clojure 类重新加载是如何工作的？

Question

我一直在阅读代码和文档，试图了解类重载在 clojure 中的工作原理。根据许多网站，例如http://tutorials.jenkov.com/java-reflection/dynamic-class-loading-reloading.html，无论何时加载一个类，本质上都是获取字节码（通过任何数据机制），将字节码转换为类的实例（通过defineClass），然后解析（链接）该类通过解析类。 （defineClass 是否隐式调用 resolveClass？）。任何给定的类加载器只允许链接一个类一次。如果它试图链接一个现有的类，它什么也不做。这会产生一个问题，因为您无法链接新实例化的类，因此每次重新加载类时都必须创建类加载器的新实例。

回到 clojure，我尝试检查加载类的路径。

在 clojure 中，您可以根据需要以多种方式定义新类：

匿名类： 物化 代理

命名类： 定义类型 defrecord（在后台使用 deftype） 创类

最终，这些代码指向 clojure/src/jvm/clojure/lang/DynamicClassLoader.java

其中 DynamicClassLoader/defineClass 使用 super 的 defineClass 创建一个实例，然后缓存该实例。当你想检索类时，clojure 调用 forName 来调用类加载器和 DynamicClassLoader/findClass，它首先在缓存中查找，然后再委托给超类（这与大多数普通类加载器的工作方式相反，它们在首先委托，而不是自己尝试。）混淆的重点如下：forName 被记录为在类返回之前链接类，但这意味着您不能从现有的 DynamicClassLoader 重新加载类，而是需要创建一个新的 DynamicClassLoader，但是我在代码中没有看到这一点。 我知道代理和 reify 定义了匿名类，因此它们的名称不同，因此可以将其视为不同的类。但是，对于命名的类，这会发生故障。在实际的 clojure 代码中，您可以同时引用旧版本的类和引用新版本的类，但尝试创建新的类实例将是新版本的。

请解释 clojure 如何能够在不创建 DynamicClassLoader 的新实例的情况下重新加载类，如果我能理解重新加载类的机制，我想将此重新加载功能扩展到我可能使用 javac 创建的 java .class 文件。

注意事项： 这个问题是指类 RELOADING，而不是简单的动态加载。重新加载意味着我已经实习了一个类，但想实习该实例的新更新版本。

我想重申，目前尚不清楚 clojure 如何能够重新加载 deftype 定义的类。调用 deftype 最终会导致调用 clojure.lang.DynamicClassLoader/defineClass。再次执行此操作会导致再次调用 defineClass，但手动执行此操作会导致链接错误。下面发生了什么让 clojure 可以使用 deftypes 来做到这一点？

Answer 1

并非所有这些语言功能都使用相同的技术。

代理

proxy 宏仅根据所继承的类和接口列表生成类名。此类中每个方法的实现都委托给存储在对象实例中的 Clojure fn。这允许 Clojure 在每次继承相同的接口列表时使用完全相同的代理类，无论宏的主体是否相同。不会发生实际的类重新加载。

具体化

对于reify，方法体直接编译到类中，所以proxy 使用的技巧将不起作用。相反，在编译表单时会生成一个新类，因此如果您更改表单的主体并重新加载它，您将获得一个全新的类（具有新生成的名称）。同样，没有实际的类重新加载发生。

gen-class

使用gen-class 可以为生成的类指定一个名称，因此用于proxy 或reify 的技术都不起作用。 gen-class 宏只包含类的一种规范，但不包含任何方法体。生成的类，有点像proxy，为方法体遵循 Clojure 函数。但是因为名称与规范相关，与proxy 不同，它无法更改gen-class 的主体并重新加载它，因此gen-class 仅在提前编译（AOT 编译）和不重启JVM就不允许重新加载。

deftype 和 defrecord

这是真正的动态类重新加载发生的地方。我对 JVM 的内部结构不是很熟悉，但是使用调试器和 REPL 做一点工作就清楚地表明了一点：每次需要解析类名时，例如在编译使用该类的代码时或当类类的forName方法被调用，Clojure的DynamicClassLoader/findClass方法被使用。正如您所注意到的，这会在 DynamicClassLoader 的缓存中查找类名，并且可以通过再次运行 deftype 将其设置为指向新类。

请注意您在教程中提到的关于重新加载的类是不同类的警告，尽管名称相同，但仍适用于 Clojure 类：

(deftype T [a b])  ; define an original class named T
(def x (T. 1 2))   ; create an instance of the original class
(deftype T [a b])  ; load a new class by the same name
(cast T x)         ; cast the old instance to the new class -- fails
; ClassCastException   java.lang.Class.cast (Class.java:2990)

Clojure 程序中的每个顶级表单都有一个新的 DynamicClassLoader，用于该表单中定义的任何新类。这不仅包括通过deftype 和defrecord 定义的类，还包括reify 和fn。这意味着上面x 的类加载器与新的T 不同。注意@s 后面的数字是不同的——每个都有自己的类加载器：

(.getClassLoader (class x))
;=> #<DynamicClassLoader clojure.lang.DynamicClassLoader@337b4703>

(.getClassLoader (class (T. 3 4)))
;=> #<DynamicClassLoader clojure.lang.DynamicClassLoader@451c0d60>

但是只要我们不定义一个新的T 类，新的实例就会有同一个类和同一个类加载器。注意这里@后面的数字和上面第二个是一样的：

(.getClassLoader (class (T. 4 5)))
;=> #<DynamicClassLoader clojure.lang.DynamicClassLoader@451c0d60>