本文主要讲热部署和热加载的区别、原理，以及常用的热部署的方式实践心得，其中包括HotSwap、Spring-loaded、Spring-boot-devtools、HotCode2和JRebel，诸多方式任你选择，希望能为你的开发进一步提效
1 热部署和热加载
开篇先说下热部署和热加载的区别：
热部署：在服务器运行时重新部署应用，也就是说在不停止容器的情况下实现整个应用的重新加载部署，这种方式会释放内存，多用于生成环境
热加载：在应用运行时重新加载class，主要依赖于Java的类加载机制，如果监控的类文件有改变，则重新载入，多用于应用开发阶段，又叫开发者模式，在开发过程中会经常性的进行修改文件或debug，频繁启动应用会花费很多时间成本，热加载机制可以极大的提升开发效率，这也是写这篇文章的主要原因，提高大家的开发效率。
但我们通常所说的热部署其实包括热加载的，可以理解为热加载是热部署的一种VIP情况
2 热加载的原理
2.1 类加载过程
在了解热加载之前，首先说下类加载的过程，类加载的过程简单来说就是JVM虚拟机把.class文件中类信息加载进内存，并进行解析生成对应的class对象的过程；类加载的过程主要分为三大部分：加载、连接、初始化，其中连接又分为：验证、准备、解析；示例图如下：
- 编译：把Java文件编译成.class字节码的过程
- 加载：类加载过程的开始，把class字节码文件从各个源通过类加载器载入内存中
- 连接
- 验证：确保类加载的正确性，保证加载进来的字节流符合JVM规范，不会造成安全问题
- 准备：类变量（注意，不是实例变量，是static变量）分配内存，并且设置这些类变量的初始值
- 解析：将常量池内的符号引用替换为直接引用的过程
- 初始化：是类加载过程的最后一步，可以理解为是执行类构造器<clinit>（）方法的过程，真正开始执行类中定义的Java程序代码或者说字节码。
2.2 剖析原理
首先通过Java编译器把Java文件编译成class字节码，Java类加载器（classLoad）读取字节码到内存中，生成实例对象，一个类加载器中的Java全限定名是全局唯一的，也就是说一个类加载器只能加载一个同名类，classLoader内部会缓存已经加载过的class，重新加载的话，是直接读 取缓存的，如果是使用自定义的classLoader加载，不使用双亲委派模型，绕过判断，但是在JVM解析、验证class时也是会抛出异常的，所以实现__热部署的关键是在可更改已加载的class文件，用新的class文件替换同名的old class文件（或者更改class字节码），或者是重新创建一个classLoader进行加载，然后把老的classLoader卸载掉__；第二种方案可以理解成热部署，所以这种方案为开发提效有限；而第一种方案是更新或替换old class文件所以这种热加载的方式对开发提效非常明显。
2.3 发展历程
在JDK1.4时，Sun在JVM中引入了HotSwap的实验性技术，这一技术被合成到了Debugger API内部，其允许调试者使用同一个类标识来更新类的字节码，这就意味着在不重载容器的情况下，允许动态更新class文件，使应用程序在执行时可执行新的代码。
从JDK1.5开始，提出了“Instrumentation”特性，可通过Instrumentation API直接提供给Java应用使用，开发者可以构建一个独立于应用程序的代理程序（Agent），用来监测和协助运行在 JVM 上的程序，甚至能够替换和修改某些类的定义，但在 JDK1.5 中，需要要求在运行前利用命令行参数或者系统参数来设置代理类。
JDK1.6之后，对Instrumentation进行了加强，启动后的 instrument、本地代码（native code）instrument，以及动态改变 classpath 等等，“java.lang.instrument”包的具体实现，依赖于 JVMTI（Java Virtual Machine Tool Interface），JVMTI 提供了一套”代理”程序机制，可以支持第三方工具程序以代理的方式连接和访问 JVM，并利用 JVMTI 提供的丰富的编程接口，完成很多跟 JVM 相关的功能，JVMTI 还在虚拟机内存管理，线程控制，方法和变量操作等等方面提供了大量有价值的函数，Instrumentation 的最大作用，就是类定义动态改变和操作。--参见IBM Developer
3 Hot Swap实现热部署
这种方式有两个弊端：
1 就是仅限于修改方法体，对比如新增方法、字段之类 就需要重新部署才可以了，这种方式有没有解决方案呐，答案是肯定的，收费的JRebel，或者免费的HotSwapAgent+DCEVM
2 HotSwap需要依托于IDE集成，比如主流的IDE：IntlliJ IDEA、Eclipse、MyEclipse、NetBeans等
下面HotSwap以IDEA为例实现方法体内的热部署功能
3.1 IDEA基于HotSwap的热部署功能
使用IDEA自动编译部署功能，实现应用的热部署(Hot Swap)
3.1.1 检查是否开启HotSwap，默认是开启的
3.1.2 开启IDEA自动编译功能
弹出registry浮层面板，快捷键control+shift+a,然后找到compiler.automake.allow.when.app.runing勾选
快捷键不对的可以在keymap面板中找下:
3.1.3 设置IDEA自动编译
3.1.4 手工编译（注意类加载顺序）
修改某个类中的方法中的内容后，在菜单栏中Build菜单中Recompile或右键点击Recompile，编译完成之后，再次访问，可验证加的内容是否生效
或：
点击Recompile之后，第一次会弹出框让选择：是否重新加载classes，选择是
3.1.5 验证结果
4 Spring-loaded实现热部署
spring-loaded是针对Springboot类的项目，springloaded热部署只可以修改已有方法与页面，如果是新加的方法或者类则无法实现热部署，并且需要配置启动参数-javaagent(-javaagent:.\lib\springloaded-1.2.8.RELEASE.jar -noverify)。这种方式需要指定springloaded jar包的位置，我不怎么用，就不多说，有兴趣的同学可以自己玩下。
<dependency>
<groupId>org.springframework</groupId>
<artifactId>springloaded</artifactId>
</dependency>
5 Spring-boot-devtools实现热部署
注意：PandoraBoot不支持devtools实现热部署
Devtools是为springboot应用提供的一个开发者服务模块，其原理就是上面第二章节所说的先重新创建类加载器然后销毁old类加载器；devtools在监控到代码有更改之后，会快速重启应用，这里重启并不是整个应用重启，而是重新加载部分classLoader，因为其有两个classLoader,一个classLoader加载不会改变的类(如各种第三方jar包、二方包等)，另一个classLoader加载会更改的类可以理解成自己开发的类，被称为RestartClassLoader，这样有代码更新时，会重新创建一个RestartClassLoader，并销毁之前的RestartClassLoader，由于只加载部分类，所以相对整个应用重启 用时相对较少，但相较于JRebel和hotSwap速度还是大打折扣的，比hotSwap优势就是可以支持静态资源文件(页面、配置文件等，监控范围是classpath下的文件)、新增方法、字段之类的更新。
源码：
5.1 常用配置项
-
默认情况下，以下文件夹下的文件修改不会使应用重启，但是会重新加载（devtools内嵌了一个LiveReload server，当资源发生改变时，浏览器刷新）。
META-INF/maven/<strong>,META-INF/resources/</strong>,resources/<strong>,static/</strong>,public/<strong>,templates/</strong>,**/*Test.class,**/*Tests.class,git.properties,META-INF/build-info.properties -
如果想改变默认的设置，可以自己设置不重启的目录：spring.devtools.restart.exclude=static/**,public/**，这样的话，就只有这两个目录下的文件修改不会导致restart操作了。
-
如果要在保留默认设置的基础上还要添加其他的排除目录：spring.devtools.restart.additional-exclude
源码：
- 如果想要使得当非classpath下的文件发生变化时应用得以重启，使用：spring.devtools.restart.additional-paths，这样devtools就会将该目录列入了监听范围
源码：
- 如果你想关闭自动restart功能，通过spring.devtools.restart.enabled属性配置即可
- 如果想开启或关闭远程debug功能，通过spring.devtools.remote.debug.enabled属性配置，默认是true
源码：
- 实现页面热部署，通过spring.thymeleaf.cache属性配置为false即可,默认为true
还有远程相关的其他一些配置、代理配置、重启轮询时间等待时间等的配置可以查看源码中的spring-configuration-metadata.json文件
5.2 使用示例
1 添加依赖
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-devtools</artifactId>
<scope>runtime</scope>
</dependency>
<plugin>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
<configuration>
<fork>true</fork>
</configuration>
</plugin>
Eclipse: 下面是在eclipse中实现热部署的演示，项目启动后，新加类TestController,并新增getName()方法,保存后可以观察到后台已进行热部署了，在浏览器中访问如下RPC，可正常返回结果
6 JRebel 实现热部署
强烈推荐，有商业版和个人免费版（个人版申请通道好像已关闭，但有试用版或其他解决方案(仅供学习使用，请支持正版)）
它可以在无需动态类加载器的情况下更新类，且只做极少的限制(改变static静态字段值不支持)，它的工作原理就是监控磁盘上的已编译的class文件，并通过rebel.xml配置文件把归档的应用(zip、jar、war)和应用模块间建立一个对应关系，通过该文件JRebel可以直接找到归档应用对应的源文件，当某个类被更新时，该文件告诉JRebel在哪里可以找到源文件，使其被从工作区中而不是从归档文件中读取。也就是因为它的这一特性，使其可以对诸如Html、xml、.properties、.yml等资源类的文件也可以及时更新。
6.1 使用示例
6.1.1 安装JRebel
6.1.2 使用JRebel启动项目
安装完成之后，会在工作栏中显示出JRebel图标
或
6.1.3 验证JRebel是否启动成功
项目启动时，控制台出现如下信息时表示JRebel配置正确可以正常使用
6.1.4 设置热部署模块
在IDEA视图窗口中打开JRebel，选中jrcon复选框，JRebel会自动在对应模块下生成rebel.xml文件，该文件将被放置到项目的源代码树中，对于Maven项目，它将被放置到src/main/resources中，以便在构建期间自动获取。
注：每个模块下resources资源文件下会产生一个rebel.xml配置文件，文件的功能基本同HotCode2的workspace.xml，用于指定target/classes的dir路径，当文件有更新时JRebel会自动将其映射到工作区。
6.1.5 验证
点击保存之后，可以在控制台看到JRebel打印的Reloading日志，说明新加的方法已经生效
7 总结
有了热部署不仅能大幅度节省重启项目的时间，而且能够在编程时避免中断思路，将更多的时间用于Coding和思考问题。
本文主要是基于本地开发的维度进行演示说明，具体使用哪一种各位可根据自己开发中实际情况进行自由选择，当然个人还是比较优先推荐JRebel，稳定好用省心，其次是HotCode2，如果原生的SpringBoot类(PandoraBoot不支持)的项目可以使用Spring-boot-devtools或者Spring-loaded尝尝鲜，最后支持工程热部署方式最少的但也是最方便的就是HotSwap，各个IDE工具基本都已集成开启即可使用。
