En 2009, la mort du classpath a été annoncée. Les classloaders à plat ou hiérarchiques devaient être remplacés par des systèmes modulaires et tous nos problèmes de dépendances devaient se résoudre d'eux-même. Quatre ans plus tard, le classpath vit toujours et pour quelques années encore. Dans la première partie de cette session, nous reviendrons sur le fonctionnement des classloaders du JDK et les problèmes infernaux posés par le classpath. Nous verrons aussi comment les serveurs d'applications, comme Tomcat, gèrent leur classloaders de façon hiérarchique, afin d'isoler les applications entre elles. Dans la deuxième partie, nous parlerons de modularité et de son impact sur la gestion des dépendances, à l'exécution des applications. Des solutions existent déjà, comme OSGi et Jigsaw, d'autres émergent, comme JBoss Modules. Nous vous montrerons comment ce dernier fonctionne, dans JBoss AS 7, en autonome, ou même dans Tomcat.

1. Alexis Hassler
Le classpath
n'est pas mort...
MarsJUG
septembre 2013
mais presque

2. "Classpath is
dead!
Mark Reinhold
JavaOne 2009

3. Classpath

4. Classloader

5. Mort ?

6. Successeur

7. Alexis Hassler
Développeur, formateur Java
Indépendant
Co-leader du

8. Classpath

9. Chercher les classes
String hello = Bonjour Devoxx;
MyStuff var;
CLASSPATH

10. -classpath
java -cp hello-lib.jar HelloWorld

11. Manifest
Manifest-Version: 1.0
Class-Path: hello-lib.jar
Main-Class: HelloWorld

12. Connaitre le classpath
System.getProperty(java.class.path);

13. Erreurs
java.lang.NoClassDefFoundError
java.lang.ClassNotFoundException

14. Classpath
Géré par des classloaders

15. Classloader

16. java.lang.ClassLoader
loadClass(String name) : Class?
getResource(String name) : URL
getResources(String name) : EnumerationURL
getResourceAsStream(String name) : InputStream
getParent() : ClassLoader

17. Classloader
MyStuff.class.getClassLoader()
sun.misc.Launcher$AppClassLoader
CLASSPATH

18. Bootstrap Classloader
classloader.getClass().getClassLoader()
null

19. Bootstrap Classloader
BootstrapClassLoader

20. ExtensionClasspath
sun.misc.Launcher$ExtClassLoader
sun.misc.Launcher$AppClassLoader
Délégation
BootstrapClassLoader
Parent
first
Parent
first
System ClassLoader
Extension ClassLoader

21. Délégation
java -cp hello-lib.jar ...
System.getProperty(java.class.path);
ClasspathSystem ClassLoader

22. Délégation
java -Djava.ext.dirs=~/.java7/ext ...
System.getProperty(java.ext.dirs);
Extension
Extension ClassLoader

23. Délégation
Ext != Endorsed

24. Délégation
java -Xbootclasspath:hello-rt.jar ...
BootstrapClassLoader
System.getProperty(sun.boot.class.path);

25. bootclasspath
●
java -Xbootclasspath:hello-rt.jar ...
●
java -Xbootclasspath/a:hello-lib.jar ...
●
java -Xbootclasspath/p:hello-lib.jar ...

26. Endorsed
java -Djava.endorsed.dirs=~/.java7/endorsed ...
Endorsed
BootstrapClassLoader

27. Endorsed
APIs standards hors JCP
org.omg (CORBA), org.w3c.dom,
org.xml.sax (XML)
APIs standalone
JAXP, JAXB, Scripting, Compiler API,...

28. 27 au 29 mars 2013
Démonstration
http://github.com/hasalex/classpath-demo

29. classloader-demo
Démonstration
BootstrapClassLoaderSystem ClassLoader
java -cp cl-demo.jar fr.sewatech.classpath.Count

30. classloader-demo
Démonstration
BootstrapClassLoader
java -Xbootclasspath/p:lib/cl-demo.jar fr.sewatech.classpath.Count

31. URLClassloader
java.net.URLClassLoader
sun.misc.Launcher$AppClassLoader
sun.misc.Launcher$ExtClassLoader
URLURLURL

32. URLClassloader
System ClassLoader
Bootstrap ClassLoader
URL ClassLoader
URL ClassLoader
URL ClassLoader
Parent
first
Parent
first
Parent
first

33. FLTM Classloader
Fait Le Toi-Même

34. Usages
Application Servers
JRebel
Javassist, CGLib,...

35. Tomcat
System
Bootstrap
Common
Webapp1
Webapp2
Webapp3
Local First

36. JBoss AS 5
System
Bootstrap
Common
Web App
Ent App
Web Module
EJB Module
Local First
Repo First

37. Erreurs
ClassCastException
MyStuff cannot be cast to MyStuff
W
TF
?

38. Erreurs
URL ClassLoader
URL ClassLoader
MyStuff var = MyStuffFactory.build();
return new MyStuff() ;
≠

39. 27 au 29 mars 2013
Démonstration
http://github.com/hasalex/classpath-demo

40. classloader-demo
message-main
message-common
Démonstration
message-printer

41. classloader-demo
message-main
message-common
Démonstration
message-printer
java -cp cl-demo.jar:msg-main.jar fr.sewatech.classpath.HelloViaMvnRepo

42. Démonstration
java -cp cl-demo.jar:msg-main.jar fr.sewatech.classpath.HelloViaMvnRepo
classloader-demo
message-main
message-common
message-printer
message-main
Classpath
MavenRepository
ClassLoader

43. Démonstration
classloader-demo
message-common
message-printer
message-main
message-main
System ClassLoader ParentFirst ClassLoader

44. Démonstration
System ClassLoader LocalFirst ClassLoader
classloader-demo
message-common
message-printer
message-main
message-main

45. Mort

46. Jar
HELL
http://www.ironmaidenwallpaper.com/

47. Dépendances
Maven, Gradle,...

48. Dépendances
Classpath

49. Runtime
A plat
Fichiers jar
juste du stockage
pas ou peu de métadonnée
Classpath

50. Runtime
Hiérarchique
applications server

51. 27 au 29 mars 2013
Démonstration
http://github.com/hasalex/classpath-demo

52. message-main
message-common
Démonstration
message-printer
classloader-demo
slf4j-api
1.5.11
slf4j-api
1.7.2

53. Remplaçant

54. Application
Granularité
Classpath

55. Application Monolithique
Granularité
Application Web / JavaEE

56. Librairies partagéesApplication
Granularité
Application Web / JavaEE

57. Application
Modularité
Application Web / JavaEE

58. Modularité
Visibilité
Import
Export
Dépendances
transitives

59. 1999
Java embarqué
Java SE
Java serveur

60. OSGi
Bundle
Fichier jar
META-INF/MANIFEST.MF
Import / export de packages

61. Bundle-Name = Simple Bundle
Bundle-SymbolicName = simple-bundle
Bundle-Description = Simple Bundle.
Export-Package = fr.sewatech.mystuff.services
Import-Package = org.osgi.framework;version=1.3
Bundle-Version = 1.0.1
OSGi

62. OSGi
OS + Hardware
Java Execution Environment
Applications
(bundles)
Module
Life Cycle
Services

63. OSGi
Apporte de la valeur
= applications hautement dynamiques
Apporte de la complexité
= outils pour gérer la complexité

64. Jigsaw
Projet OpenJDK
Intégré au JDK 7
9 (2016)
8 (2012)
(2008)
. . .

65. Jigsaw
Modularité des applications
Modularité du JDK

66. Jigsaw
Dépendance à une partie du JDK
Plus besoin de Corba pour Hello World
Plus besoin de Swing pour Tomcat
Repository
Téléchargement automatique des
modules

67. Jigsaw
module-info.java
module message-main @ 1.0 {
exports fr.sewatech.message;
requires fr.sewatech.message-common @ 1.1;
class fr.sewatech.message.Main;
}

70. JBoss Modules
Sous-projet de JBoss AS 7
Inspiré de Jigsaw
Base de JBoss OSGi

71. JBoss Modules
java -jar jboss-modules.jar -mp path/to/modules
my.main.module.name
Java SE

72. JBoss Modules
hibernate-infinispan-4.1.6.Final.jar
module.xml
hibernate-core-4.1.6.Final.jar
hibernate-entitymanager-4.1.6.Final.jar
modules
com
fr
org
...
org
hibernate
main

73. JBoss Modules
?xml version=1.0 encoding=UTF-8?
module xmlns=urn:jboss:module:1.1
name=fr.sewatech.conference.classloader-demo
main-class name=fr.sewatech.classpath.Hello/
resources
resource-root path=classloader-demo-1.0-SNAPSHOT.jar/
/resources
dependencies
module name=fr.sewatech.conference.message-main /
/dependencies
/module

74. ?xml version=1.0 encoding=UTF-8?
module xmlns=urn:jboss:module:1.1 name=org.hibernate
resources
resource-root path=hibernate-core-4.0.0.Final.jar/
resource-root path=hibernate-commons-annotations-4.0.1.Final.jar/
resource-root path=hibernate-entitymanager-4.0.0.Final.jar/
/resources
dependencies
module name=javax.api/
module name=javax.persistence.api/
module name=javax.transaction.api/
module name=org.apache.commons.collections/
!-- ... --
/dependencies
/module

75. 27 au 29 mars 2013
Démonstration
http://github.com/hasalex/classpath-demo

76. JBoss AS 7
bin Scripts de démarrage
bundles Composants OSGi
modules Modules JBoss
standalone Profil standalone
domain Profil domain

77. bin Scripts de démarrage
bundles Composants OSGi
modules Modules JBoss
standalone Profil standalone
domain Profil domain
JBoss AS 7
message.war

78. Tomcat
WEB-INF/classes,
WEB-INF/lib
System
ClassLoader
Common
Class Loader
Webapp
ClassLoader
$CATALINA_HOME/lib
Classloading

79. Tomcat
WEB-INF/classes,
WEB-INF/lib
System
ClassLoader
Common
Class Loader
Webapp
ClassLoader
$CATALINA_HOME/lib
Module ?
Module
ClassLoader
modules

80. Tomcat
A suivre...
https://github.com/hasalex/tomcat-modules

81. 27 au 29 mars 2013
Démonstration
http://github.com/hasalex/classpath-demo

82. Cible
Applications complexes
Beaucoup de réutilisation

83. Développement / déploiement
Artefacts ≠ Modules
Notions différentes
Outillage difficile

84. En attendant Jigsaw ?

85. Merci