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這是一個(gè)全新的工具，由我們?cè)O(shè)計(jì)的全新工具，所以我們可以來(lái)規(guī)劃它未來(lái)長(zhǎng)什么樣子。
我們?cè)谏弦黄篺ast-loader（一）起源里討論過(guò)，它最最最基本需要達(dá)到的目標(biāo)應(yīng)該是對(duì)類的按需裝載，從而節(jié)約資源提升性能和資源利用率。
為了達(dá)到這個(gè)目標(biāo)，我們就不能讓JVM自行裝載業(yè)務(wù)程序包，而是JVM裝載fast-loader，由fast-loader對(duì)業(yè)務(wù)程序包進(jìn)行裝載，如上一篇的圖
因此，對(duì)于JVM而言，它并不清楚業(yè)務(wù)程序包的存在，而fast-loader需要關(guān)心的就是業(yè)務(wù)程序包，相當(dāng)于fast-loader接管了JVM對(duì)業(yè)務(wù)程序運(yùn)行的能力。
屆時(shí)，對(duì)業(yè)務(wù)程序的運(yùn)行將變成如下
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java -jar fast-loader.jar run some-biz-program所以，fast-loader應(yīng)該具備啟動(dòng)一個(gè)應(yīng)用程序main方法的能力，同時(shí)，它還是一個(gè)應(yīng)用程序。
fast-loader為了啟動(dòng)應(yīng)用程序，如果目標(biāo)是jar包的話，需要能將jar裝入內(nèi)存，但如果整體裝入的話，將會(huì)導(dǎo)致內(nèi)存占用，這樣fast-loader就無(wú)法節(jié)約內(nèi)存，因此需要避免jar直接裝入內(nèi)存的情況。
考慮到j(luò)ar包本質(zhì)上是zip格式，同時(shí)參考tomcat對(duì)war包的處理邏輯，fast-loader首次啟動(dòng)時(shí)可以將jar進(jìn)行解壓到文件夾，再按需進(jìn)行讀取文件，這樣雖然首次啟動(dòng)慢了些，但之后運(yùn)行效率將大大提升。
因此，fast-loader的需要能對(duì)jar進(jìn)行解壓縮到文件的能力。
一個(gè)程序不僅僅是一個(gè)jar包，它可能是一堆jar的組成，所以，fast-loader還需要能將這堆jar解壓后管理起來(lái)的能力。
程序運(yùn)行過(guò)程中會(huì)訪問(wèn)各類資源，特別是springboot打包結(jié)構(gòu)里，jar包內(nèi)又包含jar包，考慮到springboot的風(fēng)行程度，fast-loader需要具備對(duì)springboot包格式的兼容能力。
整理到一起
- 它是一個(gè)應(yīng)用程序，可直接啟動(dòng)
- 它能啟動(dòng)jar包內(nèi)的main方法
- 它能夠?qū)ar包解壓到文件夾中
- 對(duì)于很多的jar包，它能夠?qū)⑦@些解壓縮出來(lái)的文件管理起來(lái)
- 鑒于springboot的流行程度，需要兼容它的包格式
設(shè)計(jì)
前面定義了fast-loader的能力，我們?cè)龠M(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)單梳理，看看它的調(diào)用應(yīng)該是怎么進(jìn)行的
所以，從用例的角度來(lái)看的話，它應(yīng)該是這樣的
再對(duì)它的能力進(jìn)行對(duì)齊和歸類，如下
各自職責(zé)如下
FastLoaderMain：Main方法所在類，負(fù)責(zé)啟動(dòng)業(yè)務(wù)APP并調(diào)用其main方法；FastClassLoader：負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)載業(yè)務(wù)類定義到內(nèi)存中；JarUtil：負(fù)責(zé)解壓縮業(yè)務(wù)jar包，如果存在多個(gè)jar包的話，還需要解壓到對(duì)應(yīng)的文件夾中；FileUtil：負(fù)責(zé)對(duì)解壓縮出來(lái)的.class以及資源文件進(jìn)行管理；
轉(zhuǎn)換成類圖
當(dāng)然，除了這些類之外，肯定還有其它類存在，但這幾個(gè)類為核心。
jar解壓縮至指定的文件夾，考慮到配置的簡(jiǎn)便以及第三方庫(kù)的數(shù)量較多，可以設(shè)計(jì)為
優(yōu)化
一、包沖突的優(yōu)化
對(duì)存在多個(gè)相同版本的包的情況下，考慮到j(luò)ar文件名稱不同（自帶版本號(hào)），將會(huì)釋放到不同文件夾當(dāng)中。
但是，在查找類文件的時(shí)候，由于包沖突原因可能導(dǎo)致查找時(shí)候無(wú)法明確指定那個(gè)版本，因此這里設(shè)定規(guī)則：
但出現(xiàn)同類庫(kù)多個(gè)版本時(shí)，直接使用最新版本
為了適配這個(gè)規(guī)則，我們需要對(duì)以上解壓縮的文件夾進(jìn)行調(diào)整，包括
- jar包解壓縮文件夾名稱不以jar名稱命名，而是以不帶版本號(hào)的包名作為文件夾名稱
- 解壓縮進(jìn)文件夾時(shí)，默認(rèn)在包所在文件夾加入子文件夾，其名稱為版本號(hào)；當(dāng)沒(méi)有版本號(hào)時(shí)，以“default”命名
變更后的文件夾格式如下
二、加載速度的優(yōu)化
fast-loader首次加載時(shí)涉及解壓，會(huì)導(dǎo)致啟動(dòng)速度比之前下降，而首次之后因?yàn)榘葱杓虞d，總體性能可以比原先得到提升，但是每次都去讀取磁盤(pán)也是一種比較慢的方式，可以考慮設(shè)計(jì)優(yōu)化。
實(shí)際app執(zhí)行中，多數(shù)情況下，無(wú)論多少次的啟動(dòng)，其使用的類都基本相同。
基于這個(gè)理念，我們可以考慮將app第一次啟動(dòng)到關(guān)閉過(guò)程中使用到的類復(fù)制到另外一個(gè)文件夾中，之后app啟動(dòng)時(shí)默認(rèn)裝載此路徑下所有類，這樣就可以類似緩存的作用，一定程度上加快啟動(dòng)速度。
所以，文件夾部分還可以做這樣的優(yōu)化
其中used文件夾為所有類定義后需要寫(xiě)入的文件夾，也是所有使用過(guò)的類的緩存文件夾。
這里有個(gè)小點(diǎn)需要注意，寫(xiě)入緩存成功與否不影響類定義，所以應(yīng)該采用異步寫(xiě)入以避免堵塞。
三、針對(duì)springboot的適配
springboot有它獨(dú)有的包體結(jié)構(gòu)，其定義在MATE-INF/MANIFEST.MF文件中，舉個(gè)案例
Manifest-Version: 1.0
Implementation-Title: demo
Implementation-Version: 0.0.1-SNAPSHOT
Start-Class: me.van.DemoApplication
Spring-Boot-Classes: BOOT-INF/classes/
Spring-Boot-Lib: BOOT-INF/lib/
Build-Jdk-Spec: 1.8
Spring-Boot-Version: 2.1.6.RELEASE
Created-By: Maven Archiver 3.4.0
Main-Class: org.springframework.boot.loader.JarLauncher通過(guò)這個(gè)文件，我們需要去適配的包括
Spring-Boot-Classes：需要將所有類解壓縮至應(yīng)用包文件夾目錄下；Spring-Boot-Lib：依賴的第三方庫(kù)，需要將其解壓縮成jar包后再二次解壓；
四、多個(gè)同名資源文件的優(yōu)化
不同jar包可能存在同名的資源文件，而ClassLoader對(duì)資源文件的獲取是允許多個(gè)同時(shí)獲取到的，而我們調(diào)整了對(duì)資源位置的定義，那么我們也要去重寫(xiě)“如何讀取資源文件”這類方法。
同名文件可能存在兩類
- jar：同名一般是相同文件，處理方法
- 相同hash值，意味著文件內(nèi)容相同，直接取其一即可；
- 不同hash值，需要判斷其MANIFEST.MF文件中Manifest-Version的值，保留新版本的jar；
- 沒(méi)有MANIFEST.MF文件或沒(méi)有Manifest-Version鍵，取創(chuàng)建時(shí)間遲的jar；
- 其它：統(tǒng)一為資源文件，當(dāng)出現(xiàn)相同時(shí)，除第一個(gè)文件外，其它命名后面加入.n（此處n為數(shù)字，有1開(kāi)始順序遞增）。
設(shè)計(jì)完成了，實(shí)現(xiàn)部分我們留到下一篇繼續(xù)分享。
fast-loader系列
- fast-loader（一）起源
本文題目：fast-loader（二）設(shè)計(jì)
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