少年，想線上熱更新程式碼不？

橫雲斷嶺發表於2019-02-19

背景

儘管在生產環境熱更新程式碼，並不是很好的行為，很可能導致：熱更不規範，同事兩行淚。

但很多時候我們的確希望能熱更新程式碼，比如：

線上排查問題，找到修復思路了，但應用重啟之後，環境現場就變了，難以復現。怎麼驗證修復方案？

又比如：

本地開發時，發現某個開源元件有bug，希望修改驗證。如果是自己編譯開源元件再發布，流程非常的長，還不一定能編譯成功。有沒有辦法快速測試？

Arthas是阿里巴巴開源的Java應用診斷利器，深受開發者喜愛。

下面介紹利用Arthas 3.1.0版本的 jad/mc/redefine 一條龍來熱更新程式碼。

Arthas線上教程

下面通過Arthas線上教程演示熱更新程式碼的過程。

arthas-online-hotswap

在例子裡，訪問 curl http://localhost/user/0，會返回500錯誤：

{
    "timestamp": 1550223186170,
    "status": 500,
    "error": "Internal Server Error",
    "exception": "java.lang.IllegalArgumentException",
    "message": "id < 1",
    "path": "/user/0"
}
複製程式碼

下面通過熱更新程式碼，修改這個邏輯。

jad反編譯程式碼

反編譯UserController，儲存到 /tmp/UserController.java檔案裡。

jad --source-only com.example.demo.arthas.user.UserController > /tmp/UserController.java
複製程式碼

修改反編繹出來的程式碼

用文字編輯器修改/tmp/UserController.java，把丟擲異常改為正常返回：

    @GetMapping(value={"/user/{id}"})
    public User findUserById(@PathVariable Integer id) {
        logger.info("id: {}", (Object)id);
        if (id != null && id < 1) {
            return new User(id, "name" + id);
            // throw new IllegalArgumentException("id < 1");
        }
        return new User(id.intValue(), "name" + id);
    }
複製程式碼

sc查詢載入UserController的ClassLoader

$ sc -d *UserController | grep classLoaderHash
 classLoaderHash   1be6f5c3
複製程式碼

可以發現是spring boot的 LaunchedURLClassLoader@1be6f5c3 載入的。

mc記憶體編繹程式碼

儲存好/tmp/UserController.java之後，使用mc(Memory Compiler)命令來編譯，並且通過-c引數指定ClassLoader：

$ mc -c 1be6f5c3 /tmp/UserController.java -d /tmp
Memory compiler output:
/tmp/com/example/demo/arthas/user/UserController.class
Affect(row-cnt:1) cost in 346 ms
複製程式碼

redefine熱更新程式碼

再使用redefine命令重新載入新編譯好的UserController.class：

$ redefine /tmp/com/example/demo/arthas/user/UserController.class
redefine success, size: 1
複製程式碼

檢驗熱更新結果

再次訪問 curl http://localhost/user/0，會正常返回：

{
    "id": 0,
    "name": "name0"
}
複製程式碼

總結

Arthas裡 jad/mc/redefine 一條龍來線上熱更新程式碼，非常強大，但也很危險，需要做好許可權管理。

比如，線上應用啟動帳號是 admin，當使用者可以切換到admin，那麼

  • 使用者可以修改，獲取到應用的任意記憶體值（不管是否java應用）
  • 使用者可以attach jvm
  • attach jvm之後，利用jvm本身的api可以redefine class

所以：

  • 應用的安全主要靠使用者許可權本身的管理
  • Arthas主要是讓jvm redefine更容易了。使用者也可以利用其它工具達到同樣的效果

最後，Arthas提醒您： 診斷千萬條，規範第一條，熱更不規範，同事兩行淚。

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