spring解密_在运行时更新代码（已Spring解密）

spring解密

当从编译到部署再到测试的开发周期花费太长时间时，人们希望能够及时替换正在运行的代码，而无需重新启动应用程序服务器并等待部署完成。在这种情况下，像JRebel这样的商业解决方案或像Grails这样的开源框架就可以提供帮助。

JVM不支持开箱即用地替换代码，例如您可以使用Class.forName()动态加载类。基本上，您有以下选择：

HotSwap：Java 1.4引入的技术，可让您在调试器会话中重新定义类。这种方法非常有限，因为它仅允许您更改方法的主体，而不能添加新的方法或类。
OSGi：此技术使您可以定义包。在运行时，可用此软件包的较新版本替换该软件包。
一次性的类加载器：通过在模块的所有类上包装单独的类加载器，可以在模块的新版本可用时丢弃该类加载器并进行替换。
使用Java代理检测类：Java代理可以在定义类之前进行检测。这样，它可以将代码注入到已加载的类中，该类将此类与类文件的一个版本连接起来。一旦有新版本可用，将执行新代码。

Grails的技术称为“ 弹簧加载”，并使用“ Java代理”方法来处理从文件系统而不是从jar文件加载的类。但是，这在后台如何工作？

为了了解弹簧负载，我们建立了一个小样本项目，使我们可以更详细地研究该技术。该项目仅包含两个类： Main类调用ToBeChanged类的print()方法，并Hibernate一会儿：

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {while (true) {ToBeChanged toBeChanged = new ToBeChanged();toBeChanged.print();Thread.sleep(500);}
}

print()方法仅打印出一个版本，以便我们可以看到它已更改。另外，我们还打印出堆栈跟踪，以查看其随时间的变化：

public void print() {System.out.println("V1");StackTraceElement[] stackTrace = Thread.currentThread().getStackTrace();for (StackTraceElement element : stackTrace) {System.out.println("\t" + element.getClassName() + "." + element.getMethodName() + ":" + element.getLineNumber());}
}

启动应用程序时，我们必须使用选项javaagent提供包含Java Agent的jar文件。当弹簧加载以验证者不喜欢的方式修改字节码时，我们必须通过将选项noverify传递给JVM来禁用字节码的验证。最后，我们用cp传递包含类文件的文件夹，并告诉JVM包含main()方法的类：

java -javaagent:springloaded-1.2.4.BUILD-SNAPSHOT.jar -noverify -cp target/classes com.martinsdeveloperworld.springloaded.Main

将ToBeChanged类的版本从V1更新到V2并使用mvn package重建项目后，我们将看到以下输出：

...
V1java.lang.Thread.getStackTrace:-1com.martinsdeveloperworld.springloaded.ToBeChanged.print:7com.martinsdeveloperworld.springloaded.Main.main:8
V2java.lang.Thread.getStackTrace:-1com.martinsdeveloperworld.springloaded.ToBeChanged$$EPBF0gVl.print:7com.martinsdeveloperworld.springloaded.ToBeChanged$$DPBF0gVl.print:-1com.martinsdeveloperworld.springloaded.ToBeChanged.print:-1com.martinsdeveloperworld.springloaded.Main.main:8
...

版本V1的stacktrace看起来像我们期望的那样。从Main.main()方法ToBeChanged.print()被调用。对于版本V2这是不同的。在这里，方法ToBeChanged.print现在调用方法ToBeChanged$$DPBF0gVl.print() 。还请注意，调用ToBeChanged.print()的行号已从8更改为-1，表示该行未知。

新的行号-1强烈表明Java代理已经以一种允许它调用新方法而不是执行旧代码的方式来检测ToBeChanged.print()方法。为了证明这一假设，我在spring-loaded的代码中添加了一些日志记录语句，并添加了一个功能，可将每个插入的文件转储到本地硬盘驱动器中。通过这种方式，我们可以检查ToBeChanged.print()后方法ToBeChanged.print()外观：

0 getstatic #16 <com/martinsdeveloperworld/springloaded/ToBeChanged.r$type>3 ldc #72 <0>5 invokevirtual #85 <org/springsource/loaded/ReloadableType.changed>8 dup9 ifeq 42 (+33)12 iconst_113 if_icmpeq 26 (+13)16 new #87 <java/lang/NoSuchMethodError>19 dup20 ldc #89 <com.martinsdeveloperworld.springloaded.ToBeChanged.print()V>22 invokespecial #92 <java/lang/NoSuchMethodError.<init>>25 athrow26 getstatic #16 <com/martinsdeveloperworld/springloaded/ToBeChanged.r$type>29 invokevirtual #56 <org/springsource/loaded/ReloadableType.fetchLatest>32 checkcast #58 <com/martinsdeveloperworld/springloaded/ToBeChanged__I>35 aload_036 invokeinterface #94 <com/martinsdeveloperworld/springloaded/ToBeChanged__I.print> count 241 return42 pop43 getstatic #100 <java/lang/System.out>46 ldc #102 <V1>48 invokevirtual #107 <java/io/PrintStream.println>51 invokestatic #113 <java/lang/Thread.currentThread>54 invokevirtual #117 <java/lang/Thread.getStackTrace>57 astore_1
...
152 return

getstatic操作码检索新字段r$type的值并将其压入堆栈（操作码ldc ）。然后，调用方法ReloadableType.changed()来调用之前已推入堆栈的对象引用。顾名思义，方法ReloadableType.changed()检查此类型的新版本是否存在。如果方法未更改，则返回0；如果方法已更改，则返回1。如果返回值为零，即方法未更改，则以下操作码ifeq跳至第42行。从第42行开始，我们看到了原始实现，在这里我将其缩短了一点。

如果值为1，则if_icmpeq指令跳至第26行，在此再次读取静态字段r$type 。此引用用于在其上调用方法ReloadableType.fetchLatest() 。下面的checkcast指令验证返回的引用的类型为ToBeChanged__I 。在这里，我们第一次偶然发现了这种弹簧接口为每种类型生成的人工接口。它反映了原始类在检测时所具有的方法。两行之后，此接口用于在ReloadableType.fetchLatest()返回的引用上调用方法print() ReloadableType.fetchLatest() 。

该引用不是对该类的新版本的引用，而是对所谓的调度程序的引用。调度程序实现ToBeChanged__I接口，并通过以下指令实现方法print() ：

0 aload_1
1 invokestatic #21 <com/martinsdeveloperworld/springloaded/ToBeChanged$$EPBF0gVl.print>
4 return

动态生成的类ToBeChanged$$EPBF0gVl是所谓的执行程序，体现了该类型的新版本。对于每个新版本，都会创建一个新的调度程序和执行程序，只有接口保持不变。一旦有新版本可用，则在新调度程序上调用接口方法，并且在最简单的情况下，该接口方法将转发至执行程序中包含的代码的新版本。不能直接在执行器上调用接口方法的原因是，弹簧加载还可以处理在新版本的类中添加方法的情况。由于此方法在旧版本中不存在，因此将通用方法__execute()添加到接口和调度程序。然后，此动态方法可以将调用调度到新方法，如从生成的调度程序中获取的以下指令集中所示：

0 aload_31 ldc #25 <newMethod()V>3 invokevirtual #31 <java/lang/String.equals>6 ifeq 18 (+12)9 aload_2
10 checkcast #33 <com/martinsdeveloperworld/springloaded/ToBeChanged>
13 invokestatic #36 <com/martinsdeveloperworld/springloaded/ToBeChanged$$EPBFaboY.newMethod>
16 aconst_null
17 areturn
18 aload_3
...
68 areturn

在这种情况下，我向类ToBeChanged添加了一个名为newMethod()的新方法。 __execute()方法的开头比较调用的描述符是否与新方法匹配。在这种情况下，它将调用转发给新的执行者。为了使此工作正常进行，必须将新方法的所有调用都重写为__execute()方法。这也可以通过对原始类的检测来完成，并且也可以进行反射。