JBoss 3.x的热部署架构与Java类装载优化

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"本篇教程深入探讨了JBoss的管理与开发，特别关注了JBoss 3.x的JMX实现架构，这是相较于JBoss 2.x的重大改进。首先，我们先理解类装载器在JBoss中的核心作用，它是服务器架构的基础，负责将所需的服务和类加载到服务器中。Java的强类型特性要求类装载过程需确保类型安全，防止应用通过欺骗Java虚拟机（JVM）访问不应访问的类和方法。在JBoss 3.x中，引入了一个新的类装载架构，使得MBean服务和动态部署的J2EE组件之间的交互变得更加便捷，同时也支持了热部署功能。类装载器采用了委派模型，每个类装载器实例都有一个双亲类装载器，这个模型有助于组织和控制类的查找过程。根类装载器，即引导类装载器，作为所有其他类装载器的起点，确保了基础类的加载。为了提升类型安全性，Java类型系统不仅依赖类的全限定名，还利用类装载器来定义类。这意味着当应用程序试图加载类时，会明确指定是从哪个类装载器加载的，从而避免了由于使用不同版本的类导致的安全问题。这方面的详细理论依据可参考ShengLiang和Gilad Bracha的论文《DynamicClass Loading in the Java Virtual Machine》。通过理解这些原理，开发者可以更好地管理和开发基于JBoss的应用，包括有效利用JMX进行监控和管理，以及处理类装载的复杂性，确保应用程序的稳定性和安全性。对于想要深入研究和实践JBoss的读者，这篇教程提供了宝贵的知识基础。"

...

[INFO,UCL0] ExCtx Info

org.jboss.chap2.ex0.ExCtx(70eed6).ClassLoader=java.net.URLClassLoader@113fe2

..java.net.URLClassLoader@113fe2

...

通过上述内容可以看出，ExIAEd 类是由默认的应用类装载器实例，即 sun.misc.

Launcher$AppClassLoader@3f52a2 装载的，而 ExCtx 类是通过类装载器实例

java.net.URLClassLoader@113FE2 装载的。由于不同的类装载器装载了这些类，访问包受保

护方法便成了安全侵害。因此，类的全限定名和类装载器不仅能够决定类的类型，包范围

（package scope）也是如此。

比如，在实际工作中，如果将相同的类放置在两个不同的 SAR（译者注：JBoss Service

Archive，JBoss 服务存档）部署文件中就会出现这种异常。如果 SAR 部署文件中的类有包

受保护关系，则使用 SAR 服务的用户可能从某个 SAR 装载某类，而后又去另一个 SAR 文

件中装载另一个类。如果这两个类有受保护关系，则会抛出 IllegalAccessError 异常。解决的

办法可以是：开发者需要将 SAR 引用的类单独放在某个 jar 中，或者将这些 SAR 合并成单

个部署文件。因此，有可能是单个的 SAR，或者将这两个 SAR 包含在 EAR（译者注：Enterprise

Application Archive，企业应用存档）中。

3．LinkageError——确保你就是声称的你

为解决早期 Java 虚拟机中的类型安全问题，Java 语言规范第 1.2 版引入了装载约束。当某 X

类涉及到多个类装载器时，为保证它的一致性，通过装载约束能够在类装载器范围的上下文

内验证这种类型是否是预期的。由于 Java 允许用户自定义类装载器，同时 LinkageError 还

扩展了 ClassCastException 类，而且装载和使用类的过程中都需要完成装载约束，因此装载

约束是很重要的。

为了能够理解装载约束的内容和它是如何保证类型安全的，下面首先介绍 Liang 和 Bracha

论文中的术语和例子。当前存在两种类装载器，即初始和定义类装载器。其中，初始类装载

器是通过调用 ClassLoader.loadClass 方法以初始装载命名类的类装载器。而定义类装载器是

通过调用 ClassLoader.defineClass 方法将类字节码转换成类实例的类装载器。类的完整表达

式为：

LC >< ,

其中，

为全限定类名，L

为定义类装载器，L

为初始类装载器。当初始类装载器不重要

时，类型可以表示为<C, L

>；当定义类装载器不重要时，类型可以表示为

。对于第二种

情形，并不是不存在定义类装载器，而只是标识它并不重要而已。同时，<C, L

>完全定义

了类型。仅仅在验证装载约束时，初始装载器才会对<C, L

>产生关联。接下来，请开发者

浏览列表 2-6。

列表 2-6 用于证明装载约束的类

class

,LC

{

void f()

{

LSpoofed ><

x =

⋅><

LDelegated

g();

x.secret_value = 1 ; // Should not be allowed

}

------------------------------------------------------------------------------------------------

class

,LDelegated

{

static

Spoofed L<>

g() {…}

}

------------------------------------------------------------------------------------------------

class

,LSpoofed

{

public int secret_value;

}

------------------------------------------------------------------------------------------------

class

,LSpoofed

{

private int secret_value;

}

其中：类

由

定义，因此

用于初始装载类

Spoofed

及

(). fC

引用的

Delegated

类。

Spoofed

由

定义，

Delegated

由

定义（由

委派给

）。既然

Delegated

由

定义，则

将负责

().gDelegated

方法上下文中

Spoofed

类的初始装入。本实例中的

和

定义了不同版

本的

Spoofed

（列表 2-6 后续内容指出了）。另外，由于 1.1 及先前版本的 JVM 并没有将类

的全限定名和定义类装载器，这两者一同决定类的类型，因此既然

(). fC

认定 x 是

,LSpoofed

实例，所以 x 能够访问

().gDelegated

,LSpoofed

中的私有成员

secret_value。

从 Java 1.2 以后，对于从不同定义类装载器中使用类型的情形，通过生成装载约束以验证类

型一致性来解决其存在的上述问题。对于列表 2-6 所示的实例，当执行到

(). fC

第一行时，

JVM 生成

Spoofed

约束，从而确保

和

初始装载的类型

Spoofed

都是相同

的。问题的根本不在于

或

，或其他类装载器定义

Spoofed

，而是无论使用任何类装载

器完成初始装载，仅仅能够存在单个

Spoofed

类定义。如果

或

已经定义了不同版本的

Spoofed

，只要触发该装载约束检查，JVM 会立即抛出

orLinkageErr

。否则，该记录将约束，

在执行

().gDelegated

时试图装入重复版本的

Spoofed

也将抛出

orLinkageErr

。

接下来，本文结合具体实例来体会

orLinkageErr

是如何出现的。列表 2-7 给出了实例主类和

使用的自定义类装载器。

列表 2-7 LinkageError 具体实例

171 package org.jboss.chap2.ex0;

172

173 import java.io.File;

174 import java.net.URL;

175

176 import org.apache.log4j.Logger;

177 import org.jboss.util.ChapterExRepository;

178 import org.jboss.util.Debug;

179

180 /** An example of a LinkageError due to classes being defined by more than

181 * one class loader in a non-standard class loading environment.

182 * @author [email protected]

183 * @version $Revision: 1.1$

184 */

185 public class ExLE

186 {

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