如何为Eclipse上的Tomcat配置代码热替换（Hot Code Replacement ）

本博客会引导你配置Eclipse的Tomcat的热代码替换（也叫作hotswap debugging）

• 什么是“热代码替换”
• 什么是“JPDA”、“JDI”
• 基于JPDA的Tomcat的配置
• “JPDA”的局限性——Catch
• 改进方案1：DCEVM
• 改进方案2：JRebel

什么是“热代码替换”

“热代码替换”(Hot Code Replace，如下简称HCR)就是当你正在调试web程序的时候，jvm容许让你修改的Java代码马上生效，而不用重启程序，HCR是Java Platform Debugger Architecture（JPDA）的一部分（它包含不少东西，好比咱们的远程调试也是），HCR在现代JVM中都有支持。

看下以下的代码：

public class Sample {
  public static void main(String[] args) {
    String foo = "unchangeable";
    foo += blah();
    System.out.println(foo);
  }
  
  public static String blah() {
    String bar = "bar";
    bar += "blah";
    return bar;
  }
  
}

若是你正在Eclipse中调试这段代码，你能够修改它，在线的，而不用重启程序，好比，在blah方法的第二行打一个断点，而后调试程序，程序会在bar +=那行挂起，而后修改把字符串“blah”改成“quz”，保存文件，程序会继续运行，当前行会跳到blah方法的第一行，而且会以新的代码运行。

什么是“JPDA”、“JDI”

简单来讲，Java Platform Debugger Architecture（JPDA）就是Java提供的一套用于开发Java调试工具的规范，任何的JDK实现都须要实现这个规范。

JDI是这套调试工具提供的API接口，JDI的API在com.sun.jdi包下，至关因而JDI的接口规范了。除了JDK自带的实现外，我在HotSpot的SA中也发现了一个实现。他俩的实现分别是在com.sun.tools.jdi包下和sun.jvm.hotspot.jdi包下

正是由于有了他们，你才能够像上面那么玩儿。

“JPDA”的局限性——catch

你在基于Tomcat运行的web程序中也能够这么玩儿，可是会有一些问题：

“Hot Code Replace Failed”

Some code changes cannot be hot swapped into a running virtual machine, such as changing method names or introducing errors into running code. The current target virtual machine was unable to replace It is safe to continue ...

而后给你4个按钮：continue、details、terminate、restart

这个提示应该很眼熟吧，这个叫作Catch。而后刚刚修改的代码也没有生效，连行号都不对了。

什么是Catch？

当咱们在使用HCR的时候仍是有不少限制的：

1. HCR只能替换方法里面的代码
2. 不能修改类签名（类名、继承类、实现接口）、方法签名（方法名和参数列表）、成员变量
3. 不能新增类
4. 特殊的方法调用不能修改，例如main方法，经过反射调用的方法（这些统称为“stack frames”）

若是你修改了，那么上面的错误提示就出来了。

基于Tomcat的Web项目配置

配置基于Tomcat的web项目

项目配置，咱们一般能够按照以下的步骤将web项目部署到Eclipse的Tomcat中：

1. 下载EE版的Eclipse
2. 在设置中配置Tomcat。打开设置，找到Servers，而后
3. 建立Dynamic Web Project
4. 在Servers视图中new Server
5. 右击建立好的Tomcat，选择Add And Remove...，将项目部署到Tomcat中
6. 以Debug模式启动Tomcat

禁用Auto Reloading

发布到Tomcat中的项目，默认都是开启Auto Reloading的，为了更好地使用JPDA功能，请按照以下步骤禁用Tomcat的Auto Reloading

1. 双击Servers View中的Tomcat。
2. Services View应该是默认就有的，万一没有或者被关闭了，你能够经过以下方式打开它：菜单：window→show view→services。
3. 切换到Modules，选中要修改的project，而后点击edit，去掉“Auto Reloading Enabled”前面的勾。

为何禁用Auto Reloading

Auto Reloading是一种tomcat用来实现不使用JPDA状况下支持java类热替换的。在这种模式下，Tomcat使用java中的classloaders来卸载并从新加载class，当它从新加的时候，tomcat会尝试从新初始化你的系统，从新启动那些在web.xml中标记为load-on-startup的servlet。

结果是，当你的项目里面有不少的启动代码时，这么作并不会给你节省时间，例如：若是你的启动代码须要初始化Hibernate的数据库缓存，Spring的依赖注入配置等等，你将会花费更长的时间，甚至比重启tomcat还要长。

更加坑爹的是，被自动加载的程序有时候会变得很奇怪，并且很是容易出现PermGen的内存溢出，这些都是由于频繁的卸载、从新加载类引发的。当出现这个错误的时候，重启tomcat一般能够解决这个问题。若是你即便只花费了5分钟来解决从新加载的问题，你也被坑了，由于原本你期望经过reload来作到比重启tomcat更省时间的，结果并无。

经过禁用这个“Auto Reloading”来改成使用JPDA的代码热替换，你得到了更为可靠的代码热替换。

禁用“Auto Reloading”可是启用“Auto Publishing”

根据上面说的，你应该知道如何禁用“Auto Reloading”了吧，虽然“Auto Reloading”会致使JPDA工做不正常，可是tomcat的配置页的“Overview”Tab页有另外一个设置叫作“Automatically publish when resources change”，它默认是手气的，你能够点击按钮展开它；当你禁用了“Auto Reloading”之后，这个“Auto Publishing”请确保已经打开。

为了了解二者的区别，咱们须要先了解一下Eclipse的WTP是如何工做的。当你在Eclipse了里面建立了一个“Server”之后，Eclipse会在你的workspace中建立一个虚拟的Tomcat目录，这个目录里面完整包含了：conf、logs、temp、webapps、works这些目录，当你配置了这个服务，其实你就告诉了Eclipse去哪儿找tomcat的运行目录，但并不会使用webapps目录里面任何你的配置文件或者数据，在Eclipse启动tomcat的时候，它将虚拟目录的位置经过启动启动参数的方式传递给了jvm。

“发布（Publishing）”意思就是说将你所有的代码复制到这个虚拟目录中，包括：JSP、jar包，配置文件，动态生成的配置等等。

若是你禁用了这个发布功能，那么你就须要右击Server View里面你的Tomcat，而后点击“Publish”菜单了，并且每次你保存代码都要这么来一遍，更加好的是，若是你开启了“Auto Publishing”，Tomcat能够自动就支持JSP的自动从新加载（能够不用JPDA就能够支持）。

找到Tomcat虚拟目录tmp0

不少时候，看下tomcat虚拟目录的里面都有什么东西对咱们代码开发是很是有帮助的。经过以下方式咱们能够找到tomcat虚拟目录：经过双击Servers View中的Tomcat，在弹出的页面中找到Service Locations，咱们就能够看到了，一般，虚拟目录在：.metadata/.plugins/org.eclipse.wst.server.core/tmp0，最后一个0是会变的，多个Tomcat的时候会从0开始往上涨。

这个.metadata目录在你的workspace中（你能够经过以下方式找到workspace的位置：菜单：FileSwitch Workspace默认的那个就是你当前的workspace），或者，启动Eclipse的时候让你选择的workspace就是你当前的workspace。

在这个虚拟目录中，你能够看到全部Eclipse自动建立的目录，看看conf目录下的server.xml，检查一下work目录下jsp自动生成的java文件，webapps里面确定是空的，由于Eclipse使用的是wtpwebapps目录。

改进方案：

上面说了，JPDA有不少的局限性，可是国外牛人的能力是强大的，咱们能够经过以下的方式来让咱们的代码开发更加高效！

DCEVM

这个是github上的一个开源项目，是国外的一个牛人基于OpenJDK7的源码从新编写了其中代码热替换部分实现的jvm，经过将咱们默认的Hotspot JVM替换为此JVM，就能够自动实现类名修改、方法名修改等一些JPDA不支持的代码热替换了。

JRebel

JavaRebel 是一个代码热替换系统，它要比HCR好一点 (可能好不少)，也能弥补DCEVM对不少web框架不支持的不足。

有了JavaRebel，你能够在不重启Tomcat地状况下增长、删除方法和类，并且多个project同时运行时不会串，更好的是，它支持对不少框架都加入了支持（Spring、Struts、Jboss等等），好比，你正在基于Spring作代码开发，新增了一个Controller类或者增长了一个方法（有@RequestMapping），一般状况下，你须要重启Tomcat来让其生效，可是若是你的Eclipse安装了JavaRebel，那么当你保存的时候，Controller的信息就所有从新加载了，直接在浏览器就能够访问对应的URL！

惟一的缺憾就是，它收费，每一个开发人员每一年须要支付149美圆，固然了，在天朝，嘿嘿(*^__^*) 。