OSGi博客笔记

作者: 天未的博客 | 来源:发表于2018-02-07 22:49 被阅读47次

本文是对killko一些博客的笔记，可以在《不可错过的OSGi入门学习资源》中找到，包括：

此外，还参考了：

《osgi确实面临鸡肋之嫌》

阅读前建议先阅读

走近Java模块化系统OSGi

OSGi是什么

OSGi作为Java的模块化规范，其目标（也是软件设计的目标）是复用、内聚、耦合。
被神化的“动态性”、“热插拔”的特性，是OSGi规范带来的一种可能，需要配合好的设计才能达到，并不是一定会有的。
OSGi是不是一个应用层面的框架（如spring、structs等），而是设计层面规范，类似面向对象的设计。所以，不要问“怎么将spring和OSGI集成？”这样的问题。
OSGi的目的是进行模块化，模块（bundle）的物理形式是Jar包。
OSGi的课程主要是让你去设计应用的，是形而上需要个人领悟的，不是去学一套应用框架那种。

OSGi framework

OSGi规范定义了一个OSGi framework平台，它是运行在JVM上的应用，负责管理模块bundle。

bundle生命周期

bundle需要关注它的生命周期。

install：框架通过classloader（类加载器）来装载bundle里的类和资源。
resolve：检查bundle依赖的package是否可用。
start：运行activator里的start方法，方法运行完毕后进入"ACTIVE"状态，至此bundle可用正式使用了。

生命周期层状态转移

bundle的隔离

模块以Jar包形式存在，Jar包的物理边界也是模块的物理边界。
在OSGi规范下，得显式地说明模块之间的依赖关系。OSGi是利用JVM的classloader和它的父委托模型（PDM:Parent Delegation Mode）来实现这点的。
每个bundle都分别用一个classloader来加载里面的类，所以不同bundle之间的类，在默认情况下，是互不可见的。
如果没有额外处理，一个bundle里的类要访问另一个bundle里的类时，通常会出现ClassNotFound的异常。

bundle之间的耦合

方式一：import/export package的机制

OSGi通过import/export package的机制来控制bundle间有限地耦合。
Export/Import package是通过bundle里的META-INF/manifest.mf文件里指定的。

方式二：OSGi service方式(更松散的耦合)

OSGi framework实现服务的注册、查找和使用。该服务是实现某种接口的bean实例。
该服务是实现某种接口的bean实例，所以本质上osgi service就是一个bean。
通常会把接口定义在bundle A里，接口的实现则在bundle B里，并将接口实现实例化后注册成osgi service，bundle C可以引用这个service。bundle A需export接口定义所在的package，而bundle B和C则需import这个package。bundle B和C之间就不需用export/import package来耦合了，实现了B和C之间的解耦。
OSGi应用中，会有大量的osgi service存在，可以说osgi service是osgi规范中最重要的机制，没有之一。

其它机制

OSGi规范还提供了Event、配置管理（ConfigAdmin）、声明式服务（Declarative Service）、Service Tracker、Blueprint等等运行时机制，方便我们构建模块化的应用系统。

创建OSGi Hello World工程

本节内容参考了《创建OSGi Hello World工程》，需要注意的是，这篇文章中maven配置文件pom.xml中的<name/>标签需要进行修改，不能以冒号分隔，示例如下：

<name>osgi-demo</name>

模块构建

1.创建Maven项目。
2.在包中创建 OSGI Activator。

package mindw.osgi.demo;

import org.osgi.framework.BundleActivator;
import org.osgi.framework.BundleContext;

public class MyActivator implements BundleActivator {

    @Override
    public void start(BundleContext context) throws Exception {
         System.out.println("Hello world!");
    }

    @Override
    public void stop(BundleContext context) throws Exception {
         System.out.println("Stop bundle!");
    }

}

3.配置pom.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd" xmlns:pom="http://maven.apache.org/POM/4.0.0">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <properties>
        <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
    </properties>
    <groupId>mindw.osgi</groupId>
    <artifactId>demo</artifactId>
    <packaging>jar</packaging>
    <version>0.1</version>
    
    <name>osgi-demo</name>
   
    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
                <artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>
                <configuration>
                    <source>1.8</source>
                    <target>1.8</target>
                    <encoding>${project.build.sourceEncoding}</encoding>
                </configuration>
            </plugin>
            <plugin>
                <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
                <artifactId>maven-jar-plugin</artifactId>
                <configuration>
                    <archive>
                        <manifest>
                            <addClasspath>true</addClasspath>
                            <classpathPrefix>lib/</classpathPrefix>
                        </manifest>
                        <manifestEntries>
                            <Class-Path>${project.build.finalName}.jar</Class-Path>
                            <Built-By>Ponder</Built-By>
                            <Bundle-ManifestVersion>2</Bundle-ManifestVersion>
                            <Bundle-Name>${project.groupId}.${project.ArtifactId}</Bundle-Name>
                            <Bundle-SymbolicName>${project.name}</Bundle-SymbolicName>
                            <Bundle-Version>${project.version}</Bundle-Version>
                            <Bundle-Vendor>${project.groupId}</Bundle-Vendor>
                            <Bundle-Activator>${project.groupId}.${project.ArtifactId}.MyActivator</Bundle-Activator>
                            <Export-Package>${project.groupId}.${project.ArtifactId};version="0.1"</Export-Package>
                            <Import-Package>org.osgi.framework</Import-Package>
                        </manifestEntries>
                    </archive>
                </configuration>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.osgi</groupId>
            <artifactId>org.osgi.core</artifactId>
            <version>4.2.0</version>
            <type>jar</type>
        </dependency>
    </dependencies>
</project>

4打包生成 demo-0.1.jar。

servicemix安装

为了使用模块，需要一个支持模块化运行的环境，参考文章的作者使用了servicemix。

servicemix介绍

Apache ServiceMix是一个灵活、开源的集成容器。
它可以将Apache ActiveMQ、Camel、CXF和Karaf集成为一个强大的运行平台。
你可以通过它来建立自己的集成解决方案。
它提供了一个由OSGi支持的完整、企业级的ESB（企业服务总线）。

安装

去servicemix官网下载zip压缩文件。（版本都可，5.4.0版本86M左右，7.0.1版本113M左右）。
解压压缩包即可。

模块使用（生命周期变化）

将demo-0.1.jar放入servicemix的deploy目录下，本人放在 apache-servicemix-5.4.0\deploy 中。
进入 apache-servicemix-5.4.0\bin 目录，运行 servicemix.bat。可以看到以下界面。"Hello world!"表示模块已经加载。

模块启动

使用list命令，可以查看模块状态。可以看到模块ID为220,状态为 Active。

模块状态查看

输入stop 220，可以看到"Stop bundle!",然后再输入list，可以看到当前模块处于Resolved状态。

模块停止

输入uninstall 220，模块就被卸载了，再输入list就看不到模块信息了。
conrtrol + d 可以结束servicemix容器运行。

Package与服务

该部分可以参考《OSGi中Bundle间的耦合：Export/Import Package与服务》。

注册服务

在BundleActivator的start函数中可以通过BundleContext注册服务。

public class MyActivator implements BundleActivator {

    @Override
    public void start(BundleContext context) throws Exception {
        Dictionary<String, String> props = new Hashtable<String, String>();
        props.put("ServiceName", "Calculation");
        context.registerService(ICalculation.class.getName(), new Calculation(), props);
        System.out.println("Service registered!");
    }

    ...
}

引用服务

在BundleActivator的start函数中可以通过BundleContext获得服务。

public class MyActivator implements BundleActivator {

    @Override
    public void start(BundleContext context) throws Exception {
         ServiceReference[] refs = context.getServiceReferences(ICalculation.class.getName(), "(ServiceName=Calculation)");
         System.out.println("demo3:"+ICalculation.class.getName());
         if(refs!=null && refs.length>0){
             ICalculation service=(ICalculation)context.getService(refs[0]);
             System.out.println("1+1="+service.add(1, 1));
             System.out.println("2-1="+service.sub(2, 1));
             System.out.println("2*3="+service.sub(2, 3));
         }
    }
    ...
}

依赖疑问

在开发中，Demo2中提供服务（包含接口定义），Demo3中使用服务（不包含接口，但依赖接口），但是编译器环境中OSGi模块依赖不能解析，如何表明依赖？翻看作者代码后，发现只要正常添加maven依赖即可，打包的时候不用包含进去。

动态的OSGi服务

该部分可以参考《动态的OSGi服务》。包括：

OSGI服务的动态性
Service Listener
Service Tracker

初次接触OSGI Blueprint

该部分可以参考《初次接触OSGI Blueprint》。包括：

Blueprint简介
Blueprint的入门例子：OSGI服务的注册
Blueprint的入门例子：OSGI服务的引用
OSGI blueprint的机制原理

OSGi的配置管理：ConfigAdmin

该部分可以参考《OSGi的配置管理：ConfigAdmin》。包括：

动态的OSGI配置
利用blueprint来实现ConfigAdmin

OSGi还有用武之地吗？

正面观点，可以参考《简单了解osgi》。
反面观点，可以参考《osgi确实面临鸡肋之嫌》。

本人在网上搜索博客的时候，发现OSGi近几年的博客介绍很少，关注度不高，而且学习的OSGi中文网站2015年后也不怎么更新文章了。在分布式微服务流行的现在，OSGi的确有些尴尬，但是个人感觉对于一些复杂的单体应用，OSGi还是有用武之地的，比如Java 9学习了OSGi，增加了模块化功能并重构了Java库。此外，OSGi解决模块依赖的方法和基于接口和模块的设计理念还是很有价值的。

接下来将对反面观点进行一下介绍。

明显不足

OSGi的关注不是很高，该文作者也谈了它本身的一些不足：相对来说适合单体应用（但单体应用也可以通过容器的等帮助部署），不适合分布式。具体如下所示。

关于隔离与奔溃

OSGi最终基于jvm，无法对bundle对应的服务实现计算资源的隔离，一个服务的故障依然会导致整个jvm crush,这使得在一个运行时的osgi上部署模块级服务只获得了模块部署和启停隔离。

关于扩展能力

服务明确依赖的好处，但是没办法实现计算节点的线性扩展，在当前分布式，微服务，网络计算的趋势下，使得osgi只适合构建单一服务节点的内部应用，但是其分离的bundle的部署负担对于微服务架构来说，有点用大炮打蚊子的臭味。

网友评论

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本文标题：OSGi博客笔记

本文链接：https://www.haomeiwen.com/subject/coczzxtx.html

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