JVM URLClassLoader 重新加载类的问题__jvm类加载过程

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问题描述

在维护旧系统时，碰到了一段使用 URLClassLoader 加载 url 的 jar，然后执行某个类的静态方法。远端更新了对应 url 的 jar，发现执行结果不符合预期，排查了很久未发现问题。最后，猜测是 URLClassLoader 并未重新加载 url 上的 jar，导致执行的还是旧的逻辑。

下面就用代码，来验证一下这个问题是否存在。

代码实验

测试用来加载的 jar 包，就是 return 不同的字符串，打包为两个 jar 包，hello1 和 hello2。

public class Hello {
    public String say(String name) {
        // return "Hi, " + name; // version 1, hello1.jar
        return "Hello, " + name; // version 2, hello2.jar
    }
}

相同 URL 替换不同的 jar

URLClassLoader 的测试代码，测试加载同一个 URL，然后在更新 jar 后，再次加载 jar 调用 say 方法。代码会在加载执行完一次后，等待输入，输入完之后才会进行下一次加载执行。

import java.io.IOException;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
import java.net.URL;
import java.net.URLClassLoader;
import java.util.Scanner;

public class URLClassLoaderDemo {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String url = "http://localhost/hello.jar";

        while (true) {
            URLClassLoader loader = new URLClassLoader(new URL[] { new URL(url)});
            Class cls = loader.loadClass("Hello");
            Method method = cls.getMethod("say", String.class);
            Object result = method.invoke(null, "Eric");
            System.out.println("Result: " + (String) result);

            Scanner in = new Scanner(System.in);
            System




    
.out.println("Enter to continue.");
            in.next();
        }
    }
}

记载的 jar 第一次是 Hello 版本，第二次会在更新为 Hi 版本之后再执行。 hello.jar 第一次是 hello1.jar，第二次更新为 hello2.jar。预期输出结果如下

Result: Hi, Eric
Enter to continue.

Result: Hello, Eric
Enter to continue.

实际上两次输出是一样的，没有变化。

不同的 URL 不同的 jar

代码变化为接收用户输入一个新的 url，其他没变。

import java.io.IOException;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
import java.net.URL;
import java.net.URLClassLoader;
import java.util.Scanner;

public class URLClassLoaderDemo {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String url = "http://localhost/hello.jar";

        while (true) {
            URLClassLoader loader = new URLClassLoader(new URL[] { new URL(url)});
            Class cls = loader.loadClass("Hello");
            Method method = cls.getMethod("say", String.class);
            Object result = method.invoke(null, "Eric");
            System.out.println("Result: " + (String) result);

            Scanner in = new Scanner(System




    
.in);
            System.out.println("Enter a new jar url: ");
            url = in.next();
        }
    }
}

输出如下：

Result: Hello, Eric
Enter a new jar url: http://localhost/hello1.jar

Result: Hi, Eric
Enter a new jar url: http://localhost/hello2.jar

Result: Hello, Eric
Enter a new jar url:

问题分析及解决

可以看到不同的 URL 是可以加载不同的 jar，不会有问题，但是相同的 URL 更新了 jar 是没有作用的。

通过查看 API，发现 URLClassLoader 在 1.7 之后有一个 close 方法，可以关闭 ClassLoader，并且卸载掉所加载的 jar 等资源。

import java.io.IOException;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
import java.net.URL;
import java.net.URLClassLoader;
import java.util.Scanner;

public class URLClassLoaderDemo {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String url = "http://localhost/hello.jar";

        while (true) {
            URLClassLoader loader = new URLClassLoader(new URL[] { new URL(url)});
            Class cls = loader.loadClass("Hello");
            Method method = cls.getMethod("say", String.class);
            Object result = method.invoke(null, "Eric");
            System.out.println("Result: " + (String) result);
            loader.close();

            Scanner in = new Scanner(System.in);
            System.out.println("Enter to continue.");
            in.next();
        }
    }
}

可以看到预期的输出结果了。

Result: Hi, Eric
Enter to continue.

Result: Hello, Eric
Enter to continue.

总结

目前对其内部的原因还未搞明白，调试中发现相同 URL 加载的 JarFile 是同一个对象，应该是缓存了第一次打开的内容，外部更新后是不会被更新的。

使用 1.7 之后的 JDK，可以直接使用 close，来实现一个 jar 资源的更新加载，还是非常方便的。在之前的版本需要实现类似的需求，可能需要自定义 ClassLoader。

问题描述

代码实验

相同 URL 替换不同的 jar

不同的 URL 不同的 jar

问题分析及解决

总结

参考资料