# 扩展服务开发
# 概述
扩展服务适用场景：需要基于MapGIS传统内核Api而开发的中小型Web应用程序
不适用场景：不适合大型应用构建（大型应用使用独立服务或微服务构建），因为其能力受制于插件机制，不支持SpringBoot等大型框架。
扩展服务以插件形式承载到IGServer服务器中，以插件自己独立的classLoader加载到IGServer的JVM进程中，避免了Java类冲突，保证各个插件与IGServer框架之间的类不会相互污染，同时也保障了各个子模块的安全。
独立的classLoader非常重要，因为java生态圈的三方依赖非常多，依赖的版本冲突问题非常常见。各个插件、框架，彼此之间存在公共依赖的情况时常发生，通过独立的classLoader解决了插件、框架的兼容问题。
# 依赖
插件中依赖如果已经存在于igserver-webapp包中，将其设置为<scope>provided</scope>，因为插件可以共享框架中已存在的依赖，如果将重复的依赖加入到插件，只会增加插件的大小；
注意如果插件中某个依赖与框架依赖同时存在，在版本不一致，这时需要在插件添加其依赖，保证插件正常运行，如果插件和框架同时存在某个依赖，插件依赖优先，类似tomcat中的webapp，这样保证不会出现类的冲突。
特殊依赖，插件框架自身的依赖必须使用igs框架，插件中必须设置<scope>provided</scope>，否则插件无法加载。插件框架自身的依赖包括org.pf4j:pf4j、org.pf4j:pf4j-spring、org.springframework:spring-webmvc、io.swagger.core.v3:swagger-annotations、jakarta.servlet:jakarta.servlet-api、org.slf4j:slf4j-api。
平台内核中间层依赖必须使用框架的，插件中必须设置<scope>provided</scope>，否则插件无法加载。
# 依赖声明
插件必须有如下依赖
<dependencies>
<!--插件主框架-->
<dependency>
<groupId>org.pf4j</groupId>
<artifactId>pf4j</artifactId>
<!-- 必须与igs框架依赖版本保持一致，如果可连内网私有仓库，并通过依赖管理导入mapgis-igs，则不需要标记版本 -->
<version>X.X.X</version>
<scope>provided</scope>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.pf4j</groupId>
<artifactId>pf4j-spring</artifactId>
<!-- 必须与igs框架依赖版本保持一致，如果可连内网私有仓库，并通过依赖管理导入mapgis-igs，则不需要标记版本 -->
<version>X.X.X</version>
<scope>provided</scope>
</dependency>
<!--igserver扩展接口-->
<dependency>
<groupId>com.zondy.mapgis.igs</groupId>
<artifactId>mapgis-igs-api</artifactId>
<!--必须与igs框架依赖版本保持一致，如果可连内网私有仓库，并通过依赖管理导入mapgis-igs，则不需要标记版本 -->
<version>10.6.X.X</version>
<scope>provided</scope>
</dependency>
<!--springmvc标准-->
<dependency>
<groupId>org.springframework</groupId>
<artifactId>spring-webmvc</artifactId>
<!-- 必须与igs框架依赖版本保持一致，如果可连内网私有仓库，并通过依赖管理导入mapgis-igs，则不需要标记版本 -->
<version>X.X.X</version>
<scope>provided</scope>
<!--open api3标准-->
</dependency>
<dependency>
<groupId>io.swagger.core.v3</groupId>
<artifactId>swagger-annotations</artifactId>
<!-- 必须与igs框架依赖版本保持一致，如果可连内网私有仓库，并通过依赖管理导入mapgis-igs，则不需要标记版本 -->
<version>X.X.X</version>
<scope>provided</scope>
</dependency>
<!--java servelet标准-->
<dependency>
<groupId>jakarta.servlet</groupId>
<artifactId>jakarta.servlet-api</artifactId>
<!-- 必须与igs框架依赖版本保持一致，如果可连内网私有仓库，并通过依赖管理导入mapgis-igs，则不需要标记版本 -->
<version>X.X.X</version>
<scope>provided</scope>
</dependency>
<!--推荐日志框架-->
<dependency>
<groupId>org.slf4j</groupId>
<artifactId>slf4j-api</artifactId>
<!-- 必须与igs框架依赖版本保持一致，如果可连内网私有仓库，并通过依赖管理导入mapgis-igs，则不需要标记版本 -->
<version>X.X.X</version>
<scope>provided</scope>
</dependency>
<!--平台中间层依赖，可选，如果需要则添加-->
<dependency>
<groupId>com.zondy.mapgis</groupId>
<artifactId>mapgis_geoanalysis</artifactId>
<version>1.0.0</version>
<scope>provided</scope>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.zondy.mapgis</groupId>
<artifactId>mapgis_geomap</artifactId>
<version>1.0.0</version>
<scope>provided</scope>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.zondy.mapgis</groupId>
<artifactId>mapgis_geoobjects</artifactId>
<version>1.0.0</version>
<scope>provided</scope>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.zondy.mapgis</groupId>
<artifactId>mapgis_geodatabase</artifactId>
<version>1.0.0</version>
<scope>provided</scope>
</dependency>
</dependencies>
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# 无私有maven仓库环境
igserver框架的所有三方依赖可将igserver-webapp-*.jar使用压缩工具打开，如下图。
其中压缩包下BOOT-INF/layers.idx文件中节点dependencies下记录了所有三方依赖的jar包，application节点记录了内部依赖。
其中lib文件夹为所有依赖的jar，需要解压获取依赖jar，并手动安装依赖
安装mapgis-igs-api-10.x.x.x.jar，注意修改groupId、artifactId、version与插件依赖的一致
@REM 注意修改${dir}、version参数值和jar包文件名
mvn install:install-file -DgroupId=com.zondy.mapgis.igs -DartifactId=mapgis-igs-api -Dversion=10.x.x.x -Dpackaging=jar -Dfile=${dir}/mapgis-igs-api-10.x.x.x.jar
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如果需要开发MapGIS内核相关功能，需要安装平台中间层jar包mapgis_geomap-1.0.0.jar、mapgis_geoobjects-1.0.0.jar、mapgis_geodatabase-1.0.0.jar、mapgis_geoanalysis-1.0.0.jar，注意修改groupId、artifactId、version与插件依赖的一致
@REM 注意修改${dir}
mvn install:install-file -DgroupId=com.zondy.mapgis -DartifactId=mapgis_geomap -Dversion=1.0.0 -Dpackaging=jar -Dfile=${dir}/mapgis_geomap-1.0.0.jar
mvn install:install-file -DgroupId=com.zondy.mapgis -DartifactId=mapgis_geoobjects -Dversion=1.0.0 -Dpackaging=jar -Dfile=${dir}/mapgis_geoobjects-1.0.0.jar
mvn install:install-file -DgroupId=com.zondy.mapgis -DartifactId=mapgis_geodatabase -Dversion=1.0.0 -Dpackaging=jar -Dfile=${dir}/mapgis_geodatabase-1.0.0.jar
mvn install:install-file -DgroupId=com.zondy.mapgis -DartifactId=mapgis_geoanalysis -Dversion=1.0.0 -Dpackaging=jar -Dfile=${dir}/mapgis_geoanalysis-1.0.0.jar
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# 使用私有maven仓库
内网maven仓库地址为http://192.168.176.10:8081/nexus (opens new window)，研发中心内网可用，pom中添加仓库
<repositories>
<repository>
<id>igs</id>
<url>http://192.168.176.10:8081/nexus/repository/maven-releases/</url>
<releases>
<enabled>true</enabled>
</releases>
<snapshots>
<enabled>true</enabled>
</snapshots>
</repository>
</repositories>
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扩展插件项目可通过com.zondy.mapgis:mapgis-igs:${igserver.version}`管理igs的依赖，在项目中添加如下
<dependencyManagement>
<dependencies>
<dependency>
<groupId>com.zondy.mapgis</groupId>
<artifactId>mapgis-igs</artifactId>
<version>${igserver.version}</version>
<type>pom</type>
<scope>import</scope>
</dependency>
</dependencies>
</dependencyManagement>
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这时，插件中的igs依赖，则无需指定版本号。
# 打包
# 打包为jar （one-jar）
推荐插件打包使用maven-assembly-plugin，打包为one-jar，如下
<plugin>
<groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
<artifactId>maven-assembly-plugin</artifactId>
<version>3.1.0</version>
<configuration>
<descriptorRefs>
<descriptorRef>jar-with-dependencies</descriptorRef>
</descriptorRefs>
<finalName>${project.artifactId}-plugin</finalName>
<appendAssemblyId>false</appendAssemblyId>
<attach>false</attach>
<archive>
<manifest>
<addDefaultImplementationEntries>true</addDefaultImplementationEntries>
<addDefaultSpecificationEntries>true</addDefaultSpecificationEntries>
</manifest>
<manifestEntries>
<Plugin-Id>${plugin.id}</Plugin-Id>
<Plugin-Version>${plugin.version}</Plugin-Version>
<Plugin-Provider>${plugin.provider}</Plugin-Provider>
<Plugin-Class>${plugin.class}</Plugin-Class>
<Plugin-Dependencies>${plugin.dependencies}</Plugin-Dependencies>
</manifestEntries>
</archive>
</configuration>
<executions>
<execution>
<id>make-assembly</id>
<phase>package</phase>
<goals>
<goal>single</goal>
</goals>
</execution>
</executions>
</plugin>
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# 打包为zip
插件同时支持打包为zip格式，显著的差别是将插件的依赖jar原封不动的放到lib文件夹下，zip格式插件包在运行时会自动解压到同级目录。
<build>
<plugins>
<plugin>
<groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
<artifactId>maven-jar-plugin</artifactId>
<configuration>
<archive>
<manifestEntries>
<Plugin-Id>${plugin.id}</Plugin-Id>
<Plugin-Class>${plugin.class}</Plugin-Class>
<Plugin-Version>${plugin.version}</Plugin-Version>
<Plugin-Provider>${plugin.provider}</Plugin-Provider>
<Plugin-Dependencies>${plugin.dependencies}</Plugin-Dependencies>
</manifestEntries>
</archive>
</configuration>
</plugin>
<plugin>
<groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
<artifactId>maven-antrun-plugin</artifactId>
<executions>
<execution>
<id>unzip jar file</id>
<phase>package</phase>
<configuration>
<target>
<unzip src="target/${project.artifactId}-${project.version}.${project.packaging}"
dest="target/plugin-classes"/>
</target>
</configuration>
<goals>
<goal>run</goal>
</goals>
</execution>
</executions>
</plugin>
<plugin>
<artifactId>maven-assembly-plugin</artifactId>
<configuration>
<descriptors>
<descriptor>
src/main/assembly/assembly.xml
</descriptor>
</descriptors>
<appendAssemblyId>false</appendAssemblyId>
</configuration>
<executions>
<execution>
<id>make-assembly</id>
<phase>package</phase>
<goals>
<goal>single</goal>
</goals>
</execution>
</executions>
</plugin>
<plugin>
<artifactId>maven-deploy-plugin</artifactId>
<configuration>
<skip>true</skip>
</configuration>
</plugin>
</plugins>
</build>
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在src/main/assembly中添加assembly.xml，内容如下
<assembly>
<id>plugin</id>
<formats>
<format>zip</format>
</formats>
<includeBaseDirectory>false</includeBaseDirectory>
<dependencySets>
<dependencySet>
<useProjectArtifact>false</useProjectArtifact>
<scope>runtime</scope>
<outputDirectory>lib</outputDirectory>
<includes>
<include>*:jar:*</include>
</includes>
</dependencySet>
</dependencySets>
<!--
<fileSets>
<fileSet>
<directory>target/classes</directory>
<outputDirectory>classes</outputDirectory>
</fileSet>
</fileSets>
-->
<fileSets>
<fileSet>
<directory>target/plugin-classes</directory>
<outputDirectory>classes</outputDirectory>
</fileSet>
</fileSets>
</assembly>
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打包生成zip包，内部包括classes文件夹和lib文件夹
# 插件属性
其中必须指定插件的属性，注意插件id必须保证唯一性，class为Plugin实现类，如果是扩展的SpringMvc REST服务，服务承载到IGServer中时将添加/igs/rest/services/{plugin-id}/ExtensionServer，示例如下
<properties>
<!-- Override below properties in each plugin's pom.xml -->
<!-- 插件实现中必须包括如下配置项-->
<plugin.id>igs-demo-plugin</plugin.id>
<plugin.class>com.zondy.mapgis.igs.plugins.demo.DemoPlugin</plugin.class>
<plugin.version>0.0.1</plugin.version>
<plugin.provider>MapGIS</plugin.provider>
<plugin.dependencies/>
</properties>
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在插件项目目录下执行
mvn clean package
将在target目录下生成插件文件mvc-service-extension-demo-plugin.jar
源码调试，在插件模块目录下创建plugin.properties,示例如下
plugin.id=igs-demo-plugin
plugin.class=com.example.plugins.server.DemoPlugin
plugin.version=0.0.1
plugin.provider=MapGIS
plugin.dependencies=
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如果多个插件之间有依赖关系，这里通过plugin.dependencies属性声明插件的依赖项，具体依赖声明写法参考pf4j插件 (opens new window)
# 开发
创建plugin类，即上一节中的plugin.class，示例如下
@Slf4j
public class DemoPlugin extends SpringPlugin implements FrameworkContextCapable {
public DemoPlugin(PluginWrapper wrapper) {
super(wrapper);
}
@Override
public void start() {
log.info("DemoPlugin.start,mode:{}", wrapper.getRuntimeMode());
}
@Override
public void stop() {
log.info("DemoPlugin.stop()");
}
@Override
protected ApplicationContext createApplicationContext() {
//这里创建插件自身的IOC容器
AnnotationConfigApplicationContext applicationContext = new AnnotationConfigApplicationContext();
applicationContext.setClassLoader(getWrapper().getPluginClassLoader());
applicationContext.register(SpringConfiguration.class);
applicationContext.refresh();
return applicationContext;
}
@Override
public void setFrameworkApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) {
//这里获取框架的IOC容器
log.info("framework applicationContext:" + applicationContext.getApplicationName());
}
}
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上述代码，声明了一个SpringPlugin，并创建了一个插件自身的IOC容器，注意如果插件内部不需要spring IOC，则实现Plugin接口即可。
这里可选择实现FrameworkContextCapable接口来获取框架的IOC容器。
创建SpringMvc Controller扩展服务实现类，添加spring的REST服务注解@RestController或@Controller，同时必须添加注解@Extension和实现Rest扩展服务接口ControllerExtension，可选择实现FrameworkContextCapable接口来获取框架的IOC容器，示例如下
@Tag(name = "demo-plugin扩展服务")
@RestController
@Extension
@RequestMapping("test")
public class TestController implements ControllerExtension, FrameworkContextCapable {
private ApplicationContext applicationContext;
@Autowired
private MessageProvider messageProvider;
@Override
public void setFrameworkApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) {
this.applicationContext = applicationContext;
}
@Operation(summary = "获取结果信息")
@RequestMapping(value = "/res", method = {RequestMethod.GET})
public ResObj getRes() {
String msg = messageProvider.getMessage();
SrsManager srsManager = applicationContext.getBean(SrsManager.class);
ResObj resObj = new ResObj();
resObj.setMessage(msg);
resObj.setData(srsManager.getMapgisSrsName(4326));
return resObj;
}
}
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其中注解@Tag,@Operation为OpenApi3注解，用于生成swagger文档
上述示例REST服务的访问基地址为http://localhost:8089/igs/rest/services/igs-demo-plugin/ExtensionServer
其中
igs-demo-plugin为插件id，对应上文plugin.properties或pom.xml文件中plugin.id的属性值
IGServer自动为扩展服务添加的REST服务前缀，接口ControllerExtension默认实现了服务自述信息方法
public interface ControllerExtension extends ExtensionPoint {
/**
* 当前REST扩展服务的自述信息、
* 用于在IGServer服务管理中调用服务基地址时，返回的服务信息
* 开发者可根据实际需要，实现该方法，将扩展服务的详细自述信息通过该接口提供给使用者
*
* @return 返回text的信息
*/
@GetMapping("")
default ResponseEntity<?> getServiceInfo() {
return ResponseEntity.ok("这是一个基于SpringMVC的REST扩展服务：" + this.getClass().getName());
}
}
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当在IGServer中添加扩展服务，并重启IGServer服务（注意：插件添加、删除后必须重启服务） ，请求服务基地址http://localhost:8089/igs/rest/services/igs-demo-plugin/ExtensionServer，将返回如下信息
这是一个基于SpringMVC的REST扩展服务：com.example.plugins.server.TestController
开发者也可实现接口，实现自定义的服务自述信息接口，示例如下
@Override
@Operation(summary = "服务信息")
public ResponseEntity<?> getServiceInfo() {
return ResponseEntity.ok("这是插件igs-demo-plugin提供的REST扩展服务");
}
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swagger支持，进入http://localhost:8089/webjars/swagger-ui/index.html,选择ExtensionApi,可查看所有扩展服务的REST接口文档
# 插件的classloader
参考 pf4j classloader (opens new window) 类加载的次序，默认是框架优先, PluginClassLoader 使用如下次序依次尝试加载类:
- 如果类名是 java.开头，则使用java system类加载器
- 如果类名是org.pf4j.开头，则使用框架的类加载器
- 尝试使用当前的插件类加载器
- 尝试使用当前插件dependencies的其他插件类加载器加载
- 尝试使用框架的类加载器
# 插件与框架的关系
如图所示，
框架、各个插件各自拥有独立的spring IOC容器和classloader。
插件中的所有extension均会注册到框架的IOC容器中，但插件中的普通bean并不会注册到框架IOC容器中。
插件与插件、插件与框架之间的交互，可通过FrameworkContextCapable接口（plugin、extension实现均可）获取框架的IOC容器，在通过框架IOC容器获取任何extension（不论哪个插件中定义的），或框架的普通bean。
注意插件与插件之间有公共的api时，为了打破插件与插件之间classloader隔离的问题，公共的api只能放到框架或共有的dependency插件中，这里建议创建公共的dependency插件，然后在需要通信的插件中均依赖该插件。
上图中，插件1、插件2均依赖公共插件1；插件1的扩展A1、扩展A2、扩展AN，公共插件1的扩展B1、扩展B2、扩展BN，插件2的扩展C1、扩展C2、扩展CN均会注册到框架的IOC容器中，插件1和插件2可通过框架的IOC正常调用公共插件1的扩展B1、扩展B2、扩展BN；但是插件1是无法调用插件2的扩展C1，因为类隔离的问题，插件1无法解析扩展C1。
多插件相互依赖的场景，可参考IGServer扩展服务示例程序multiple-common-api-plugin,multiple-demo1-plugin,multiple-demo2-plugin
# 开发模式下调试
开发模式下，框架直接找maven编译好的class文件，而不是jar包或zip包。
这种模式下，插件元数据信息由plugin.properties 定义。
# 带IGServer源码的调试
单体模式下，mapgis-server模块启动项添加JVM参数-Dpf4j.mode=development开启调试模式，添加JVM参数-Dpf4j.pluginsDir=mapgis-igs-plugins设置插件目录
# 无IGServer源码的调试
如果无IGServer源码，事业部或外部开发者需要在插件源码项目中开发调试插件，则需要关闭keepalived模式（igserver_for_java/bin/env.config中修改），并在igserver_for_java/bin/start-igs.bat中添加相关启动参数。
SET "JAVA_OPTS=-Dfile.encoding=UTF-8 -DCONSOLE_CHARSET=GBK -DCONSOLE_WITH_JANSI=true -Dspring.output.ansi.enabled=ALWAYS -Dmapgis.home=.. -Digs.home=."
@REM 追加下面一行，注意修改%plugins_dir%的值
SET "JAVA_OPTS=%JAVA_OPTS% -Dpf4j.mode=development -Dpf4j.pluginsDir=%plugins_dir% -agentlib:jdwp=transport=dt_socket,server=y,suspend=n,address=5005"
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注意参数-Dpf4j.pluginsDir=指向开发者的插件目录结构，参考pf4j官方plugins demo (opens new window)
# 开发模式下的插件依赖
调试模式下，插件的classloader默认只会找编译后target/classes文件夹，但插件还依赖了除框架（provided）之外的其他依赖，则需要使用
插件dependency用来将插件的依赖拷贝到生成目录中target/lib文件夹下
<!-- 如果插件存在本地（非框架提供）依赖项，比如项目依赖plugin-common-lib，调试状态下，只能通过package将依赖项拷贝到target/lib才能加入到插件类加载器中 -->
<plugin>
<groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
<artifactId>maven-dependency-plugin</artifactId>
<executions>
<execution>
<id>copy</id>
<phase>package</phase>
<goals>
<goal>copy-dependencies</goal>
</goals>
<configuration>
<includeScope>runtime</includeScope>
<outputDirectory>
${project.build.directory}/lib
</outputDirectory>
</configuration>
</execution>
</executions>
</plugin>
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# 运行模式下调试
运行模式下，将打包好的插件放到igserver_for_java/plugins文件夹下
需要关闭keepalived模式（igserver_for_java/bin/env.config中修改），并在igserver_for_java/bin/start-igs.bat中添加参数
SET "JAVA_OPTS=-Dfile.encoding=UTF-8 -DCONSOLE_CHARSET=GBK -DCONSOLE_WITH_JANSI=true -Dspring.output.ansi.enabled=ALWAYS -Dmapgis.home=.. -Digs.home=."
@REM 追加下面一行
SET "JAVA_OPTS=%JAVA_OPTS% -agentlib:jdwp=transport=dt_socket,server=y,suspend=n,address=5005"
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# 插件示例程序
代码见 mapgis-igserver (opens new window) 项目
mapgis-igs
├─── mapgis-igs-plugin # 插件目录，设置-Dpf4j.pluginsDir参数指向的目录
│ ├── demo-plugin # 单体示例插件
│ ├── demo-whth-deps-plugin # 单体带本地依赖的示例插件，依赖为demo-plugin-lib
│ ├── multiple-common-api-plugin # 多插件示例的公共插件
│ ├── multiple-demo1-plugin # 多插件示例的插件1
│ └── multiple-demo2-plugin # 多插件示例的插件2
└── mapgis-igs-plugins-deps # 插件依赖项
└── demo-plugin-lib # demo-whth-deps-plugin插件的依赖
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# 问题
# Package Sealing（包密封）
https://docs.oracle.com/javase/tutorial/deployment/jar/sealman.html
在生成Jar文件时我们可以指定是否将整个Jar或者其中某几个Package进行密封，如果是将Jar文件整个进行密封，那就意味着其内所有的Package都被密封了。Package一旦密封，那么Java 虚拟机一旦成功装载密封Package中的某个类后，其后所有装载的带有相同Package名的类必须来自同一个Jar文件，否则将触发Sealing Violation安全异常。
部分三方库，比如org.hsqldb:hsqldb，就配置了sealed:true。因此就不能出现框架跟插件均包括该库的情况，该库目前已经存在框架中，则插件必须手动排除。
# SpringPlugin
插件类型为SpringPlugin，这时插件中的Spring IOC是由框架提供支撑的，这时插件的Classloader是不能重复出现pf4j-spring相关的（spring-context、spring-core）依赖的，否则插件中的IOC容器会报错。