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 dépendance devaient se résoudre d’eux-mêmes. Cinq ans plus tard, le classpath vit toujours et pour quelques temps encore. Dans la première partie de cette session, je vous propose de revenir 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, je parlerai de modularité et de son impact sur la gestion des dépendances, à l’exécution des applications. Des solutions existent déjà, comme OSGi, d’autres émergent, comme JBoss Modules. Je vous montrerai comment ce dernier fonctionne, dans WildFly ou en autonome.

1. Alexis Hassler
Le classpath
n'est pas mort...
ElsassJUG
Janvier 2015
mais presque

2. "Classpath is dead!"
Mark Reinhold
JavaOne 2009

3. Classpath
Classloader
Mort
?
Succession

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

5. Classpath

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

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

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

9. Connaître le classpath
System.getProperty("java.class.path");

10. Erreurs
java.lang.NoClassDefFoundError
java.lang.ClassNotFoundException

11. http://github.com/hasalex/classpath-demo

12. Classpath
Géré par des classloaders

13. Classloader

14. java.lang.ClassLoader
loadClass(String name) : Class<?>
getResource(String name) : URL
getResources(String name) : Enumeration<URL>
getResourceAsStream(String name) : InputStream
getParent() : ClassLoader

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

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

17. Bootstrap Classloader
BootstrapClassLoader

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

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

20. Délégation
java -Djava.ext.dirs=~/.java8/ext ...
System.getProperty("java.ext.dirs");
Extension
Extension ClassLoader

21. Délégation
Ext != Endorsed

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

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

24. Endorsed
java -Djava.endorsed.dirs=~/.java8/endorsed ...
Endorsed
BootstrapClassLoader

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

26. http://github.com/hasalex/classpath-demo

27. classloader-demo
Démonstration
BootstrapClassLoader
java -cp cl-demo.jar fr.sewatech.classpath.Count
System ClassLoader

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

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

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

31. http://github.com/hasalex/classpath-demo

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

33. classloader-demo
message-main
message-common
message-printer
message-main
Démonstration
java -cp cl-demo.jar:msg-main.jar fr.sewatech.classpath.HelloViaUrl
message-mainClasspath
URLClassloader

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

35. FLTM Classloader
Fait Le Toi-Même

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

37. Tomcat
System
Bootstrap
Common
Webapp1
Webapp2
Webapp3
Local First

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

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

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

41. http://github.com/hasalex/classpath-demo

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

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

44. Mort ?

45. http://www.ironmaidenwallpaper.com/

46. Dépendances
Maven,
Gradle,
...

47. Dépendances
Classpath

48. Runtime
ClasspathA plat
Fichiers jar
juste du stockage
pas ou peu de métadonnée

49. Runtime
Hiérarchique
applications server

50. http://github.com/hasalex/classpath-demo

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

52. Succession

53. Granularité
Classpath
Application

54. Granularité
Application Web / JavaEE
Application Monolithique

55. Granularité
Application Web / JavaEE
Librairies partagéesApplication

56. Modularité
Application Web / JavaEE
Application

57. Modularité
Visibilité
Import
Export
Dépendances
transitives

58. 1999
Java embarqué
Java SE
Java serveur

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

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

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

63. JBoss Modules
Sous-projet de Wildfy
Inspiré de Jigsaw
Base de JBoss OSGi

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

65. 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

66. 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>

67. <?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>

68. http://github.com/hasalex/classpath-demo

69. WildFly
bin Scripts de démarrage
bundles Composants OSGi
modules Modules JBoss
standalone Profil standalone
domain Profil domain

70. bin Scripts de démarrage
bundles Composants OSGi
modules Modules JBoss
standalone Profil standalone
domain Profil domain
WildFly
message.war

71. WildFly
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<jboss-deployment-structure>
<deployment>
<dependencies>
<module name="fr.sewatech.conference.message-main" />
</dependencies>
</deployment>
</jboss-deployment-structure>
message.war

72. http://github.com/hasalex/classpath-demo

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

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

75. Tomcat
https://github.com/hasalex/tomcat-modules

76. http://github.com/hasalex/classpath-demo

77. Cible
Applications complexes
Beaucoup de réutilisation

78. Développement / déploiement
Artefacts ≠ Modules
Notions différentes
Outillage diffcile

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

80. Jigsaw
Modularité du JDK
Corba pour Hello World ?
Swing pour Tomcat ?

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

82. Jigsaw
JEP 200: The Modular JDK
JEP 201: Modular Source Code
JEP 220: The Modular Run-Time Images
JEP xxx: The JDK Module System
JSR 376:
Java Platform Module System

83. Jigsaw
rt.jar tools.jar

84. Jigsaw
Extension
sun.misc.Launcher$ExtClassLoader
sun.misc.Launcher$AppClassLoader
BootstrapClassLoader
Parent
first
Parent
first
System ClassLoader
Extension ClassLoader

85. J'imagine qu'il est tentant,
si le seul outil que vous avez est un marteau,
de traiter tout problème comme si c'était un clou.
Abraham MaslowPaul Watzlawick

86. ?

87. @AlexisHassler
http://alexis-hassler.com
alexis.hassler@sewatech.fr
http://sewatech.fr