Java熱更新是什么？動(dòng)力節(jié)點(diǎn)小編來告訴大家。在持續(xù)交付的時(shí)代，重新部署一個(gè)新的版本只需要點(diǎn)擊一下按鈕。但在有的情況下，重新部署過程可能比較復(fù)雜，停機(jī)是不被允許的。所以JVM提供了另外一種選擇：在不重啟應(yīng)用的前提下進(jìn)行小幅改動(dòng)，又稱熱更新。

對于某些大型的應(yīng)用來說，每次的重啟都需要花費(fèi)大量的時(shí)間成本，所以，如果能在不重啟虛擬機(jī)的情況下更新一個(gè)類，在某些業(yè)務(wù)場景下變得十分重要。

在Java開發(fā)領(lǐng)域，熱更新一直是一個(gè)難以解決的問題，目前的Java虛擬機(jī)只能實(shí)現(xiàn)方法級別的熱更新，對于整個(gè)類的結(jié)構(gòu)修改，仍然需要重啟虛擬機(jī)。

熱更新的方法

Java熱更新一直不斷地改進(jìn)。

1.4開始JPDA引入了hotSwap機(jī)制(JPDA Enhancements)，實(shí)現(xiàn)了debug時(shí)的method body的動(dòng)態(tài)性。

1.5開始通過JVMTI實(shí)現(xiàn)的java.lang.instrument(Java Platform SE 8)的premain方式，實(shí)現(xiàn)了agent方式的動(dòng)態(tài)性(JVM啟動(dòng)時(shí)指定agent)。

1.6增加了agentmain方式，實(shí)現(xiàn)了運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)性(通過The Attach API 綁定到具體VM)。其基本實(shí)現(xiàn)是通過JVMTI的retransformClass/redefineClass進(jìn)行函數(shù)體級別的字節(jié)碼更新，ASM、CGLib之類基本都是圍繞這些在做動(dòng)態(tài)性。

1.定義不同的classloader

Tomcat的動(dòng)態(tài)部署就是監(jiān)聽war變化，然后調(diào)用StandardContext.reload()，用新的WebContextClassLoader實(shí)例來加載war，然后初始化servlet來實(shí)現(xiàn)。類似的實(shí)現(xiàn)還有OSGi等。

2.agentmain

agentmain熱更新的原理

為了實(shí)現(xiàn)Java進(jìn)程A與進(jìn)程B之間的本地通信，熱更新的JVM進(jìn)程使用VirutalMachine.attach(pid)來連接需要熱更新的JVM進(jìn)程，然后使用virtualMachine.loadAgent加載自定義的agent(筆者查看了Arthas源碼，原理也大致相同)。這個(gè)通信通道成功建立之后，那么進(jìn)程A就能通知進(jìn)程B去執(zhí)行某些操作，從而達(dá)到監(jiān)控進(jìn)程B或者控制進(jìn)程B的某些行為的目的。如jstack、jmap等JDK自帶的工具，基本都是通過Attach機(jī)制去達(dá)成各自想要的目的的。

JVM啟動(dòng)的時(shí)候，在JVM內(nèi)部啟動(dòng)了一個(gè)監(jiān)聽線程，這個(gè)線程的名字叫“Signal Dispatcher”，該線程的作用是，監(jiān)聽并處理OS的信號。

3.Arthas

arthas實(shí)現(xiàn)熱更新

使用Arthas三個(gè)命令就可以搞定熱更新

jad --source-only com.example.demo.arthas.user.UserController > /tmp/UserController.java
mc /tmp/UserController.java -d /tmp
redefine /tmp/com/example/demo/arthas/user/UserController.class

jad命令反編譯，然后可以用其它編譯器，比如vim來修改源碼

mc命令來內(nèi)存編譯修改過的代碼

用redefine命令加載新的字節(jié)碼

JVM熱更新的局限

基于Attach機(jī)制實(shí)現(xiàn)的熱更新，更新類需要與原來的類在包名，類名，修飾符上完全一致，否則在classRedefine過程中會(huì)產(chǎn)生classname don't match 的異常。

例如顯示這樣的報(bào)錯(cuò)：redefineClasses exception class redefinition failed: attempted to delete a method.

具體來說，JVM熱更新局限總結(jié)：

函數(shù)參數(shù)格式不能修改，只能修改函數(shù)內(nèi)部的邏輯

不能增加類的函數(shù)或變量

函數(shù)必須能夠退出，如果有函數(shù)在死循環(huán)中，無法執(zhí)行更新類。

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