加速Java应用开发速度2——加速项目调试启动速度

约定不等于承诺〃 2022-01-14 16:21 305阅读 0赞

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**《加速Java应用开发速度》系列目录：**

[加速Java应用开发速度1——加速spring/hibernate应用调试时启动速度][Java_1_spring_hibernate]

[加速Java应用开发速度2——加速项目调试启动速度][Java_2]

[加速Java应用开发速度3——单元/集成测试+CI][Java_3_CI]

[加速Java应用开发速度4——使用模板技术加速项目开发速度][Java_4]

[加速Java应用开发速度5——使用脚本自动化日常操作 ][Java_5]

上一篇Spring/Hibernate提升速度的文章《[加速spring/hibernate应用调试时启动速度][Java_1_spring_hibernate]》，主要是通过一些技巧来提升启动速度，还是做不到如类的热部署/热替换。因此再写一篇关于热部署/热替换的文章。之前也有很多人介绍过这些知识，不过比较分散，我写此篇的目的是聚合它们。本文以HotSpot虚拟机为例。

首先让我们来看两个概念：热部署、热替换

## **热部署** ##

即在容器运行过程中，重新加载类或重新加载整个项目。常见的解决方案就是使用自定义ClassLoader；

部分加载的示例：如JSP、Play框架；

重新加载整个项目的示例：如Tomcat、Jetty；默认都是定期检测class文件是否有修改，如果有，先卸载当前容器，再重新加载整个项目（reload）。

这种情况缺点很明显：只能重新装载整个类/整个项目，不能只替换类中的部分。

JSP热部署的介绍：

[http://www.linuxidc.com/Linux/2013-05/83816.htm][http_www.linuxidc.com_Linux_2013-05_83816.htm]

Tomcat热部署的介绍：

[http://www.94it.cn/a/jingxuanboke/2013/0501/4578.html][http_www.94it.cn_a_jingxuanboke_2013_0501_4578.html]

Play!框架：

[http://mingj.iteye.com/blog/307238][http_mingj.iteye.com_blog_307238]

## **热替换** ##

热替换相对于之前的热部署的优势就是可以替换如方法体、增删方法/字段等类内部局部替换，而不是整个类。常见的实现方式：HotSpot虚拟机的HotSwap、HotSwap补丁、

## ##

### **HotSwap** ###

只能热替换方法体。只要在eclipse或idea等开发工具中开启debug模式即可使用。

## ##

### **HotSwap补丁 DCEVM** ###

该补丁增强了HotSwap，可以增加、删除类字段、方法和改变类的父类。也必须在debug模式下调试。具体使用可以参考如下文章，在此就不重复了

[hotswap 用户手册][hotswap]

[DCE使用的问题及其解决方法][DCE]

我测试时使用的是jdk1.6.0\_25，没有问题，不支持jdk1.6.0\_26，且我测试jdk7\_13和jdk7\_21没成功。官网介绍说其是基于JDK7-b102编译的。估计我下的这两个版本不对。

### **java agent + Instrumentation** ###

**1、Spring-Loaded**

SpringSource官网发布的，用在Grails 2中，允许：添加/修改/删除 方法/字段/构造器。类型/方法/字段/构造器上的注解也允许修改，且也可以新增/删除/修改enum类型的值。

使用方式：

-javaagent:<pathTo>/springloaded-{VERSION}.jar -noverify

如在执行tomcat/jetty时的VM参数中指定如上配置即可。无需在debug模式下执行。如果使用的是如idea可以按Ctrl+Shift+F9编译当前类/Ctrl+F9编译所有更改的类。

**2、Fakereplace **

类似于Spring-Loaded，具体可参考其官网：

[https://github.com/fakereplace/fakereplace][https_github.com_fakereplace_fakereplace]

[https://github.com/fakereplace/fakereplace/wiki/How-It-Works][https_github.com_fakereplace_fakereplace_wiki_How-It-Works]

它的好处是，支持一些框架：

*  Seam 2
 *  Weld (基本集成)
 *  JSF
 *  Metawidget
 *  Hibernate (实际是如果实体修改了，重启整个EMF，也不是很快)
 *  Resteasy

具体使用也是在VM参数中指定：

-javaagent:/path/to/fakereplace.jar

可以到如下地址下载jar包，或自己编译

[http://repo.grails.org/grails/plugins-releases/org/fakereplace/fakereplace-dist/1.0.0.Alpha2/][http_repo.grails.org_grails_plugins-releases_org_fakereplace_fakereplace-dist_1.0.0.Alpha2]

其提供了一些配置，如：

-javaagent:/path/to/fakereplace.jar=packages=com.mycompany.myclasses,log=trace

*  packages 需要热替换的包
 *  log 可选，支持trace,debug,info,error
 *  index-file fakereplace索引为的路径。Fakereplace在第一次运行后存储这个文件以加速启动
 *  dump-dir 当热替换时，Dump类到这个目录，仅当开发Fakereplace时有用
 *  port Fakereplace监听的端口

它俩的实现很类似，Spring-Loaded使用了CGLIB来实现代理，FakeReplace使用了Javassist来实现的。

还有如[Agent Smith][]，不过N久没维护了。 其实Play框架也是使用了Instrumentation，但是它是整个替换，所以没有归类过来。

以上的都有个缺点：如我在写spring项目时，无法动态加载如@RequestMapping配置，或动态加载配置文件。这些在强大的JRebel中都是支持的。

#### JRebel ####

JRebel是我目前简单的最强大的热替换/热部署工具。但缺点是收费的，而且不便宜。之前介绍的都是免费的。首先大家可以看一下它支持的特性与JVM Hot Swap对比列表：

<table style="table-layout:fixed;min-width:400px;"> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td><strong>JavaEE支持</strong></td> 
   <td><strong>JRebel</strong></td> 
   <td><strong>JVM Hot Swap</strong></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>装载时间</td> 
   <td>&lt;1s</td> 
   <td>&lt;1s</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>内存泄漏</td> 
   <td>无</td> 
   <td>无</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><strong>改变类结构</strong></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>&nbsp;改变方法体</td> 
   <td>&nbsp;<br><img src="http://static.oschina.net/uploads/img/201402/18151740_p5HE.png" alt=""><br>&nbsp;</td> 
   <td>&nbsp;<br><img src="http://static.oschina.net/uploads/img/201402/18151740_p5HE.png" alt=""><br><br></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>添加/删除方法</td> 
   <td>&nbsp;<img src="http://static.oschina.net/uploads/img/201402/18151740_p5HE.png" alt=""></td> 
   <td>&nbsp;<img src="http://static.oschina.net/uploads/img/201402/18151740_lGvJ.png" alt=""></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>添加/删除构造器</td> 
   <td>&nbsp;<img src="http://static.oschina.net/uploads/img/201402/18151740_p5HE.png" alt=""></td> 
   <td>&nbsp;<img src="http://static.oschina.net/uploads/img/201402/18151740_lGvJ.png" alt=""></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>添加/删除字段</td> 
   <td>&nbsp;<img src="http://static.oschina.net/uploads/img/201402/18151740_p5HE.png" alt=""></td> 
   <td>&nbsp;<img src="http://static.oschina.net/uploads/img/201402/18151740_lGvJ.png" alt=""></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>&nbsp;添加/删除类</td> 
   <td>&nbsp;<img src="http://static.oschina.net/uploads/img/201402/18151740_p5HE.png" alt=""></td> 
   <td>&nbsp;<img src="http://static.oschina.net/uploads/img/201402/18151740_lGvJ.png" alt=""></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>&nbsp;添加/删除注解</td> 
   <td>&nbsp;<img src="http://static.oschina.net/uploads/img/201402/18151740_p5HE.png" alt=""></td> 
   <td>&nbsp;<img src="http://static.oschina.net/uploads/img/201402/18151740_lGvJ.png" alt=""></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>改变静态字段值&nbsp;</td> 
   <td>&nbsp;<img src="http://static.oschina.net/uploads/img/201402/18151740_p5HE.png" alt=""></td> 
   <td>&nbsp;<img src="http://static.oschina.net/uploads/img/201402/18151740_lGvJ.png" alt=""></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>添加/删除enum值&nbsp;</td> 
   <td>&nbsp;<img src="http://static.oschina.net/uploads/img/201402/18151740_p5HE.png" alt=""></td> 
   <td>&nbsp;<img src="http://static.oschina.net/uploads/img/201402/18151740_lGvJ.png" alt=""></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>改变接口&nbsp;</td> 
   <td>&nbsp;<img src="http://static.oschina.net/uploads/img/201402/18151740_p5HE.png" alt=""></td> 
   <td>&nbsp;<img src="http://static.oschina.net/uploads/img/201402/18151740_lGvJ.png" alt=""></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>替换父类&nbsp;</td> 
   <td>&nbsp;<img src="http://static.oschina.net/uploads/img/201402/18151740_p5HE.png" alt=""></td> 
   <td>&nbsp;<img src="http://static.oschina.net/uploads/img/201402/18151740_lGvJ.png" alt=""></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>添加/删除实现的接口&nbsp;</td> 
   <td> <img src="http://static.oschina.net/uploads/img/201402/18151740_p5HE.png" alt="">&nbsp;</td> 
   <td>&nbsp;<img src="http://static.oschina.net/uploads/img/201402/18151740_lGvJ.png" alt=""></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td> <strong>即时构建</strong>&nbsp;&nbsp;</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>跳过WAR目录的构建</td> 
   <td>&nbsp;<img src="http://static.oschina.net/uploads/img/201402/18151740_p5HE.png" alt=""></td> 
   <td>&nbsp;<img src="http://static.oschina.net/uploads/img/201402/18151740_lGvJ.png" alt=""></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>跳过.WAR/.EAR类更新构建</td> 
   <td>&nbsp;<img src="http://static.oschina.net/uploads/img/201402/18151740_p5HE.png" alt=""></td> 
   <td>&nbsp;<img src="http://static.oschina.net/uploads/img/201402/18151740_lGvJ.png" alt=""></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>跳过.WAR/.EAR资源更新构建</td> 
   <td>&nbsp;<img src="http://static.oschina.net/uploads/img/201402/18151740_p5HE.png" alt=""></td> 
   <td>&nbsp;<img src="http://static.oschina.net/uploads/img/201402/18151740_lGvJ.png" alt=""></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>映射多个source目录到一个.WAR/.EAR目标目录</td> 
   <td>&nbsp;<img src="http://static.oschina.net/uploads/img/201402/18151740_p5HE.png" alt=""></td> 
   <td>&nbsp;<img src="http://static.oschina.net/uploads/img/201402/18151740_lGvJ.png" alt=""></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>使用include/exclude模式映射类和资源</td> 
   <td><img src="http://static.oschina.net/uploads/img/201402/18151740_p5HE.png" alt=""></td> 
   <td><img src="http://static.oschina.net/uploads/img/201402/18151740_lGvJ.png" alt=""></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>使用Ant风格模式映射多个sourcde目录</td> 
   <td><img src="http://static.oschina.net/uploads/img/201402/18151740_p5HE.png" alt=""></td> 
   <td><img src="http://static.oschina.net/uploads/img/201402/18151740_lGvJ.png" alt=""></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>使用系统属性使映射机器无关</td> 
   <td><img src="http://static.oschina.net/uploads/img/201402/18151740_p5HE.png" alt=""></td> 
   <td><img src="http://static.oschina.net/uploads/img/201402/18151740_lGvJ.png" alt=""></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><a href="http://zeroturnaround.com/software/jrebel/maven/" rel="nofollow">Maven插件</a></td> 
   <td><img src="http://static.oschina.net/uploads/img/201402/18151740_p5HE.png" alt=""></td> 
   <td><img src="http://static.oschina.net/uploads/img/201402/18151740_lGvJ.png" alt=""></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><strong>远程/云</strong></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><a href="http://zeroturnaround.com/software/jrebel/remoting/" rel="nofollow">通过HTTP进行应用更新</a></td> 
   <td><img src="http://static.oschina.net/uploads/img/201402/18151740_p5HE.png" alt=""></td> 
   <td><img src="http://static.oschina.net/uploads/img/201402/18151740_lGvJ.png" alt=""></td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

**JavaEE支持**

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>JSP EL changes</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>JSP Scriptlet changes</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>EJB 1.x session bean interface changes</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>EJB 2.x session bean interface changes</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>EJB 3.x session bean interface changes</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>EJB 3.x: adding new EJB</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>EJB 3.x: adding new EJB reference</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>JSF changes (Mojarra)</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Bean Validation support (Hibernate Validator)</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>JAXB annotation changes</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>JAX-RS changes (RESTEasy, Jersey, CXF)</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>JAX-WS support (Metro, CXF)</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>JPA changes (Hibernate, EclipseLink, TopLink, OpenJPA)</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td> <p>CDI changes (Weld)</p> <p>&nbsp;</p> </td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><strong>框架支持</strong></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Spring Framework 2.x or later</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Hibernate</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>JBoss Seam 2.x or later</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Google Guice</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Struts 1.x, 2.x</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Wicket</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Stripes 1.5 or later</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td> <a href="http://zeroturnaround.com/software/jrebel/features/frameworks/" rel="nofollow">查看完整的框架支持列表</a><a href="http://zeroturnaround.com/software/jrebel/features/frameworks/" rel="nofollow"><br></a> </td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td> <p>&nbsp;</p> <p><strong>代理支持</strong></p> </td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>CgLib</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Javassist</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td> <p>&nbsp;</p> <p><strong>OSGi支持</strong></p> </td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Apache Felix</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Eclipse Equinox</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

从如上列表看到其不是一般的强大。

接下来看看如何使用（以IDEA为例）：

1、首先点击如下图所示的运行，然后点击Edit Configuration...

![18151740_LzHI.jpg][]

2、在弹出的窗口中输入如下图所示的jrebel.jar位置

![18151740_lRjE.jpg][]

类似于之前的javaagent配置。

3、启动后，当修改类后，请按Ctrl+F9重新编译。然后再执行程序即可看到变化。

4、Eclipse内嵌tomcat的配置：

![18151740_sMqA.jpg][]

使用起来是非常简单的。注意：如果使用web容器如tomcat、jetty，请禁用其reload，如jetty，可以配置

<scanIntervalSeconds>0</scanIntervalSeconds> 或者 <reload>manual</reload>。

JRebel也提供如Eclipse、IDEA、Maven插件，其实没必要上插件，直接配javaagent就很简单。还可以配置

如果有朋友想开启/禁用某些框架/JavaEE的支持，可以通过添加VM参数，如下所示开启/关闭：

-Drebel.spring\_plugin=true  
   -Drebel.aspectj\_plugin=true  
   -Drebel.struts2\_plugin=true  
   -Drebel.hibernate\_plugin=true  
   -Drebel.jackson\_plugin=true  
   -Drebel.log4j-plugin=true

[完整的框架支持列表][Link 1]

还可以通过配置一个rebel.xml来进行选择性构建：

[http://zeroturnaround.com/software/jrebel/how-to-configure-rebel-xml/][http_zeroturnaround.com_software_jrebel_how-to-configure-rebel-xml]

更多配置请参考其官方的[JRebel手册][JRebel]。

到此就介绍完了我见到的所有热部署/热替换实现方式，大家还有什么好的方式欢迎补充。

**参考资源：**

[hotswap 用户手册][hotswap]

[DCE使用的问题及其解决方法][DCE]

[Dynamic Code Evolution VM][]

[Spring Loaded官网][Spring Loaded]

[FakeReplace官网][https_github.com_fakereplace_fakereplace]

[RJC401：HotSwap和JRebel——幕后的故事][RJC401_HotSwap_JRebel]

[JRebel与Maven集成][JRebel_Maven]

[JRebel与Eclipse集成][JRebel_Eclipse]

[JRebel与IDEA集成][JRebel_IDEA]

[JRebel手册][JRebel]

下一篇：单元/集成测试+CI加速发现问题到解决问题

转载于:https://my.oschina.net/qjx1208/blog/200847

[2019_Python_]: https://my.oschina.net/u/2663968/blog/3061697
[hot3.png]: /images/20220114/dd881382df374db8ae8c8c21db71e328.png
[Java_1_spring_hibernate]: http://jinnianshilongnian.iteye.com/blog/1883013
[Java_2]: http://jinnianshilongnian.iteye.com/blog/1887788
[Java_3_CI]: http://jinnianshilongnian.iteye.com/blog/1893135
[Java_4]: http://jinnianshilongnian.iteye.com/blog/1895481
[Java_5]: http://jinnianshilongnian.iteye.com/blog/1896755
[http_www.linuxidc.com_Linux_2013-05_83816.htm]: http://www.linuxidc.com/Linux/2013-05/83816.htm
[http_www.94it.cn_a_jingxuanboke_2013_0501_4578.html]: http://www.94it.cn/a/jingxuanboke/2013/0501/4578.html
[http_mingj.iteye.com_blog_307238]: http://mingj.iteye.com/blog/307238
[hotswap]: http://rdc.taobao.com/team/jm/archives/641
[DCE]: http://code.alibabatech.com/blog/experience_1368/dce-hot-swap-usage-and-problem-solution.html
[https_github.com_fakereplace_fakereplace]: https://github.com/fakereplace/fakereplace
[https_github.com_fakereplace_fakereplace_wiki_How-It-Works]: https://github.com/fakereplace/fakereplace/wiki/How-It-Works
[http_repo.grails.org_grails_plugins-releases_org_fakereplace_fakereplace-dist_1.0.0.Alpha2]: http://repo.grails.org/grails/plugins-releases/org/fakereplace/fakereplace-dist/1.0.0.Alpha2/
[Agent Smith]: https://github.com/ffissore/agentsmith
[18151740_LzHI.jpg]: /images/20220114/4eb97b8112a147b39ddef68502a6185a.png
[18151740_lRjE.jpg]: /images/20220114/6c34c335093c4822b01b5abcf9f35187.png
[18151740_sMqA.jpg]: /images/20220114/f45adb00195c4bc292c95ac71f585f5a.png
[Link 1]: http://zeroturnaround.com/software/jrebel/features/frameworks/
[http_zeroturnaround.com_software_jrebel_how-to-configure-rebel-xml]: http://zeroturnaround.com/software/jrebel/how-to-configure-rebel-xml/
[JRebel]: http://manuals.zeroturnaround.com/jrebel/
[Dynamic Code Evolution VM]: http://ssw.jku.at/dcevm/
[Spring Loaded]: https://github.com/SpringSource/spring-loaded
[RJC401_HotSwap_JRebel]: http://article.yeeyan.org/view/213582/186226
[JRebel_Maven]: http://zeroturnaround.com/software/jrebel/maven/
[JRebel_Eclipse]: http://zeroturnaround.com/software/jrebel/eclipse-jrebel-tutorial/
[JRebel_IDEA]: http://zeroturnaround.com/software/jrebel/intellij-idea-jrebel-tutorial-formerly-javarebel/