玩转 Java 动态编译，太秀了～！

智能摘要文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/36542.html

它们会在下一次使用时被使用新的Environment重新创建。一旦配置的数据类型出了问题，就会导致服务不可用。试图通过构造出来的Java类初始化一个Spring Bean，如果这个Spring Bean初始化过程中报错了，说明配置是有问题的。Java类的动态编译，省去了"写入文件——命令行编译——类加载——清理文件"的复杂流程。MyBatis、Redis、MongoDB、ES、分库分表、读写分离、SpringMVC、Webflux、权限、WebSocket、Dubbo、RabbitMQ、RocketMQ、Kafka、性能测试等等内容。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/36542.html

原文约 4503 字 | 图片 8 张 | 建议阅读 10 分钟 | 评价反馈文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/36542.html

玩转 Java 动态编译，太秀了～！

点击关注 ? 芋道源码 文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/36542.html

收录于话题文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/36542.html

#芋道源码文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/36542.html

170个文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/36542.html

点击上方“芋道源码”，选择“设为星标”文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/36542.html

管她前浪，还是后浪？文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/36542.html

能浪的浪，才是好浪！文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/36542.html

每天 8:55 更新文章，每天掉亿点点头发...文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/36542.html

文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/36542.html

源码精品专栏文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/36542.html

 文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/36542.html

• 原创 | Java 2020 超神之路，很肝~文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/36542.html

• 中文详细注释的开源项目文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/36542.html

• RPC 框架 Dubbo 源码解析文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/36542.html

• 网络应用框架 Netty 源码解析文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/36542.html

• 消息中间件 RocketMQ 源码解析文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/36542.html

• 数据库中间件 Sharding-JDBC 和 MyCAT 源码解析文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/36542.html

• 作业调度中间件 Elastic-Job 源码解析文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/36542.html

• 分布式事务中间件 TCC-Transaction 源码解析文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/36542.html

• Eureka 和 Hystrix 源码解析文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/36542.html

• Java 并发源码文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/36542.html

来源：zhenbianshu.github.io文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/36542.html

• 背景文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/36542.html

• 动态编译文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/36542.html

• Spring Bean 实例化文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/36542.html

• 小结文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/36542.html

背景

之前的文章 从 Spring 的环境到 Spring Cloud 的配置 中提到过我们在使用 Spring Cloud 进行动态化配置，它的实现步骤是先将动态配置通过 @Value 注入到一个动态配置 Bean，并将这个 Bean 用注解标记为 @RefreshScope，在配置变更后，这些动态配置 Bean 会被统一销毁，之后 Spring Cloud 的 ContextRefresher 会将变更后的配置作为一个新的 Spring Environment 加载进 ApplicationContext，由于 Scoped Bean 都是 Lazy Init 的，它们会在下一次使用时被使用新的 Environment 重新创建。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/36542.html

这套动态配置加载流程在使我们服务更加灵活的同时，也带来了很大的风险。首先从业务上，修改配置不像上线这么”重量级”，不必要找 QA 进行回归测试，这就有可能引发一系列奇怪的 Bug，而且长时间发现不了，另外，Spring Cloud 本身没有 “fallback” 机制，一旦配置的数据类型出了问题，就会导致服务不可用。为此，我给 Spring Cloud 提了个 issue scope refreshed but new properties invalid leads to application unavailable ，但作者认为变动太大，不好改也不必改。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/36542.html

其实我也明白这个问题的困境，每个人都得为自己要修改的配置负责，即使框架支持了 fallback，但将错误吞掉，配置修改后不生效也没什么变化可能也并不符合用户的期望。所以，尽量让用户要修改的配置正确成为了新的目标。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/36542.html

基于这种需求，我添加了一个动态配置的校验器，但实现里一部分代码来自 github，所以本文在总结思路的同时，也帮助我理解所有代码。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/36542.html

由于框架层没法做太多事情，所以我的计划是将这些配置取出来，构造出一个独立的 Java 类，并在服务外新建一个 ApplicationContext 试图通过构造出来的 Java 类初始化一个 Spring Bean，如果这个 Spring Bean 初始化过程中报错了，说明配置是有问题的。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/36542.html

动态编译

首先要通过 .properties 文件构造出一个 Java 类，但问题是在配置里我们是不知道这些配置将要被怎么使用的，不知道它要被 Spring EL 如何处理，又将被转成什么类型。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/36542.html

这里我采用的策略是给配置添加注释，注释里使用一定的格式声明 EL 表达式和要生成的字段类型，当然这种实现有点 low，有人提议把这些信息放到配置项的 key 里，之后会再进行优化。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/36542.html

把各个字段解析完成后放到准备到的类模板中，就生成了一个 Config.java 类字符串，之后就要将这个字符串编译成字节码并由 Spring 加载成 Bean。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/36542.html

由于 Config.java 是在运行时生成的，所以编译也只能在运行时了，万幸 Java 有提供 javax.util.JavaCompiler 类进行 Java 类的动态编译，省去了”写入文件 —— 命令行编译 —— 类加载 —— 清理文件” 的复杂流程。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/36542.html

JavaCompiler 的典型应用示例如下：文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/36542.html

        JavaCompiler javaCompiler = ToolProvider.getSystemJavaCompiler();        JavaFileManager fileManager = javaCompiler.getStandardFileManager(null, null, null);        CompilationTask task = javaCompiler.getTask(out, fileManager, diagnosticListener, options, classes, compilationUnits);        task.call();        FileObject outputFile = fileManager.getFileForOutput(null, null, null, null);        outputFile.getCharContent(true);

流程如下图：JavaCompiler 通过 JavaFileManager 管理输入和输出文件，使用时通过 getTask() 方法提交一个异步 CompilationTask 进行代码编译，代码编译时，JavaCompiler 通过 getCharContent() 从传入的 compilationUnits 获取到 .java 文件内容，把编译后的结果调用 CompiledByteCode 的 openOutputStream() 方法写到 CompiledByteCode 对象里。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/36542.html

文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/36542.html

由于 JavaCompiler 的默认实现都是通过文件进行的，这不符合我的期望，我需要的是输入和输出都在内存进行，所以需要修改 JavaCompiler 的实现，JavaCompiler、JavaFileManager、JavaFileObject(Input/Output) 分别使用委托模式实现。其中 JavaFileManager 已经有 ForwardingJavaFileManager 的实现，JavaFileObject 也有 SimpleJavaFileObject 的实现，我们继承其实现后重写部分方法即可。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/36542.html

文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/36542.html

我参考的源码：GitHub-trung/InMemoryJavaCompiler文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/36542.html

Spring Bean 实例化

要将 Config 类实例化成 Bean，我们可以在 xml 里预定义它，在编译结束后创建一个简易的 FileSystemXmlApplicationContext 实例化这个 xml 内的 Bean。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/36542.html

首先要让 Spring 能够加载到这些编译好的字节码，这就需要 ClassLoader 的配合。类加载器的默认实现不可能知道去加载我们内存里编译好的字节码，只好新加一个 ClassLoader，实现也很简单，继承 ClassLoader 抽象类，并实现 findClass 方法即可。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/36542.html

class MemoryClassLoader extends ClassLoader { @Override protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {     // 在 CompiledByteCode 类里将编译后的字节码放到 classLoader 的 classBytes 字段内。  byte[] buf = classBytes.get(name);  if (buf == null) {   return super.findClass(name);  }  return defineClass(name, buf, 0, buf.length); }}

由于 Config Bean 的初始化依赖动态配置，我们还要把这些配置也添加到 Spring 环境内，我们知道 Spring 环境配置是由多个 PropertySource 构成的，向里面添加一个实现即可。然后就可以调用 application 的 refresh() 方法初始化上下文了，另外 Config Bean 被设置为懒加载了，不要忘记 get 一下使其被创建。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/36542.html

最终的代码如下：文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/36542.html

        FileSystemXmlApplicationContext applicationContext = new FileSystemXmlApplicationContext();        applicationContext.setClassLoader(memoryClassLoader);        applicationContext.setConfigLocation("classpath*:/test.xml");        Map<String, Object> propertyMap = buildDynamicPropertyMap();        MapPropertySource mapPropertySource = new MapPropertySource("validate_source", propertyMap);        applicationContext.getEnvironment().getPropertySources().addFirst(mapPropertySource);        applicationContext.refresh();        applicationContext.getBean("config");

小结

小项目完成的过程中，复习了很多知识，也尝试了业务代码中几乎不会用到的设计模式，充满了挑战性。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/36542.html

当然它现在还有配置不够方便、错误提示不够明确、没解决配置 namespace 等问题，留到后面慢慢优化吧~文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/36542.html

- END -文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/36542.html

欢迎加入我的知识星球，一起探讨架构，交流源码。加入方式，长按下方二维码噢：文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/36542.html

文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/36542.html

已在知识星球更新源码解析如下：文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/36542.html

文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/36542.html

文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/36542.html

文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/36542.html

文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/36542.html

最近更新《芋道 SpringBoot 2.X 入门》系列，已经 20 余篇，覆盖了 MyBatis、Redis、MongoDB、ES、分库分表、读写分离、SpringMVC、Webflux、权限、WebSocket、Dubbo、RabbitMQ、RocketMQ、Kafka、性能测试等等内容。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/36542.html

提供近 3W 行代码的 SpringBoot 示例，以及超 4W 行代码的电商微服务项目。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/36542.html

获取方式：点“在看”，关注公众号并回复 666 领取，更多内容陆续奉上。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/36542.html

文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/36542.html

文章有帮助的话，在看，转发吧。谢谢支持哟 (*^__^*）

阅读原文文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/36542.html