суббота, 23 апреля 2011 г.

Java и JNI - меняем java.library.path в runtime

В подмножестве экосистемы Java, относящейся в основном к JNI (без которого никуда не деться, если приходиться интегрироваться с каким-то legacy или просто редким и специфическим кодом, написанном на С или каком-то другом языке), есть такое понятие, как java.library.path. Вкратце, это в некотором роде аналог classpath, только не для Java классов и *.jar файлов, а для нативных библиотек - системное свойство, которое указывает JVM, где искать эти самые нативные библиотеки (.dll  в винде или .so под юниксами).

Свойство это устанавливается один раз, перед запуском JVM, через глобальные system properties, или как ключ -Dname=value для JVM, и после этого оно становится read-only. Точнее, менять-то его можно, но никакого эффекта на работу программы это не окажет, т.к. после того как вы обновите это свойство, JVM не перечитает его и не будет использовать новое значение.

Однако, возможность менять java.library.path на лету была бы очень кстати - тогда бы не пришлись много раз генерить, переписывать и перезаписывать скрипты для запуска JBoss-a, например, чтобы отразить в них все нужные пути ДО старта аппсервера.
И такая возможность, изменять эти пути, по которым JVM ищет нативные библиотеки, на самом деле есть. Подробно это объяснено тут:

http://blog.cedarsoft.com/2010/11/setting-java-library-path-programmatically/
и еще вот тут:

http://nicklothian.com/blog/2008/11/19/modify-javalibrarypath-at-runtime/

А здесь я опишу сам механизм загрузки, и почему то, что описано по ссылкам, работает. Обычно, нативные библиотеки загружаются следующим через статический инициализатор:

static {
  try { 
    System.loadLibrary("dp-integ");
  }
}

Этот вызов внутри выглядит так:

public static void loadLibrary(String libname) {
  Runtime.getRuntime().loadLibrary0(getCallerClass(), libname);
}
И далее

synchronized void loadLibrary0(Class fromClass, String libname) {
  // Проверяем, разрешено ли загружать данную конкретную библиотеку
  SecurityManager security = System.getSecurityManager();
  if (security != null) {
    security.checkLink(libname);
  }
  if (libname.indexOf((int)File.separatorChar) != -1) {
    throw new UnsatisfiedLinkError("Directory separator" +
      "should not appear in library name: " + libname);
  }
  ClassLoader.loadLibrary(fromClass, libname, false);
}

Т.е. в итоге, нативные библиотеки загружаются, так же как и обычные классы, через ClassLoader.  У класса ClassLoader есть два свойства, в которых кешируются проинициализированные пути поиска.

// The paths searched for libraries
static private String usr_paths[];
static private String sys_paths[];

Код метода ClassLoader.loadLibrary(fromClass, libname, false), довольно длинный, и загроможденный многочисленными проверками, в сокращенном виде выглядит это так.
// Invoked in the java.lang.Runtime class to implement load and loadLibrary.
static void loadLibrary(Class fromClass, String name, 
        boolean isAbsolute) {
    
  ClassLoader loader = (fromClass == null) ? null : fromClass.getClassLoader();
  if (sys_paths == null) {
    // это то, что нам нужно
    usr_paths = initializePath("java.library.path");
    
    // а это для тех библиотек, которые загружаются из классов,
    // загруженных из boot classpath.
    sys_paths = initializePath("sun.boot.library.path");
  } 

  // Дальше попытка загрузить библиотеку, и дальше,
  //  если найти ее так и не удалось, то -  

  // Oops, it failed
  throw new UnsatisfiedLinkError("no " + name + " in java.library.path");
}


Таким образом, теперь механизм загрузки нативной библиотеки стал более понятен.

Вы можете либо выставить в null свойство sys_paths у класслоадера, либо просто поменять его, добавив к нему нужный путь к вашим нативным библиотекам.

Комментариев нет:

Отправить комментарий