阿里妹導讀：JarsLink是一個基于JAVA的模塊化開發框架，它提供在運行時動態加載模塊（JAR包）、卸載模塊和模塊間調用的API，它能夠幫助你進行模塊化開發，也能幫助你的系統在運行時動態添加新功能，減少編譯、打包和部署帶來的發布耗時，同時它也是阿里巴巴的開源項目之一，目前在螞蟻金服微貸事業群各團隊廣泛使用。
開源地址：https://github.com/alibaba/jarslink

需求背景

應用拆分的多或少都有問題。多則維護成本高，每次發布一堆應用。少則拆分成本高，無用功能很難下線。

故障不隔離。當一個系統由多人同時參與開發時，修改A功能，可能會影響B功能，引發故障。

多分支開發引發沖突。多分支開發完之后合并會產生沖突。

牽一發動全身。一處核心代碼的改動，或一個基礎Jar的升級需要回歸整個系統。

升級和遷移成本高。中間件升級每個應用都有升級成本。

模塊化開發的好處

可插拔，一個應用由多個模塊組成，應用里的模塊可拆和合，模塊可快速在多個系統中遷移和部署。

模塊化開發，模塊之間互相隔離，實現故障隔離。

一個模塊一個分支，不會引發代碼沖突。

在模塊中增加或修改功能，只會影響當前模塊，不會影響整個應用。

動態部署，在運行時把模塊部署到應用中，快速修復故障，提高發布效率。

多版本部署，可以在運行時同時部署某個模塊的新舊版本，進行AB TEST。

減少資源消耗，通過部署模塊的方式減少應用數量和機器數量。

JarsLink的應用場景

數據管理中心，如果你需要開發一個數據管理系統，這個系統需要去不同的異構系統采集數據，這些系統會提供不同類型的接口，如RPC，HTTP等。并且數據采集的數據源多，每種數據源都需要對接和開發，數據質量比較差，需要經常修改代碼進行發布。在這種場景下，通過模塊化開發，實現一個數據源使用一個模塊進行對接，上線新數據源只需要新增模塊，修改BUG只需要修改某個模塊，并能快速上線。

后臺管理系統，互聯網應用發展到一定階段會出現很多后臺需求，如客服查詢用戶的信息幫助解答問題，開發查后臺數據排查系統BUG，運營使用后臺功能發送運營活動等。這些功能發布頻率會大于核心系統，如果放在核心系統里會影響其穩定性，所以我們必須要建一個后臺系統來開發后臺功能，但是這樣又帶來一個新的問題，很多開發都會來這個系統進行開發，拉多分支造成代碼沖突，A業務的BUG影響到B業務。所以如果每個業務線一個模塊，每個模塊使用一個單獨的分支進行開發，就能進行隔離開發，提高開發速度，開發完后在運行時加載到系統中。

微服務集成測試, 目前一個微服務是一個FAT JAR,如果有幾十個微服務,則需要啟動很多進程,DEBUG端口會很多,使用JarsLink框架合并FAT JAR,再路由請求到其他JAR,就可以只啟動一個進程進行DEBUG測試。

指標計算系統，可以把消息轉發到不同的模塊中進行處理，并輸出指標。

目前螞蟻金服微貸事業部幾個系統和幾十個模塊已經使用JarsLink框架。

JarsLink的特性

隔離性

類隔離：框架為每個模塊的Class使用單獨的ClassLoader來加載，每個模塊可以依賴同一種框架的不同的版本。

實例隔離：框架為每個模塊創建了一個獨立的Spring上下文，來加載模塊中的BEAN，實例化失敗不會影響其他模塊。

資源隔離：后續會支持模塊之間的資源隔離，每個模塊使用獨立的CPU和內存資源。

動態性

動態發布：模塊能在運行時動態加載到系統中，實現不需要重啟和發布系統新增功能。支持突破雙親委派機制，在運行時加載父加載器已經加載過的類，實現模塊升級依賴包不需要系統發布。

動態卸載：模塊能在運行時被動態卸載干凈，實現快速下線不需要功能。

易用性

提供了通用靈活的API讓系統和模塊進行交互。

實現原理

模塊加載

JarsLink為每個模塊創建一個新的URLClassLoader來加載模塊。并且支持突破雙親委派，設置了overridePackages的包將由子類加載進行加載，不優先使用父類加載器已加載的。

模塊的卸載

卸載模塊需要滿足三個條件：

模塊里的實例對象沒有被引用

模塊里的Class沒有被引用

類加載器沒有被引用

所以需要做到三點卸載實例，卸載類和卸載類加載器，整個模塊的卸載順序如下：

關閉資源：關閉HTTP連接池或線程池。

關閉IOC容器：調用applicationContext.close()方法關閉IOC容器。

移除類加載器：去掉模塊的引用。

卸載JVM租戶（開發中）：卸載該模塊使用的JVM租戶，釋放資源。

模塊間隔離

模塊化開發需要解決隔離性問題，否則各模塊之間會互相影響。模塊之間的隔離有三個層次：

類隔離：為每個模塊創建一個類加載器來實現類隔離。

實例隔離：為每個模塊創建一個新的IOC容器來加載模塊里面的BEAN。

資源隔離：對每個模塊只能使用指定的CPU和內存。

目前JarsLink實現了類隔離和實例隔離，資源隔離準備引入ALIJVM多租戶來解決。

模塊間通訊

模塊之間的通訊也有三種方式，RPC，本地調用，深克隆/反射。

本地調用：目前JarsLink的doAction就是使用的這種通訊方式，這種方式要求模塊的類加載器是父子關系，且IOC容器也是父子容器。

RPC調用：用于跨JVM的模塊之間調用，利用SOFA 4動態API在模塊中發布和引用TR服務來實現。

深克隆/反射：深克隆其他模塊的入參，反射其他模塊的方法實現調用。

類加載機制

OSGI類加載機制的關系采用的是網狀結構，每個模塊通過 Export-Package 來聲明我要給別人用哪些類，通過 Import-Package來聲明我要用別人的哪些類。JarsLink采用扁平化管理，每個模塊都有一個共同的父類，這個父類加載器就是加載ModuleLoader類的加載器，如果是SOFA應用，模塊的父加載器是KernelAceClassLoader，類加載器關系如下：

如果所有模塊都需要使用的類，可以通過KernelAceClassLoader加載，如果是SOFA系統可以通過POM引入。

JarsLink框架類圖

JarsLink框架的類圖如下：

AbstractModuleRefreshScheduler：入口類，負責定期掃描本地和內存中的模塊是否發生變更，如果變更，則更新模塊。
ModuleLoader：模塊加載引擎，負責模塊加載。
ModuleManager：模塊管理者，負責在運行時注冊，卸載，查找模塊和執行Action。
Module：模塊，一個模塊有多個Action。
Action：模塊里的執行者。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的阿里再开源！基于JAVA的模块化开发框架JarsLink的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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