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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。

参考资料

  1. ​URLClassLoader会“挂住”所有它已经打开了的在classpath上的文件​
  2. ​Cache which java classes are in a jar when opening jar the first time during classloading​