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用groovy 来动态化你的代码

2018年09月02日

简介

如何动态更改 代码的运行逻辑? 按照程序=数据结构 + 算法的说法,无非两个套路

  1. 更改数据
    1. 本地配置文件
    2. 远程配置文件
    3. 自定义一个dsl + dsl 引擎
  2. 更改算法,也就是代码
    1. 远程加载 java/class 文件
    2. 远程加载 groovy 脚本文件

提神醒脑又浮想联翩的一句话

Groovy 使 Spring 更出色动态语言支持将 Spring 从一个以 Java 为中心的应用程序框架改变成一个以 JVM 为中心的应用程序框架。 现在,Spring 不再只是让 Java 开发变得更容易。它还允许将以静态和动态语言编写的代码轻松地插入到 Spring 支持的分层架构方法中,从而使 JVM 的开发也变得更加容易。

越来越不”本分”的 java 框架

在看到这句话之前,笔者在学习精简代码的利器——lombok 学习 已有所感触,java 框架在功能 上和层次上都在逐渐深化

在功能上

  1. 提供工具类
  2. 具备自己的业务抽象,业务只是先回调方法即可

在层次上

  1. 依托java 语法
  2. 依托动态代理 动态 改变字节码,行为 和 代码 有了“不一致的感觉”
  3. 编译期 改变字节码,lombok已经可以 抛开java 语法

反客为主

此外,笔者还负责docker 工作,对docker比较熟悉。在容器领域,docker 和 k8s 虽然是一个容器领域一个是容器编排。spring + groovy + 各种组件 与java的关系,很像kubernetes 与 docker的关系。

《深入剖析kubernetes》笔记

为应对docker 一家在容器领域一家独大的情况,google 等制定了一套标准和规范OCI,意在将容器运行时和镜像的实现从Docker 项目中完全剥离出来。然并卵,Docker 是容器领域事实上的标准。为此,google 将战争引向容器之上的平台层(或者说PaaS层),发起了一个名为CNCF的基金会。所谓平台层,就是除容器化、容器编排之外,推动容器监控、存储层、日志手机、微服务(lstio)等项目百花争鸣,与kubernetes 融为一体。

此时,kubernetes 对docker 依赖的只是一个 OCI 接口,docker 仍然是容器化的基础组件,但其 重要性在 平台化的 角度下已经大大下降了。若是kubernetes 说不支持 docker?那么。。。

java 是一个单机版的业务逻辑实现语言,但在微服务架构成为标配的今天,服务发现、日志监控报警、熔断等也成为必备组件。如果这些组件 都可以使用协议来定义,那么最后用不用java 来写业务逻辑就不是那么重要了。

实现

动态加载java 源代码

JavaCompiler javac = ToolProvider.getSystemJavaCompiler();
//方法签名 int run(InputStream in, OutputStream out, OutputStream err, String... arguments);
int compileResult = // 返回0 表示成功,非0表示失败
	javac.run(null,	// 标准输入流
	 null, // 标准输出流
	 null, // 错误流
	 "-d", distDir.getAbsolutePath(), javaFile.getAbsolutePath());
// 编译好的class 文件在 distDir 中,然后用ClassLoader 加载

从中可以看到,java 可以在运行时 从磁盘、网络 甚至代码自己构造 得到一个java 源文件 并将其 加载到 jvm中。也就意味着,jvm 可以动态更改 程序的行为。

groovy与java 整合

接口

public interface IHello {
    String hello();
}

/tmp/hello.groovy

class GroovyHello implements IHello {
    @Override
    String hello() {
        return "hello world"
    }
}

主类

public class App {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        ClassLoader parent = App.class.getClassLoader();
        GroovyClassLoader loader = new GroovyClassLoader(parent);
        Class groovyClass = loader.parseClass(new File("/tmp/hello.groovy"));
        IHello hello = (IHello) groovyClass.newInstance();
        System.out.println(hello.hello());
    }
}

JAVA中如何与Groovy协作

  1. 预编译:直接用groovyc将Groovy文件编译成class 文件
  2. GroovyShell 运行groovy 脚本。类似于在 java 代码中使用Process 运行 linux 命令
  3. 使用 GroovyClassLoader 加载groovy 源码。从GroovyClassLoader实现上看,大致是将groovy 源码编译为 class 文件 并加载。
  4. ScriptEngine,JSR-223应该是推荐的一种使用策略.规范化,而且简便。嵌入运行Groovy脚本

从中可以看到,使用groovy 在运行时改变应用程序的行为,是以bean 为基本单位 更新 原有逻辑的。定义一个接口 作为业务代码 和 groovy 的边界。利用Java接口来向调用者隔离,将groovy脚本封装为接口实现类。

groovy与spring 的整合

在运行时改变应用程序的行为

  1. 将groovy 创建的bean 纳入到 spring 上下文,Spring 通过 ScriptFactory 和 ScriptSource 接口支持动态语言集成

    ScriptSource

     <lang:groovy id="pdfGenerator"
          script-source="classpath:groovierspring/GroovyPdfGenerator.groovy">
     		<lang:property name="companyName" value="Groovy Bookstore"/>
     </lang:groovy>
    

    ScriptFactory 是一个ScriptFactory,有点像FactoryBean

     <bean id="pdfGenerator" class="org.springframework.scripting.groovy.GroovyScriptFactory">
     		<constructor-arg value="classpath:groovierspring/GroovyPdfGenerator.groovy"/>
     		<property name="companyName" value="Groovier Bookstore"/>
     </bean>
    
  2. 可刷新的 Groovy bean
  3. groovy bean 创建前的回调
  4. 从远端 下载groovy 脚本 执行

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