揭秘阿里巴巴开源框架JarsLink
云栖君导读：JarsLink (原名Titan) 是一个基于JAVA的模块化开发框架，它提供在运行时动态加载模块（一个JAR包）、卸载模块和模块间调用的API。也是阿里巴巴的开源项目之一（https://github.com/alibaba/jarslink），目前在微贷事业群广泛使用。
需求背景
应用拆分的多或少都有问题。多则维护成本高，每次发布一堆应用。少则拆分成本高，无用功能很难下线。
故障不隔离。当一个系统由多人同时参与开发时，修改A功能，可能会影响B功能，引发故障。
多分支开发引发冲突。多分支开发完之后合并会产生冲突。
牵一发动全身。一处核心代码的改动，或一个基础Jar的升级需要回归整个系统。
升级和迁移成本高。中间件升级每个应用都有升级成本。
模块化开发的好处
可插拔，一个应用由多个模块组成，应用里的模块可拆和合，模块可快速在多个系统中迁移和部署。
模块化开发，模块之间互相隔离，实现故障隔离。
一个模块一个分支，不会引发代码冲突。
在模块中增加或修改功能，只会影响当前模块，不会影响整个应用。
动态部署，在运行时把模块部署到应用中，快速修复故障，提高发布效率。
多版本部署，可以在运行时同时部署某个模块的新旧版本，进行AB TEST。
减少资源消耗，通过部署模块的方式减少应用数量和机器数量。
JarsLink的应用场景
微服务集成测试, 目前一个微服务是一个FAT JAR,如果有几十个微服务,则需要启动很多进程,DEBUG端口会很多,使用JarsLink框架合并FAT JAR,再路由请求到其他JAR,就可以只启动一个进程进行DEBUG测试。
数据管理中心，数据采集的数据源多，而且每种数据源都需要对接和开发，通过模块化开发，实现一个数据源使用一个模块进行对接。
指标计算系统，每个TOPIC一个模块，把消息转发到模块中进行消息处理。
后台管理系统，几乎每个系统都有后台开发的需求，新建应用则应用数多，维护成本高，引入模块化开发，一个二级域一个模块来开发后台功能。
目前蚂蚁金服微贷事业部几个系统和几十个模块已经使用JarsLink框架。
JarsLink的特性
隔离性
类隔离：框架为每个模块的Class使用单独的ClassLoader来加载，每个模块可以依赖同一种框架的不同的版本。
实例隔离：框架为每个模块创建了一个独立的Spring上下文，来加载模块中的BEAN，实例化失败不会影响其他模块。
资源隔离：后续会支持模块之间的资源隔离，每个模块使用独立的CPU和内存资源。
动态性
动态发布：模块能在运行时动态加载到系统中，实现不需要重启和发布系统新增功能。支持突破双亲委派机制，在运行时加载父加载器已经加载过的类，实现模块升级依赖包不需要系统发布。
动态卸载：模块能在运行时被动态卸载干净，实现快速下线不需要功能。
易用性
提供了通用灵活的API让系统和模块进行交互。
实现原理
模块加载
TITAN为每个模块创建一个新的URLClassLoader来加载模块。并且支持突破双亲委派，设置了overridePackages的包将由子类加载进行加载，不优先使用父类加载器已加载的。
模块的卸载
卸载模块需要满足三个条件
模块里的实例对象没有被引用
模块里的Class没有被引用
类加载器没有被引用
所以需要做到三点卸载实例，卸载类和卸载类加载器，整个模块的卸载顺序如下：
关闭资源：关闭HTTP连接池或线程池。
关闭IOC容器：调用applicationContext.close()方法关闭IOC容器。
移除类加载器：去掉模块的引用。
卸载JVM租户（开发中）：卸载该模块使用的JVM租户，释放资源。
模块间隔离
模块化开发需要解决隔离性问题，否则各模块之间会互相影响。模块之间的隔离有三个层次：
类隔离：为每个模块创建一个类加载器来实现类隔离。
实例隔离：为每个模块创建一个新的IOC容器来加载模块里面的BEAN。
资源隔离：对每个模块只能使用指定的CPU和内存。
目前JarsLink实现了类隔离和实例隔离，资源隔离准备引入ALIJVM多租户来解决。
模块间通讯
模块之间的通讯也有三种方式，RPC，本地调用，深克隆/反射。
本地调用：目前TITAN的doAction就是使用的这种通讯方式，这种方式要求模块的类加载器是父子关系，且IOC容器也是父子容器。
RPC调用：用于跨JVM的模块之间调用，利用SOFA 4动态API在模块中发布和引用TR服务来实现。
深克隆/反射：深克隆其他模块的入参，反射其他模块的方法实现调用。
类加载机制
OSGI类加载机制的关系采用的是网状结构，每个模块通过 Export-Package 来声明我要给别人用哪些类，通过 Import-Package来声明我要用别人的哪些类。而TITAN框架采用的是扁平化管理，每个模块都有一个共同的父类，这个父类加载器就是加载ModuleLoader类的加载器，好处是便于维护，每个模块的类做到充分隔离，缺点是会加载重复的Class，适用于模块较少的场景。
JarsLink框架类图
JarsLink框架的类图如下：
AbstractModuleRefreshScheduler：入口类，负责定期扫描本地和内存中的模块是否发生变更，如果变更，则更新模块。
ModuleLoader：模块加载引擎，负责模块加载。
ModuleManager：模块管理者，负责在运行时注册，卸载，查找模块和执行Action。
Module：模块，一个模块有多个Action。
Action：模块里的执行者。
如何使用
1：引入POM
JarsLink Maven Repo
JarsLink依赖的POM也需要引入
2：引入jarslink BEAN
在系统中引入以下两个BEAN。
3：集成JarsLink API
使用JarsLink API非常简单，只需要继承AbstractModuleRefreshScheduler，并提供模块的配置信息，代码如下：
这个调度器在bean初始化的时候会启动一个调度任务，每分钟刷新一次模块，如果模块的版本号发生变更则会更新模块。实现这个方法时，必须把模块（jar包）下载到机器本地，模块的配置信息说明如下：
name：全局唯一，建议使用英文，忽略大小写。
enabled：当前模块是否可用，默认可用，卸载模块时可以设置成false。
version：模块的版本，如果版本号和之前加载的不一致，框架则会重新加载模块。
Properties：spring属性配置文件。
moduleUrl：模块的本地存放地址。
overridePackages：需要突破双亲委派的包名,一般不推荐使用，范围越小越好，如com.alipay.XX。
把ModuleRefreshSchedulerImpl类注册成Spring的bean。
JarsLink API 暂时不提供模块可视化管理能力，所以需要使用其他系统来管理和发布模块。目前可以通过com.alipay.。
jarslink.api.ModuleManager#getModules获取运行时所有模块的信息。
你也可以使用API来加载并注册模块，详细使用方式可以参考ModuleManagerTest，代码如下。
4：开发模块
在模块中只需要实现并开发Action，代码如下：
5：调用接口
开发者需要利用JarsLink API把请求转发给模块，先根据模块名查找模块，再根据aciton name查找Action，最后执行Action。
其他特性
Spring配置
通过moduleConfig的Properties属性可以设置Spring bean变量的配置信息。
1：定义变量
2：配置变量信息
3：排除spring配置文件
排除多个文件用逗号分隔。
最佳实践
HTTP请求转发
可以把HTTP请求转发给模块处理。
消息请求转发
可以把消息转发给模块进行处理。遵循默认大于配置的方式，你可以把TOPIC当做模块名，EventCode当做ActionName来转发请求。
接口说明
JarsLink框架最重要的两个接口是ModuleManager和ModuleLoader。
ModuleManager接口
ModuleManager负责注册，卸载，查找模块和执行Action。
ModuleLoader接口
ModuleLoader只负责加载模块。
end
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