Eclipse3.0平臺簡介
作者:張增志
概要
Eclipse3.0平臺與Eclipse2.1平臺的一個重要的區(qū)別就是,Eclipse3.0平臺建立在一個Java框架上,即Open Services Gateway Initiative(OSGi)服務(wù)平臺.OSGi的采用,使Eclipse走上了完全動態(tài)平臺的發(fā)展道路.本文先簡要介紹OSGi框架,然后介紹OSGi框架和Eclipse3.0平臺的聯(lián)系.

一.  OSGi框架簡介
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圖1:Eclipse3.0架構(gòu)
如上圖所示,Eclipse3.0平臺是建立在OSGi(Open Services Gateway Initiative)服務(wù)平臺基礎(chǔ)之上的,所以有必要先介紹一下OSGi框架.
OSGi框架
OSGi框架是一個通用,安全,可管理的Java框架,它支持被稱為"bundle"的可擴(kuò)展和可下載的服務(wù)應(yīng)用的部署.與OSGi兼容的設(shè)備可以下載和安裝基于OSGi標(biāo)準(zhǔn)的bundle,并且還可以刪除不再需要的bundle.另外,已安裝的bundle可以注冊一組服務(wù)(service),這些服務(wù)可以在OSGi框架的嚴(yán)格控制下被其他bundle共享.
OSGi框架以一種動態(tài)和可升級的方式管理哪些處于OSGi環(huán)境中的bundle的安裝和更新,還管理bundle和服務(wù)(service)的依賴關(guān)系.
Bundle
在OSGi服務(wù)平臺中,bundle是部署的Java應(yīng)用的唯一實體.一個bundle由Java類和其它資源組成,它們提供功能給終端用戶,提供服務(wù)組件(serveices)給其它的bundle.
Bundle是作為JAR文件被部署的.可以說,一個bundle就是一個JAR文件,它包括:
1>     容納了實現(xiàn)零個或多個服務(wù)的資源.這些資源可以是Java類文件,也可以是其它數(shù)據(jù)文件如HTML文件,圖標(biāo)文件等.
2>     容納了一個manifest文件.該文件描述了JAR文件的內(nèi)容和與bundle相關(guān)的配置信息.
3>     陳述了對其他資源如Java中的包(package)的依賴關(guān)系.
4>     指明bundle中的一個Java類作為Bundle Activator接口的實現(xiàn)類.OSGi框架必須實例化該類并調(diào)用start和stop方法來啟動和停止bundle.
MANIFEST.MF文件
每一個bundle都有一個描述其自身信息的MANIFEST.MF文件,該文件位于JAR文件中的META-INF目錄下.
我們知道,在生成普通的Java JAR文件時都會要求指定一個MANIFEST.MF文件與該JAR文件關(guān)聯(lián)在一起.MANIFEST.MF文件的內(nèi)容格式可能如下:

上例中顯示的是一組MANIFEST頭(header)/值(value)對,如Bundle-Activator頭(header)的值為test.osgi.exam2.Activator.
在OSGi框架定義了一組標(biāo)準(zhǔn)的MANIFEST頭(header),每一個header都有其特定的含義.上例中定義的Bundle-Activator頭信息的值test.osgi.exam2.Activator表示用來啟動和停止"English dictionary" Bundle的類名. Export-Package頭信息的值test.osgi.exam2.service表示可以被導(dǎo)出的包名,即test.osgi.exam2.service包可以被其它Bundle導(dǎo)入并使用其中提供的服務(wù)(service).
Bundle的受控狀態(tài)
一個Bundle可能處在下面的狀態(tài)之中:
■     已安裝(installed)
在OSGi框架安裝Bundle時,將解析該Bundle的本地代碼的依賴關(guān)系.如果失敗,該Bundle將不會被安裝.一旦Bundle被安裝,OSGi框架將可對該Bundle的整個生命周期(如起動,停止,更新,卸載)進(jìn)行控制.
■     已解析(resolved)
當(dāng)OSGi框架成功地解析Bundle的本地代碼的依賴關(guān)系時,該Bundle就進(jìn)入解析狀態(tài).這些依賴關(guān)系包括:
1>     Bundle的MANIFEST.MF文件中,MANIFEST頭Bundle-Classpath定義的類路徑依賴關(guān)系.
2>     Bundle的MANIFEST.MF文件中,MANIFEST頭Export-Package和Import-Package定義的依賴關(guān)系.
■     起動(starting)
一旦Bundle被起動,該Bundle的狀態(tài)就被設(shè)置為ACTIVE,并一直持續(xù)到該Bundle被停止.在起動前,MANIFEST.MF文件中MANIFEST頭Bundle-Activator定義的類將被實例化,該類實例的start方法被調(diào)用以起動Bundle.
■     停止(stopping)
一旦Bundle被停止,該Bundle的狀態(tài)就被設(shè)置為RESOLVED.在停止前,上文中提到的Bundle-Activator類定義的stop方法被調(diào)用以停止Bundle.
■     激活(active)
已經(jīng)被激活的Bundle可以進(jìn)行自身狀態(tài)的更新.在任何時候,OSGi框架只能滿足一個Bundle的唯一版本可用.Bundle的更新操作支持該Bundle移植到一個高版本或向后兼容的版本.
■     已卸載(uninstalled)
在卸載前,上文中提到的Bundle-Activator類定義的uninstall方法被調(diào)用以卸載Bundle,該方法將使OSGi框架提醒其他Bundle它正在進(jìn)行卸載操作,并設(shè)置該Bundle的狀態(tài)為UNINSTALL.如果該Bundle與其他Bundle存在關(guān)系,如它導(dǎo)出一些被其他Bundle使用的包(即該Bundle的MANIFEST文件中定義了Export-Package值),OSGi框架在沒有被重啟的情況下將繼續(xù)確保這些包仍可用.如果該Bundle與其他Bundle沒有關(guān)系,OSGi框架將恢復(fù)到該Bundle被安裝前的狀態(tài).
下面的Bundle狀態(tài)圖描述了Bundle的受控狀態(tài).
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圖2
類裝載(Class Loading)
Bundle就是一個JAR文件,OSGi框架所面臨的首要問題就是,怎樣去獲取隨時可能被"扔進(jìn)"框架中的Bundle內(nèi)的類文件和其它資源.
對于每一個已安裝或已解析的Bundle,OSGi框架都會建立該Bundle的Classloader.這個Classloader還被建立在下面圖3所示的委托模型中.
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圖3
其中:
1>     Bootstrap類裝載器裝載Java核心API中的類.
2>     SystemClassLoader類裝載器可以是系統(tǒng)類路徑類裝載器和標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展類裝載器,還可以是其他用戶自定義類裝載器,裝載系統(tǒng)CLASSPATH上的類或Java擴(kuò)展路徑上的類或用戶指定的類.
3>     BundleClassLoader類裝載器裝載該Bundle的MANIFEST文件中Bundle-ClassPath頭所指定的類文件.如果該Bundle需要導(dǎo)入其它Bundle中導(dǎo)出的包,那么這些Bundle的類裝載器的實例也要被建立在如圖3所示的委托模型中,并為該Bundle提供它所需的類.
上文中只是對OSGi框架進(jìn)行了簡短地介紹,關(guān)于它的詳細(xì)信息請參照: http://www.
二.  Eclipse3.0插件和OSGi Bundle
OSGi服務(wù)平臺規(guī)范是一個開放的架構(gòu),用戶可以根據(jù)自己的需要來實現(xiàn)這個規(guī)范.Eclipse3.0就提供了該規(guī)范的一個實現(xiàn).
我們知道,在OSGi中基本的模塊單元是Bundle,在Eclipse中則是插件(plug-in).在Eclipse2.1中,插件往往表現(xiàn)為plugins目錄下的一個文件夾.例如如下的目錄結(jié)構(gòu):
    + D:\eclipse
        + plugins
            + eclipseme
                + docs
                + icons
                + lib
                - about.html
                - CHANGES.txt
                - CREDITS.txt
                - eclipseme.jar
                - JETTY-LICENSE.html
                - LICENSE.txt
                - plugin.properties
                - plugin.xml
                - README.txt
                - toc.xml
            + org.apache.ant_1.5.3
上述eclipseme插件提供了Eclipse2.1平臺和J2ME的集成.在每一個Eclipse2.1插件中,都包含一個plugin.xml文件,其中描述了插件名,版本號,需要的JAR包和插件要使用的擴(kuò)展點等等.
■ plugin.xml   插件清單文件
■ plugin.properties   容納被plugin.xml引用的字符串.
■     about.html   證書信息
■     *.jar   插件需要的類文件
■     lib   容納第三方JAR包
■     icons   容納icon文件,通常是GIF格式
■     docs   容納文檔文件,通常是HTML格式
■     toc.xml   文檔結(jié)構(gòu)清單文件
■     (other files)
在Eclipse3.0中,插件不僅表現(xiàn)為plugins目錄下的一個文件夾,還包括一個MF文件.這個MF文件可以位于該插件文件夾下.也可位于configuration\org.eclipse.osgi\manifests目錄下.如:
例1:
    + D:\eclipse
        + configuration
            + org.eclipse.osgi
                + manifests
                    - eclipseme_0.1.0.MF
例2:
    + D:\eclipse
        + plugins
            + org.eclipse.osgi_3.0.0
                + META-INF
                    - MANIFEST.MF
在Eclipse3.0中,插件也可被稱為Bundle.Bundle的類文件和資源文件就是插件文件夾下的JAR文件和其他資源文件,Bundle的MANIFEST文件就是上文中提到的MF文件.
Eclipse的插件信息是被配置在plugin.xml中的.OSGi Bundle信息是被配置在MANIFEST.MF文件中的.下面就說說它們的聯(lián)系.
plugin.xml包括三個部分的信息.
1>     插件基本信息.如插件名,插件ID號,插件版本號,插件提供者名和插件類的全限定名.
2>     插件的依賴關(guān)系和插件的運行庫.
3>     插件的擴(kuò)展和擴(kuò)展點.
在Eclipse3.0中,前兩部分的信息可以被配置在MANIFEST.MF文件中.如Eclipse3.0中的runtime插件.考慮到與Eclipse以前版本的兼容,plugin.xml文件仍然支持對上三部分信息的配置格式.但是,Eclipse3.0平臺運行在處理插件信息時,它認(rèn)為插件是一個Bundle外加上擴(kuò)展和擴(kuò)展點.
Eclipse2.1的平臺運行內(nèi)核緩存所有插件的注冊信息在Registry API中,所有這些信息是從.registry文件中或解析所有的plugin.xml文件(安裝新插件的情況下)獲取的.在Eclipse3.0中,Registry API已經(jīng)不被建議使用,對所有插件的注冊信息的緩存已被重構(gòu)為兩部分,一是Bundle數(shù)據(jù),另外是ExtensionRegistry API,它們分別從.bundledata或.state文件和.registry.X文件中獲取.這三個文件是Eclipse生成的,它們的數(shù)據(jù)來源是各個插件的plugin.xml和MANIFEST.MF文件.當(dāng)平臺安裝新的插件時,它們都將被重新生成.之所以從它們中而不是直接解析plugin.xml和MANIFEST.MF文件,是要Eclipse起動更快.
在Eclipse3.0中,有些插件文件夾下并沒有MANIFEST.MF文件,這是為了兼容Eclipse以前版本的插件.對于每一個已被Eclipse3.0安裝(installed)的插件(Bundle),系統(tǒng)都會生成一個MF文件在configuration\org.eclipse.osgi\manifests目錄下(已經(jīng)有MANIFEST.MF文件的插件除外).被生成的MF文件內(nèi)容只是該插件的plugin.xml文件中擴(kuò)展點外的部分?jǐn)?shù)據(jù).

關(guān)于作者：本文作者張增志，目前在中國北京先進(jìn)數(shù)通信息技術(shù)有限公司工作，從事Java方面的開發(fā)和研究。
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