探索 OSGi 框架的组件运行机制探索 OSGi 框架的组件运行机制.doc

探索 OSGi 框架的组件运行机制 级别： 初级 王 珏 (juewang@), 软件工程师, IBM 2008 年 7 月 24 日 OSGi 框架为基于 Java 的组件开发提供了一套通用的和标准的解决方案，通过 OSGi 框架可以轻松实现组件信息的隐藏和共享。本文介绍了 OSGi 框架中的组件（Bundle）的运行机制，并结合实际示例加以说明，读者可以进一步深入了解 OSGi 框架的基本原理，并解决实际开发工作中遇到的类似问题。 在 目前的 Java 开发平台中，对于组件开发过程，比如打包、部署和验证等，并没有一个统一的标准。正因如此，许多 Java 项目，例如 JBoss 和 Net Beans，都拥有一套自定义的组件开发规范和框架，但是实际上这些解决方案都是基于为组件分配独立的类加载器 (Class Loader) 的思想。 OSGi 框架为基于 Java 的组件开发提供了一套通用的和标准的解决方案，并已经成为事实上的工业标准。 OSGi 组件框架 在 OSGi 框架中，组件被称为 Bundle，它是由一些提供 Bundle 自身功能的资源 ( 如 Java 类文件、配置文件等 )、MANIFEST.MF 文件和其它资源文件构成。在运行时环境中，每个 Bundle 都有一个独立的 Class Loader，Bundle 之间通过不同的类加载器和在 MANIFEST.MF 文件中定义的包约束条件就可以轻松实现包级别的资源隐藏和共享，从而实现基于组件方式的开发和运行。 Class Loader 是实现这种运行方式的关键机制，每个 Bundle 的 Class Loader 必须在此 Bundle 得到正确的解析 ( Resolving ) 之后，再由 OSGi 框架创建。只有当一个 Bundle 中的所有包约束条件都满足时，它才被正确解析完毕。 Bundle 解析 Bundle 的解析是通过分析定义在 MANIFEST.MF 文件中的元数据 ( 主要定义了包约束条件 )，查找与包约束条件相匹配的 Bundle 并建立关联关系的过程。 MANIFEST.MF 文件中的包约束条件主要是通过 Import-Package、DynamicImport-Package、Export-Package 和 Require-Bundle 这四种表达方式来实现。下面简单介绍一下它们： Import-Package：定义需要导入的包。默认是所有需导入的包必须都能够找到相应的导出 Bundle (Exporter)，否则解析失败。 Export-Package：定义导出的包。在一个 Bundle 里面，一个包的导出定义并不意味着相应的包导入定义，而是这些类资源会在 Bundle 自身的类路径里面查找和加载。 Require-Bundle：定义依赖的 Bundle 。 DynamicImport-Package：定义需要动态导入的包。这部分定义没有在 Bundle 解析过程中使用，而是在运行时动态解析并加载共享包。 在 Bundle 得到正确解析后，OSGi 框架将会生成此 Bundle 的依赖关系表。在实际运行过程中，框架就可以通过此关系表找到 Bundle 依赖的外部 Class Loader，从而实现外部类资源的加载和运行 hg 。 Bundle 的关系图可以在 OSGi 的控制台中通过内部命令＂ bundle ＂来查看，如下图所示： 图 1. Bundle 依赖关系表 （ 点击这里 查看清晰大图。） Bundle 运行 Bundle 的运行主要依靠于 OSGi 框架为其创建的类加载器（Class Loader），加载器负责查找和加载 Bundle 自身或所依赖的类资源。 ClassLoader 之间的依赖关系构成了一个有向图，如下图所示： 图 2. Class Loader 依赖关系图 Bundle 的 Class Loader 能加载的所有类的集合构成了 Bundle 的类空间 (Class Space) 。类空间包含的类资源主要来自于以下几个方面： 父 Class Loader 可加载的类集合； Import-Package 定义的依赖的包； Require-Bundle 定义的依赖的 Bundle 的类集合； Bundle 自身的类集合，通常在 Bundle-Classpath 中定义； 隶属于 Bundle 的 Fragment 类集合。 在实际运行环境中，Bundle 的 Class Loader 根据如下规则去有哪些信誉好的足球投注网站类资源。规则简要介绍如下： 如类资源属于 java.* 包，则将加载请求委托给父加载器； 如类资源定义在 OSGi 框架中启动委托列表（org.osgi.framework.bootdelega