Tomcat類加載機制與JVM類加載機制對比

類加載

  在JVM中並不是一次性把所有的文件都加載到,而是一步一步的,按照需要來加載。

  比如JVM啓動時,會通過不同的類加載器加載不同的類。當用戶在自己的代碼中,需要某些額外的類時,再通過加載機制加載到JVM中,並且存放一段時間,便於頻繁使用。

  因此使用哪種類加載器、在什麼位置加載類都是JVM中重要的知識。

JVM類加載

  JVM類加載採用 父類委託機制,如下圖所示:

  JVM中包括集中類加載器:

  1 BootStrapClassLoader 引導類加載器

  2 ExtClassLoader 擴展類加載器

  3 AppClassLoader 應用類加載器

  4 CustomClassLoader 用戶自定義類加載器

  他們的區別上面也都有說明。需要注意的是,不同的類加載器加載的類是不同的,因此如果用戶加載器1加載的某個類,其他用戶並不能夠使用。

 

  當JVM運行過程中,用戶需要加載某些類時,會按照下面的步驟(父類委託機制)

  1 用戶自己的類加載器,把加載請求傳給父加載器,父加載器再傳給其父加載器,一直到加載器樹的頂層。

  2 最頂層的類加載器首先針對其特定的位置加載,如果加載不到就轉交給子類。

  3 如果一直到底層的類加載都沒有加載到,那麼就會拋出異常ClassNotFoundException

  因此,按照這個過程可以想到,如果同樣在CLASSPATH指定的目錄中和自己工作目錄中存放相同的class,會優先加載CLASSPATH目錄中的文件。

Tomcat類加載

  在tomcat中類的加載稍有不同,如下圖:

  當tomcat啓動時,會創建幾種類加載器:

  1 Bootstrap 引導類加載器 

  加載JVM啓動所需的類,以及標準擴展類(位於jre/lib/ext下)

  2 System 系統類加載器 

  加載tomcat啓動的類,比如bootstrap.jar,通常在catalina.bat或者catalina.sh中指定。位於CATALINA_HOME/bin下。

  3 Common 通用類加載器 

  加載tomcat使用以及應用通用的一些類,位於CATALINA_HOME/lib下,比如servlet-api.jar

  4 webapp 應用類加載器

  每個應用在部署後,都會創建一個唯一的類加載器。該類加載器會加載位於 WEB-INF/lib下的jar文件中的class 和 WEB-INF/classes下的class文件。

 

  當應用需要到某個類時,則會按照下面的順序進行類加載

  1 使用bootstrap引導類加載器加載

  2 使用system系統類加載器加載

  3 使用應用類加載器在WEB-INF/classes中加載

  4 使用應用類加載器在WEB-INF/lib中加載

  5 使用common類加載器在CATALINA_HOME/lib中加載

 

問題擴展

  通過對上面tomcat類加載機制的理解,就不難明白 爲什麼java文件放在Eclipse中的src文件夾下會優先jar包中的class?

  這是因爲Eclipse中的src文件夾中的文件java以及webContent中的JSP都會在tomcat啓動時,被編譯成class文件放在 WEB-INF/class中。

  而Eclipse外部引用的jar包,則相當於放在 WEB-INF/lib 中。

  因此肯定是 java文件或者JSP文件編譯出的class優先加載

  通過這樣,我們就可以簡單的把java文件放置在src文件夾中,通過對該java文件的修改以及調試,便於學習擁有源碼java文件、卻沒有打包成xxx-source的jar包。

 

  另外呢,開發者也會因爲粗心而犯下面的錯誤。

  在 CATALINA_HOME/lib 以及 WEB-INF/lib 中放置了 不同版本的jar包,此時就會導致某些情況下報加載不到類的錯誤。

  還有如果多個應用使用同一jar包文件,當放置了多份,就可能導致 多個應用間 出現類加載不到的錯誤。

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