前言

生命周期層在OSGi框架中屬于模塊層上面的一層，它的運(yùn)作是建立在模塊層的功能之上的。生命周期層一個(gè)主要的功能就是讓你能夠從外部管理應(yīng)用或者建立能夠自我管理的應(yīng)用（或者兩者的結(jié)合），并且給了應(yīng)用本身很大的動(dòng)態(tài)性。
這一章里，我們介紹生命周期層的基本特性和如何有效的使用這些特性。當(dāng)然按照慣例，我們依然會(huì)先講清楚什么是生命周期管理以及OSGi需要生命周期管理的原因，然后再講解生命周期層的一些基本內(nèi)容。

1 什么是生命周期管理

一般來說，程序（或者程序的一部分）都一定服從某種生命周期。軟件的生命周期有4個(gè)典型的階段，如下圖：

如果你正在創(chuàng)建一個(gè)應(yīng)用，首先你得安裝(install)它；然后當(dāng)這個(gè)應(yīng)用的所有依賴都滿足了，我們就可以執(zhí)行（execute）這個(gè)應(yīng)用；如果這個(gè)應(yīng)用不需要了，我們可以停止（stop）它；過了一段時(shí)間，我們可能需要更新（update）這個(gè)應(yīng)用的版本；最后，我們可能會(huì)移除（remove）這個(gè)應(yīng)用，因?yàn)樵僖灿貌恢恕?

我們通過在外部或者內(nèi)部對(duì)應(yīng)用進(jìn)行這些操作，完成對(duì)應(yīng)用的“生命周期管理”過程。對(duì)于非模塊化應(yīng)用，這些操作就是以整個(gè)應(yīng)用為對(duì)象的；如果是對(duì)于模塊化應(yīng)用，那么我們就可以有更細(xì)粒度（針對(duì)應(yīng)用中的某個(gè)模塊）的生命周期管理了。

無論是標(biāo)準(zhǔn)的Java還是servlet，JavaEE，他們都有不同的生命周期管理機(jī)制，那么為什么我們都需要生命周期管理應(yīng)用呢？

2 為什么要管理應(yīng)用的生命周期

上一章我們講解了如何通過加入metadata來完成應(yīng)用的模塊化定義，但是這些元數(shù)據(jù)中只有對(duì)bunlde靜態(tài)屬性的介紹，而并沒有提到一個(gè)應(yīng)用的動(dòng)態(tài)特征，比如某個(gè)特定的類或者對(duì)象在什么時(shí)候被需要和使用。

一般情況下，要想管理應(yīng)用的生命周期，就得通過框架提供的API來完成。一套清晰明確的生命周期API使得你的應(yīng)用可以對(duì)一段代碼進(jìn)行配置、初始化和維護(hù)。而OSGi標(biāo)準(zhǔn)就定義了這樣的一套API，使得你能在bundle生命周期的各種階段對(duì)其進(jìn)行多種外部或內(nèi)部操作，從而達(dá)到對(duì)bundle進(jìn)行功能控制的目的。

由于你構(gòu)建的應(yīng)用被模塊化為若干個(gè)部分，并且有了這些API之后你能對(duì)其中任意一個(gè)部分的去留和動(dòng)作進(jìn)行精確和即時(shí)的控制，那么你所構(gòu)建的這個(gè)應(yīng)用的靈活性就大大的提升了。如果沒有生命周期管理，別人給你什么樣的應(yīng)用，你就只能使用什么樣的應(yīng)用，可控制性很低；而一旦有了生命周期管理，無論別人給你什么樣的應(yīng)用，你也能通過生命周期管理對(duì)這個(gè)已經(jīng)模塊化應(yīng)用的行為（無論是啟動(dòng)、更新還是停止等等）進(jìn)行精確控制。把應(yīng)用每個(gè)部分都控制在自己的手中，是不是感覺非常棒？

3 OSGi bundle的生命周期

模塊層的介紹中我們已經(jīng)知道如何定義一個(gè)bundle，但是要想使用bundle，就得使用生命周期層的API，和OSGi框架的生命周期層進(jìn)行交互。逐條詳細(xì)介紹API會(huì)顯得過于冗長(zhǎng)（去看看OSGi標(biāo)準(zhǔn)吧），所以接下來會(huì)通過一個(gè)例子來大致講解一下API提供給使用者的一些功能。

需要注意的是，OSGi框架的核心并沒有強(qiáng)制使用任何特定的API交互機(jī)制（比如命令行，GUI，或者XML配置文件等），只是單純的Java API而已，所以開發(fā)者可以任意創(chuàng)造出自己想要的交互模式，保證了框架的靈活性。

在標(biāo)準(zhǔn)的Java編程中，你會(huì)通過將jar包放到classpath中來使用它，而bundle則不是這樣。Bundle只有在被安裝（install）到一個(gè)OSGi框架的運(yùn)行實(shí)例中才能用起來。并且OSGi框架支持對(duì)這些bundle完整的生命周期管理，并且支持這些管理操作在應(yīng)用執(zhí)行完成，其動(dòng)態(tài)性可見一斑。

3.1 Bundle生命周期的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖

這個(gè)圖清晰的展現(xiàn)了bundle在生命周期中的各個(gè)狀態(tài)和狀態(tài)間的轉(zhuǎn)移條件。
我們可以通過Bundle的getState方法來獲得bundle的當(dāng)前狀態(tài)。
在這里需要說明的是Starting和Stopping狀態(tài)，這兩個(gè)狀態(tài)是暫態(tài)，也就是說這兩個(gè)狀態(tài)在持續(xù)一會(huì)以后就會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)移到下一個(gè)狀態(tài)，不需要轉(zhuǎn)移條件。

3.2 框架提供的三個(gè)重要接口

生命周期層的API主要是由以下三個(gè)核心接口來組成的：BundleActivator，BundleContext和Bundle。

· BundleActivator：讓你能夠捕捉bundle的start和stop事件，并對(duì)這兩個(gè)事件作出自定義的反應(yīng)。
· BundleContext：一個(gè)bundle在框架中的執(zhí)行時(shí)上下文，這個(gè)上下文提供了和框架進(jìn)行交互的方法。
· Bundle：在邏輯上表示了一個(gè)bundle，OSGi環(huán)境中的一個(gè)物理bundle對(duì)應(yīng)了一個(gè)bundle對(duì)象。該對(duì)象中包含了bundle的基本信息和bundle聲明周期的控制接口。

3.2.1 BundleActivator

BundleActivator的接口是如下定義的：

public interface BundleActivator {
public void start(BundleContext context) throws Exception;
public void stop(Bundlecontext context) throws Exception;
}

如果一個(gè)類實(shí)現(xiàn)了這個(gè)接口，那么這個(gè)類就成為了一個(gè)Activator。但是有實(shí)現(xiàn)是不夠的，你要讓OSGi框架知道這個(gè)Activator的存在。所以你還需要在MANIFEST文件中添加如下一項(xiàng)屬性（假設(shè)你定義的activator的類叫做org.foo.Activator）：

Bundle-Activator：org.foo.Activator

這樣一來，當(dāng)這個(gè)bundle啟動(dòng)（start）的時(shí)候，OSGi框架就會(huì)調(diào)用這個(gè)Activator的start方法，同樣的也適用與stop方法。

需要注意的是，并不是每個(gè)bundle都需要一個(gè)activator，有時(shí)候你的bundle只是為了和其他bundle分享代碼，而并不需要在啟動(dòng)和停止的時(shí)候做出多余的動(dòng)作，所以是否使用這個(gè)借口，還得具體問題具體分析。

3.2.2 BundleContext

不知道細(xì)心的同學(xué)注意到?jīng)]有，其實(shí)在BundleActivator接口中start和stop兩個(gè)方法中，傳入的參數(shù)都是BundleContext。這個(gè)接口中的方法的功能主要分為兩個(gè)部分：
· 一部分是和部署與生命周期管理相關(guān)
· 另一部分則是關(guān)于利用服務(wù)層進(jìn)行bundle間交互的方法
我們?cè)谶@里主要關(guān)注第一部分的方法，其中主要的方法列表如下：

public interface BundleContext {
...
String getProperty(String key);
Bundle getBundle();
Bundle installBundle(String location, InputStream input) throws BundleException;
Bundle installBundle(String location) throws BundleException;
Bundle getBundle(long id);
Bundle[] getBundles();
void addBundleListener(BundleListener listener);
void removeBundleListener(BundleListener listener);
void addFrameworkListener(FrameworkListener listener);
void removeFrameworkListener(FrameworkListener listener);
...
}  

bundle context對(duì)于與其相關(guān)的bundle來說都是唯一的執(zhí)行上下文，并且只有在該bundle是屬于active狀態(tài)的時(shí)候執(zhí)行時(shí)上下文才是有意義的，對(duì)這個(gè)時(shí)段準(zhǔn)確的描述就是在start方法被調(diào)用和stop方法被調(diào)用的兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)之間。所以如果一個(gè)bundle并沒有處于這個(gè)時(shí)間段里面，但是他的bundlecontext對(duì)象卻被使用了，那么框架就會(huì)拋出異常。

框架使用這個(gè)上下文對(duì)象還有一個(gè)目的就是為了bundle的安全和資源分配，所以BundleContext對(duì)象應(yīng)該被當(dāng)做私有對(duì)象，不應(yīng)該被隨意在bundle之間傳遞。

3.2.3 Bundle

在BundleContext接口中，我們發(fā)現(xiàn)有名為getBundle的方法，我們可以從中得到Bundle對(duì)象。

對(duì)于每個(gè)被安裝到框架中的bundle，框架都創(chuàng)建了一個(gè)Bundle對(duì)象在邏輯上表達(dá)之。這個(gè)接口中定義了bundle生命周期管理的方法，下面是這個(gè)接口的片段，這個(gè)接口的方法所帶來的功能都是顯而易見的：

public interface Bundle {
...
BundleContext getBundleContext();
long getBundleId();
Dictionary getHeaders();
Dictionary getHeaders(String locale);
String getLocation();
int getState();
String getSymbolicName();
Version getVersion();
void start(int options) throws BundleException;
void start() throws BundleException;
void stop(int options) throws BundleException;
void stop() throws BundleException;
void update(InputStream input) throws BundleException;
void update() throws BundleException;
void uninstall() throws BundleException;
...
}

稍微需要說明一下的是getLocation方法，大部分OSGi框架的實(shí)現(xiàn)都是將locatioin解釋為指向OSGi bundle的一個(gè)URL，在需要的時(shí)候就會(huì)通過URL將bundle下載到框架中來安裝使用。但是OSGi標(biāo)準(zhǔn)沒有規(guī)定location的形式必須是URL，而且URL也并不是非要不可的，因?yàn)槲覀冞€可以通過輸入流（Input Stream）來安裝bundle。

此外，bundle不能自己改變自己的狀態(tài)，比如說一個(gè)active的bundle不能stop自己，stop自己就會(huì)拋出異常。

4 總結(jié)

繼模塊層之后，我們又介紹了OSGi的模塊層，這里主要是介紹了一些核心接口，具體的使用示例依然會(huì)在《OSGi開發(fā)環(huán)境的建立和HelloWorld》中為大家展示。這一章的內(nèi)容依然是比較基礎(chǔ)的，其中還有很多的細(xì)節(jié)和更加深入的內(nèi)容沒有在這里提出來，那些內(nèi)容將在進(jìn)階篇中為大家講解。