFilter
從而開啟了Wicket類熱加載的功能。那么為了探究其魔法奧秘,入手點自然就選擇ReloadingWicketFilter這個類了。
先來看一下ReloadingWicketFilter的代碼,驚人的少:
public class ReloadingWicketFilter extends WicketFilter
{
private ReloadingClassLoader reloadingClassLoader;
/**
* Instantiate the reloading class loader
*/
public ReloadingWicketFilter()
{
// Create a reloading classloader
reloadingClassLoader = new ReloadingClassLoader(getClass().getClassLoader());
}
/**
* @see org.apache.wicket.protocol.http.WicketFilter#getClassLoader()
*/
protected ClassLoader getClassLoader()
{
return reloadingClassLoader;
}
/**
* @see org.apache.wicket.protocol.http.WicketFilter#init(javax.servlet.FilterConfig)
*/
public void init(final FilterConfig filterConfig) throws ServletException
{
reloadingClassLoader.setListener(new IChangeListener()
{
public void onChange()
{
// Remove the ModificationWatcher from the current reloading class loader
reloadingClassLoader.destroy();
/*
* Create a new classloader, as there is no way to clear a ClassLoader's cache. This
* supposes that we don't share objects across application instances, this is almost
* true, except for Wicket's Session object.
*/
reloadingClassLoader = new ReloadingClassLoader(getClass().getClassLoader());
try
{
init(filterConfig);
}
catch (ServletException e)
{
Throw new RuntimeException(e);
}
}
});
super.init(filterConfig);
}
}
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其中最引人注目的就是那個ReloadingClassLoader,再打開WicketFilter類中,很容易找到以下代碼,它表示使用自定義的ClassLoader來加載類。
final ClassLoader newClassLoader = getClassLoader();
Thread.currentThread().setContextClassLoader(newClassLoader);
|
而ReloadingWicketFilter則是重載了getClassLoader方法,以返回了自定義的ReloadingClassLoader。也就是說Wicket的魔法其實是使用了一個自定義的ReloadingClassLoader來實現類的熱加載(包括對簽名被修改的類)。為了讓大家更清楚理解Wicket這一方法以,在分析ReloadingClassLoader之前,先來簡單的過一下JVM的類加載機制。
在JDK1.2以后,JVM在加載類時默認采用的是雙親委托機制(早期的類加載機制存在安全漏洞)。通俗的講,就是某個特定的類加載器在接到加載類的請求時,首先將加載任務委托給父類加載器,依次遞歸,所有 ClassLoaders 的根都是系統 ClassLoader,它會以缺省方式裝入類,即從本地文件系統加載(可能是Jar包,也可能是Class文件),如果父類加載器可以完成類加載任務,就成功返回加載后的類;但如果父類加載器無法完成此加載任務時,那么這個特定的類加載才自己去加載指定名稱的類。這樣的雙親委托機制可以保證象java.io.*這種基礎類庫的內容一定是被系統ClassLoader加載,從而保證類加載的安全性。
下面是雙親委派機制的示意圖:

實例分析Web應用下的類加載順序:
為了更好的方便大家理解類的加載機制,并說明Wicket如何使用自定義的ClassLoader來加載更改后的類,下面將有一個簡單的實例來說明。
首先將前一篇文章中的HelloWorld代碼修改為:
public class HelloWorld extends WicketExamplePage
{
/**
* Constructor
*/
public HelloWorld()
{
ClassLoader classLoader = this.getClass().getClassLoader();
while (null != classLoader)
{
System.err.println("loader " + classLoader.hashCode()+" "+classLoader.getClass());
classLoader = classLoader.getParent();
}
add(new Label("message", "New Hello World!"));
}
}
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修改以后的代碼,可以在對象被創建時,輸出HelloWorld類的ClassLoader及其父ClassLoader,接下來恢復web.xml文件中的filter為WicketFilter,不使用RelodingWicketFilter,從而觀察原先的Class加載順序,得到的結果為:
loader 2011334 class org.apache.catalina.loader.WebappClassLoader
loader 19608393 class org.apache.catalina.loader.StandardClassLoader
loader 13756574 class org.apache.catalina.loader.StandardClassLoader
loader 26726999 class sun.misc.Launcher$AppClassLoader
loader 7494106 class sun.misc.Launcher$ExtClassLoader
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接下來仍然按照上一篇文章中的操作修改web.xml,使用RelodingWicketFilter,開啟Wicket類的熱加載功能。再看一下輸出結果:
loader 8310913 class org.apache.wicket.application.ReloadingClassLoader
loader 2011334 class org.apache.catalina.loader.WebappClassLoader
loader 19608393 class org.apache.catalina.loader.StandardClassLoader
loader 13756574 class org.apache.catalina.loader.StandardClassLoader
loader 26726999 class sun.misc.Launcher$AppClassLoader
loader 7494106 class sun.misc.Launcher$ExtClassLoader
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可見通過代碼
final ClassLoader newClassLoader = getClassLoader();
Thread.currentThread().setContextClassLoader(newClassLoader);
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ReloadingWicketFilter使用ReloadingClassLoader作為當前類的ClassLoader,也就是說它接管了所有WEB-INF/classes目錄下面類文件的加載。這樣它就可以根據實際情況來加載一個類。但有經驗的程序員都有知道,一般來說Class一旦被加載,就表示在整個JVM生命周期的過程中,不會自動釋放,而是放置在內存中。那么Wicket又是怎么釋放已經加載的類,同時加載修改后的類呢?看一段ReloadingWicketFilter中init方法的代碼:
/**
* @see org.apache.wicket.protocol.http.WicketFilter#init(javax.servlet.FilterConfig)
*/
public void init(final FilterConfig filterConfig) throws ServletException
{
reloadingClassLoader.setListener(new IChangeListener()
{
public void onChange()
{
// Remove the ModificationWatcher from the current reloading class loader
reloadingClassLoader.destroy();
/*
* Create a new classloader, as there is no way to clear a ClassLoader's cache. This
* supposes that we don't share objects across application instances, this is almost
* true, except for Wicket's Session object.
*/
reloadingClassLoader = new ReloadingClassLoader(getClass().getClassLoader());
try
{
init(filterConfig);
}
catch (ServletException e)
{
Throw new RuntimeException(e);
}
}
});
super.init(filterConfig);
}
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這段代碼表示,一旦發現類文件的改變,將會銷毀當前的reloadingClassLoader ,同時新建一個ReloadingClassLoader的實例,因為ClassLoader被銷毀了,所以由該ClassLoader加載的類都將被銷毀,然后再由新的ReloadingClassLoader進行加載,因此即使是修改了簽名的類也是可以被正確加載成功的。當然這種做法,可能會引起Session中的數據不能正確識別和轉換。但相對于開發環境下,開發人員通過另起一個新的Session就可以開始正常的工作了,還是可以有效的提高開發效率。
Wicket類加載的一個潛在問題:
如果僅僅使用Wicket開發程序,那么Wicket1.3引入的熱加載機制,對開發人員來說,會是一件非常幸福的事情,但如果同時使用了jsp,也就是說同時在一個Web應用程序(不是Web應用服務器)中同時使用Wicket和JSP,而且在Wicket和JSP代碼分別向Session中寫入相同的對象,如用戶信息之類的數據對象,那么就會出現一些不必要的問題,最覺的莫過于ClassCastException。雖然共用Wicket+JSP的情況比較少,出問題的機率也比較少,但還是要額外提出來作為一個警示。
下面是一個簡單的類Person代碼,用來展示如何出現ClassCastException:
public class Person
{
/**
* Default constructor
*/
public Person()
{
super();
ClassLoader classLoader = this.getClass().getClassLoader();
while (null != classLoader)
{
System.err.println("loader " + classLoader.hashCode()+" "+classLoader.getClass());
classLoader = classLoader.getParent();
}
}
}
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在構造函數中的那段代碼,可以輸出它的ClassLoader順序,接下來象先前一樣訪問那個HelloWorld應用,得到如下的ClassLoader順序:
loader 8310913 class org.apache.wicket.application.ReloadingClassLoader
loader 3862294 class org.apache.catalina.loader.WebappClassLoader
loader 19608393 class org.apache.catalina.loader.StandardClassLoader
loader 13756574 class org.apache.catalina.loader.StandardClassLoader
loader 26726999 class sun.misc.Launcher$AppClassLoader
loader 7494106 class sun.misc.Launcher$ExtClassLoader
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然后再寫一個run.jsp,代碼如下:
<%@page language="java" contentType="text/html; charset=UTF-8" pageEncoding="UTF-8"%>
<%@page import="org.apache.wicket.examples.Person"%>
<html>
<head>
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8">
<title>Class Loader Demo</title>
</head>
<body>
<%
new Person();
%>
</body>
</html>
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在run.jsp中,初始化一個Person對象,同樣觀察它的輸出結果,得到另外一個不同的Class加載順序:
loader 3862294 class org.apache.catalina.loader.WebappClassLoader
loader 19608393 class org.apache.catalina.loader.StandardClassLoader
loader 13756574 class org.apache.catalina.loader.StandardClassLoader
loader 26726999 class sun.misc.Launcher$AppClassLoader
loader 7494106 class sun.misc.Launcher$ExtClassLoader
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可見在JSP中的Person與在HelloWorld中的Person是由不同的ClassLoader加載的(JSP編譯成Servlet執行,在Tomcat中,org.apache.jasper.servlet.JasperLoader負責JSP編譯后的類加載),根據JVM規范,這兩個Class是不等價的。因此進行轉換的時候,會引起ClassCastException,這是特別需要注意的一點。
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