一种简单快捷的 java 热部署方式
作者 | 周忠太 阿里巴巴淘系技术部的一个搬砖工
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Arthas Hot Swap 插件介绍
引言
热部署是帮助开发人员提高效率的利器，如果你的开发语言是 java，开发环境是远程服务器，远程服务器 debug 端口被限制，那么你可能无法通过 debug HotSwap 实现热部署，那么本文介绍的 IntelliJ IDEA 插件可以帮助你在远程服务器实现热部署，而且操作简单快捷。
本文热部署插件(Arthas Hot Swap)是基于 Arthas redefine 命令实现的，使用该插件进行远程热部署无需任何配置，无需使用 debug 端口，只需几个简单动作就能完成。gitHub 地址：https://github.com/xxxtai/arthas-hotswap
使用方法
- IntelliJ IDEA 安装插件“Arthas Hot Swap”，从 gitHub Releases 下载安装包；
- 热部署使用的是 class 文件，所以需要先使用“mvn compile”编译相关工程，后续可以使用 IDEA 的 Recompile 编译单个文件，节省编译时间；
- 选择需要热部署的 java 源文件或者 class 文件，在类名或方法名上单击右键，选择“Arthas Hot Swap”的“Swap this class”，插件后台执行成功后会把热部署需要的命令复制到粘贴板；
- 登录远程服务器，粘贴热部署命令并执行，热部署完成，该机器运行着最新的class。机器第一次执行热部署命令，可能失败，再执行一次试下。
第一步：选择 Arthas Hot Swap 插件选项
第二步：登录远程服务器粘贴命令并执行
第三步：执行完成，热部署成功
热部署的限制
由于是基于 Arthas 的 redefine 命令实现的热部署，redefine 又是基于 Instrumentation API 实现的热部署，所以和 IDEA 的 debug HotSwap 是有一样的限制。限制如下：无法修改类名、方法名，无法修改类属性名称，无法新增类属性，无法新增非静态方法。由于本插件暂时无法获取内部类的 class 文件，所以暂时不支持修改内部类。
Arthas Hot Swap 插件原理
Arthas 是阿里巴巴开源的 Java 代码诊断工具。Arthas 的 redefine 命令是基于 Instrumentation API 实现的热部署，因此和 HotSwap 热部署方式一样，有同样的限制。Arthas 的 redefine 命令其实是把 Instrumentation API 的redefineClasses 方法包装后提供给用户，那么我们就可以根据 redefine 命令发挥想象力，实现热部署。
Arthas 官方文档推荐使用 jad/mc/redefine 等一连串命令实现 class 远程热替换，流程大概是：jad 命令对老 class 进行反编译 ->vim 编辑源码 ->mc 命令编译源码 ->redefine 热替换 class。这种方式存在两个问题：一是太麻烦，二是 mc 编译大概率会失败。如果能这样就好，本地修改代码编译后上传 class 文件到远程服务器，再使用 redefine 命令热替换 class。因此官方文档又推荐，首先将 class 二进制文件转换成 base64 编码，然后再复制粘贴到远程服务器，再把 base64 编码转换成 class 文件，最后，使用 redefine 进行热替换。这么麻烦，还不如重新部署呢。所以 redefine 命令比较鸡肋。
Arthas 官方推荐的热替换方法最大的问题在于，上传 class 文件到远程服务器进行热替换的流程太麻烦，那么这些麻烦且固定的流程为何不交给机器来做呢。所以，本文推荐的“Arthas Hot Swap”插件就有必要了，该插件就是为了提升使用 Arthas 进行热替换的效率，几个简单的动作就能热替换一个 class 文件，可以解决开发过程中 80% 的热部署需求，剩下的 20% 用重新部署解决就好了。
Arthas Hot Swap 插件执行流程
- 根据用户选择的源文件找到 class 文件，默认在 /target/classes 路径下面查找，用户也可以直接选择 class 文件；
- 使用 AES-128 加密 class 文件，输出 base64 编码；
- 加密的 class 文件上传至 oss，返回 oss 访问地址；
- 渲染热部署需要执行的脚本，渲染后的脚本也上传至 oss，返回 oss 访问地址；
- 组装热部署命令，并自动复制到粘贴板。
远程服务端热部署执行流程
- 登录远程服务器，粘贴热部署命令并执行；
- 下载热部署脚本，执行热部署脚本；
- 创建工作空间；
- 检查是否安装 openssl，没有安装则进行安装；
- 下载 AES-128 加密的 class 文件；
- 使用 openssl enc 解密得到 class 二进制文件；
- 通过脚本方式安装 arthas；
- 创建与 arthas 通信的管道并启动 arthas；
- arthas 选择 java 进程，默认选择第一个；
- arthas 执行 redefine 命令热替换 class 文件；
- 打印热替换结果。
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