spring-boot-devtools 快速重启的秘密

上文写了 AOP 插件 后，咱们也了解到这个 ClassLoader 的重要，所以今天咱们来聊聊这个热部署神器 spring-boot-devtools 的源码，看看它是怎么用这个 ClassLoader 来实现快速重启，帮我们节省时间的！😝

文章概要

文章的主旋律如下👇

spring.factories

在了解了 Springboot 的自动装配原理 后（不了解可以看看 4ye 之前写的这篇 👉 《Springboot自动装配原理探索》），我们直接打开 spring-boot-devtools 源码 ，找到 spring.factories 文件，

我们一般都本地开发调试的，所以就直接看这个 LocalDevToolsAutoConfiguration 类啦😋

LocalDevToolsAutoConfiguration

可以看到核心点在 重启和重载 👇

主角👇

RestartConfiguration 源码如下 👇

/** * Local Restart Configuration. */@Lazy(false)@Configuration(proxyBeanMethods = false)@ConditionalOnProperty(prefix = "spring.devtools.restart", name = "enabled", matchIfMissing = true)static class RestartConfiguration {
  private final DevToolsProperties properties;
  RestartConfiguration(DevToolsProperties properties) {    this.properties = properties;  }
  @Bean  ApplicationListener<ClassPathChangedEvent> restartingClassPathChangedEventListener(      FileSystemWatcherFactory fileSystemWatcherFactory) {    return (event) -> {      if (event.isRestartRequired()) {        Restarter.getInstance().restart(new FileWatchingFailureHandler(fileSystemWatcherFactory));      }    };  }
  @Bean  @ConditionalOnMissingBean  ClassPathFileSystemWatcher classPathFileSystemWatcher(FileSystemWatcherFactory fileSystemWatcherFactory,      ClassPathRestartStrategy classPathRestartStrategy) {    URL[] urls = Restarter.getInstance().getInitialUrls();    ClassPathFileSystemWatcher watcher = new ClassPathFileSystemWatcher(fileSystemWatcherFactory,        classPathRestartStrategy, urls);    watcher.setStopWatcherOnRestart(true);    return watcher;  }
  @Bean  @ConditionalOnMissingBean  ClassPathRestartStrategy classPathRestartStrategy() {    return new PatternClassPathRestartStrategy(this.properties.getRestart().getAllExclude());  }
  @Bean  FileSystemWatcherFactory fileSystemWatcherFactory() {    return this::newFileSystemWatcher;  }
  @Bean  @ConditionalOnProperty(prefix = "spring.devtools.restart", name = "log-condition-evaluation-delta",      matchIfMissing = true)  ConditionEvaluationDeltaLoggingListener conditionEvaluationDeltaLoggingListener() {    return new ConditionEvaluationDeltaLoggingListener();  }
  private FileSystemWatcher newFileSystemWatcher() {    Restart restartProperties = this.properties.getRestart();    FileSystemWatcher watcher = new FileSystemWatcher(true, restartProperties.getPollInterval(),        restartProperties.getQuietPeriod());    String triggerFile = restartProperties.getTriggerFile();    if (StringUtils.hasLength(triggerFile)) {      watcher.setTriggerFilter(new TriggerFileFilter(triggerFile));    }    List<File> additionalPaths = restartProperties.getAdditionalPaths();    for (File path : additionalPaths) {      watcher.addSourceDirectory(path.getAbsoluteFile());    }    return watcher;  }
}

我们先来看看这个 重启 中有什么叭😄

重启原理介绍

大概这么一个思路👇 下面就跟着源码分析啦😄（文末有源码重启要点流程图）

RestartConfiguration

有这么些方法👇

从名字上分析，这两个方法应该是重点，逻辑上应该是 有一个 watcher 在盯着 classpath ，如果有变动的话，就触发这个 ClassPathChangedEvent 事件 😝

那么看看这个 watcher 叭 😄

ClassPathFileSystemWatcher

可以看到这里就创建了这个 ClassPathFileSystemWatcher 类 👇

这里我们注意到它实现了三个接口，经过前面 Spring 文章的学习，咱们知道第一步就该看啥了😄

👉 《16张图解锁Spring的整体脉络》

根据类的初始化，先看看有 static 相关的代码没，接着看 构造器 ，最后就来到这个初始化方法 afterPropertiesSet 啦😄

这里没有 static 方法，构造器也很简单，就是获取 FileSystemWatcherFactory ，ClassPathRestartStrategy 和 监视的文件路径，那么就看看 afterPropertiesSet 写了什么叭 👇

ClassPathFileChangeListener

这个也不复杂，就监听到文件改变后，发布事件 ClassPathChangedEvent

FileSystemWatcher

接着就是这个 start 方法啦👇

很明显就是开启一个线程，那么咱们来看看线程中到底在 run 什么🐷

找到这个任务类 Watcher 👇

可以发现它的任务就是一直 scan ，pollInterval 默认是 1s ，quietPeriod 默认是 0.4s

意思是每次轮询的时间是 1s ，包含中间休息的 0.4s ，休息事件是来确认文件在这个期间没有再次被改动。

改动了的话会回调 FileChangeListener 的 onChange ，对应我们上面的这个 ClassPathFileChangeListener ，会去发布事件 ClassPathChangedEvent 😋

ApplicationListener

绕了一大圈，终于描述完了这个监视器 ClassPathFileSystemWatcher ，同时，我们也得把目光移到这个 RestartConfiguration 的第二个核心 监听器 👇

如图所示，这个方法的作用就是重启应用 restart

重启应用

重启的过程中呢，包括两个步骤，第一步 stop ，第二步 start

stop 部分就是毁灭这些东西了，这里也藏了很多细节，有很多并发相关的知识点 😋

比如

一. ReentrantLock 是写在 try catch 的里面还是外面？

二. 循环里的 rootContexts 其实是 CopyOnWriteArrayList 类型的

三. 通过强制的 OOM 来清除所有的 软/弱引用 (😱 还有这种操作的！)

在 start 的过程中，是通过创建这个重启线程 RestartLauncher 来实现的，可以发现该类的任务就是找到 mainclass 并调用 main 方法，完成重启。

而在这个过程中，就涉及到这个 classloader 啦。

ClassLoader

细心的小伙伴可以发现上面这行代码中，调用到了这个 ClassLoader ，这个 getContextClassLoader() 是属于 Thread 类的，通过它可以获取到当前线程上下文的 ClassLoader 。

Class.forName(this.mainClassName, false, getContextClassLoader());

在创建这个 RestartLauncher 线程时，就已经将咱们这个 RestartClassLoader 给传进来了。

重启时，就直接通过 RestartClassLoader 去找到 main 方法，完成重启。

很明显这里 破坏了双亲委派机制，先从自身查找，没有的话再去父类查找

这里 业务代码 都被 RestartClassLoader 加载了，而每次重启都会重新创建这个 RestartClassLoader ，然后去加载业务代码 🐖 （通过传进来的 URL 可以发现）

那么到此，这个 重启 的过程就完成了。

差点忘了，这里还有个默认的监视范围🐷

监视策略

如下图👇 默认策略中，这些路径下的文件变化不被检测

可通过配置修改

 spring.devtools.restart.exclude=static/**,public/**

总结

通过阅读源码，我们知道了 spring-boot-devtools 是通过自定义 RestartClassLoader 来加载业务代码，并在重启时销毁它，再重新创建，进而重新获取代码，实现这个快速重启的。

而其他 jar 包等由另外的 ClassLoader 加载，不受影响。

同时，也可以看到 Spring 事件机制 无处不在的身影，还有各种初始化的操作，以及线程，并发，锁在重启过程中的使用，这些就需要小伙伴们打开源码自身感受了，如 守护线程，ReentrantLock ，CopyOnWriteArrayList ，CountDownLatch ，甚至 OOM 都能这么用！

还有 重启 原来就是 反射调用 main 方法 呀🐷

重启过程源码要点

最后

本文就分享到这里啦🐖

仓库地址 👇 （感谢每一颗 star ！）

https://github.com/Java4ye/springboot-demo-4ye

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我是 4ye 咱们下期应该……很快再见！！ 😆