使用 class 加载程序隔离静态单例 class

Question

免责声明：鉴于此问题，这可能不是最佳解决方案，但我很好奇如何实现此实现。

问题我正在尝试处理一些遗留代码，这些代码具有如下定义的单例：

public class LegacySingleton {
    private static Boolean value;

    public static void setup(boolean v) {
        if (value != null) {
            throw new RuntimeException("Already Set up");
        }
        value = v;
        System.out.println("Setup complete");
    }

    public static void teardown() {
        value = null;
        System.out.println("Teardown complete");
    }

    public static boolean getValue() {
        return value;
    }
}

我没有能力更改此设计，并且 class 在整个代码库中被大量使用。此单例返回的值可以极大地改变代码的功能。例如：

public class LegacyRequestHandler {
    public void handleRequest() {
        if (LegacySingleton.getValue()) {
            System.out.println("Path A");
        } else {
            System.out.println("Path B");
        }
    }
}

现在如果我想让代码采用 Path A，那么我必须以特定方式初始化 LegacySingleton。如果我想使用 Path B，我必须重新初始化 LegacySingleton。无法并行处理采用不同路径的请求； LegacySingleton 的每个不同配置意味着我需要启动一个单独的 JVM 实例。

我的问题 是否可以使用单独的 class 加载程序来隔离此单例？我一直在玩 ClassLoader API，但我不太明白。

我想它看起来应该是这样的：

public class LegacyRequestHandlerProvider extends Supplier<LegacyRequestHandler> {
    private final boolean value;
    public LegacyRequestHandlerProvider(boolean value) {
        this.value = value;
    }
    @Override
    public LegacyRequestHandler get() {
        LegacySingleton.setup(value);
        return new LegacyRequestHandler();
    }
}

...

ClassLoader loader1 = new SomeFunkyClassLoaderMagic();
Supplier<LegacyRequestHandler> supplier1 = loader1
    .loadClass("com.project.LegacyRequestHandlerProvider")
    .getConstructor(Boolean.TYPE)
    .newInstance(true);

ClassLoader loader2 = new SomeFunkyClassLoaderMagic();
Supplier<LegacyRequestHandler> supplier2 = loader2
    .loadClass("com.project.LegacyRequestHandlerProvider")
    .getConstructor(Boolean.TYPE)
    .newInstance(false);

LegacyRequestHandler handler1 = supplier1.get();
LegacyRequestHandler handler2 = supplier2.get();

Answer 1

/首先，告诉您的领导，您将花费时间制作复杂的代码，这些代码会使用更多内存并且由于 jit 重新编译和其他 class 初始化问题可能会变慢，因为以某种方式不允许您修复错误的过时代码。时间和可维护性就是金钱。/

好的，现在...您时髦的 classloader 只是 URL classloader 提供了所需的 jars。但诀窍是在主 class 路径中不要有单例或处理程序，否则 classloader 会在父 classloader 中找到 class（有优先级）并且它仍然是一个单例。你知道我确定。

另一个激进的解决方案是重新实现有问题的 class 调用者可以在进行调用处理程序，而处理程序将看不到伪装）。

您必须在 class 路径中优先部署您的重写 class（较早列出 jar），或者对于网络应用程序，如果可以的话，部署在 web-inf/classes 覆盖 web-inf/lib 中的任何内容。您最终可以从遗留 jar 中删除 class。关键是要有相同的 class 名称、相同的方法签名，但有一个新的实现（同样，这依赖于加载 cfg 文件或在调用之前使用线程本地设置）。

希望这对您有所帮助。

Answer 2

在您希望 getValue 的输出发生变化的特定时间点，简单反射是否有效？

Field f = LegacySingleton.class.getDeclaredField("value");
f.setAccessible(true);
f.set(null, true|false);

如果没有，对于Classloader的方式，可以遵循Plugin架构。但正如其他人所指出的，这可能归结为在 2 个不同的类加载器层次结构上加载的整个依赖项。此外，您可能会遇到 LinkageError 问题，具体取决于依赖项在您的代码库中的工作方式。

受此启发post：

隔离代码库，主要是具有 LegacyRequestHandler class 且不包含在 application/main class 路径中的 jar。
有一个自定义的 classloader 首先向内看，然后检查父级。这种 classloader 的完整示例是 here.
有一个包装器调用程序，它将使用提供 LegacySingleton class 的 jar 路径初始化 class 加载程序，例如

new ParentLastURLClassLoader(Arrays.asList(new URL[] {new URL("path/to/jar")}));
Post 您可以在其 class 加载器 space 中加载单例并获取副本。


    //2 different classloaders 
    ClassLoader cl1 = new ParentLastURLClassLoader(urls);
    ClassLoader cl2 = new ParentLastURLClassLoader(urls);
    //LegacySingleton with value = true in Classloader space of cl1
    cl1.loadClass("LegacySingleton").getMethod("setup", boolean.class).invoke(null, true);
    //LegacySingleton with value = false in Classloader space of cl1
    cl2.loadClass("LegacySingleton").getMethod("setup", boolean.class).invoke(null, false);

接下来，您可以使用反射（通过cl1/2）获取遗留代码的驱动程序class并触发执行。

注意你不应该直接在主 class 中引用遗留代码中的 classes，因为它们将被加载使用 Java primordial/application class 加载程序。

Answer 3

在我看来——我很抱歉这主要是基于意见的回答——这是一个业务问题而不是技术问题，因为给定的限制 ("I cannot change the code") 不是技术问题。但是，任何从事软件开发工作的人都可以证明，业务限制是我们工作的一部分。

您的问题可以抽象如下："Considering constraint A, can I get result B?" 答案是："No, you cannot." 或者也许您可以，但是解决方案很难（换句话说，维护和维护成本很高）容易折断。

在这种情况下，最好知道为什么您不能更改具有明显和非常严重的设计问题的软件。因为这才是真正的问题。

使用 class 加载程序隔离静态单例 class

Isolating a static singleton class using class loaders

java

static

classloader

legacy