本文是蚂蚁金服微贷事业部自主研发的模块化开发框架TITAN的实现原理，该框架后续可能会开源，敬请期待！

需求背景

• 应用拆分的多或少都有问题。多则维护成本高，每次发布一堆应用。少则拆分成本高，无用功能很难下线。
• 故障不隔离。当一个系统由多人同时参与开发时，修改A功能，可能会影响B功能，引发故障。
• 多分支开发引发冲突。多分支开发完之后合并会产生冲突。
• 牵一发动全身。一处核心代码的改动，或一个基础Jar的升级需要回归整个系统。
• 升级和迁移成本高。中间件升级每个应用都有升级成本。

模块化开发的好处

• 可插拔，一个应用由多个模块组成，应用里的模块可拆和合，模块可快速在多个系统中迁移和部署。
• 模块化开发，模块之间互相隔离，实现故障隔离。
• 一个模块一个分支，不会引发代码冲突。
• 在模块中增加或修改功能，只会影响当前模块，不会影响整个应用。
• 动态部署，在运行时把模块部署到应用中，快速修复故障，提高发布效率。
• 多版本部署，可以在运行时同时部署某个模块的新旧版本，进行AB TEST。
• 减少资源消耗，通过部署模块的方式减少应用数量和机器数量。

TITAN的应用场景

模块化开发框架适用于一些易变的系统，需要经常在一个系统中开发需求，比如如下场景

• 数据采集，数据采集的数据源多，而且每种数据源都需要对接和开发，且数据质量很差，需要经常调整解析代码，通过模块化开发，实现一个数据源使用一个模块进行对接。
• 指标计算，每种消息一个模块，把消息转发到模块中进行消息处理。
• 后台管理系统，几乎每个系统都有后台开发的需求，新建应用则应用数多，维护成本高，引入模块化开发，一个二级域一个模块来开发后台功能。
• 业务核对系统，需要不停的在线上增加核对代码，每个系统一个核对模块。

要实现模块化开发，需要实现几个功能，如何实现模块的加载和卸载，如何实现模块间的隔离和通讯，和模块的类加载机制。

模块加载

TITAN为每个模块创建一个新的URLClassLoader来加载模块。并且支持突破双亲委派，设置了overridePackages的包将由子类加载进行加载，不优先使用父类加载器已加载的。

模块的卸载

卸载模块需要满足三个条件

• 模块里的实例对象没有被引用
• 模块里的Class没有被引用
• 类加载器没有被引用

所以需要做到三点卸载实例，卸载类和卸载类加载器，整个模块的卸载顺序如下：

• 关闭资源：关闭HTTP连接池或线程池。
• 关闭IOC容器：调用applicationContext.close()方法关闭IOC容器。
• 移除类加载器：去掉模块的引用。
• 卸载JVM租户（开发中）：卸载该模块使用的JVM租户，释放资源。

模块间隔离

模块化开发需要解决隔离性问题，否则各模块之间会互相影响。模块之间的隔离有三个层次：

• 类隔离：为每个模块创建一个类加载器来实现类隔离。
• 实例隔离：为每个模块创建一个新的IOC容器来加载模块里面的BEAN。
• 资源隔离：对每个模块只能使用指定的CPU和内存。

目前TITAN实现了类隔离和实例隔离，资源隔离准备引入JVM多租户来解决。

模块间通讯

模块之间的通讯也有三种方式，RPC，本地调用，深克隆/反射。

• 本地调用：目前TITAN的doAction就是使用的这种通讯方式，这种方式要求通讯的两个模块都在一个JVM里，两个模块的类加载器是父子关系，并且两个模块的IOC容器也是父子容器。
• RPC调用：用于跨JVM的模块之间调用，可以在D模块中发布服务，C模块引用RPC服务。
• 深克隆/反射：深克隆其他模块的入参，反射其他模块的方法实现调用，要求两个模块在一个JVM下。

类加载机制

OSGI类加载机制的关系采用的是网状结构，每个模块通过 Export-Package 来声明我要给别人用哪些类，通过 Import-Package来声明我要用别人的哪些类。而TITAN框架采用的是扁平化管理，每个模块都有一个共同的父类，这个父类加载器就是加载ModuleLoader类的加载器，好处是便于维护，每个模块的类做到充分隔离，缺点是会加载重复的Class，适用于模块较少的场景。