一文讲透 Tomcat 的类加载机制!揭秘类加载核心
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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了一文讲透 Tomcat 的类加载机制!揭秘类加载核心相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
- 前言 -
你了解 Apache Tomcat 的类加载机制吗?本文将从底层原理切入,彻底揭秘 Tomcat 类加载所涉及的源码、机制和方案,助你深入掌握 Tomcat 类加载核心!
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- JVM 类加载器 -
1、JVM类加载器
说起 Tomcat 类加载器,就不得不先简单说一下 JVM 类加载器,如下图所示:
启动类加载器:Bootstrap ClassLoader,用于加载JVM提供的基础运行类,即位于%JAVA_HOME%/jre/lib目录下的核 心类库;
扩展类加载器:Extension ClassLoader, Java提供的一个标准的扩展机制用于加载除核心类库外的Jar包,即只要复制 到指定的扩展目录(可以多个)下的Jar, JVM会自动加载(不需要通过-classpath指定)。默认的扩展目录是%JAVA_HOME%加e/lib/ext。典型的应用场景就是,Java使用该类加载 器加载JVM默认提供的但是不属于核心类库的Jar。不推荐将应用程序依赖的 类库放置到扩展目录下,因为该目录下的类库对所有基于该JVM运行的应用程序可见;
应用程序类加载器:Application ClassLoader ,用于加载环境变量CLASSPATH (不推荐使用)指定目录下的或者-classpath运行 参数指定的Jar包。System类加载器通常用于加载应用程序Jar包及其启动入口类(Tomcat 的Bootstrap类即由System类加载器加载)。
这些类加载器的工作原理是一样的,区别是它们的加载路径不同,也就是说 findClass 这个方法查找的路径不同。
双亲委托机制是为了保证一个 Java 类在 JVM 中是唯一的,假如你不小心写了一个与 JRE 核心类同名的类,比如 Object 类,双亲委托机制能保证加载的是 JRE 里的那个 Object 类,而不是你写的 Object 类。
这是因为 AppClassLoader 在加载你的 Object 类时,会委托给 ExtClassLoader 去加载,而 ExtClassLoader 又会委托给 BootstrapClassLoader,BootstrapClassLoader 发现自己已经加载过了 Object 类,会直接返回,不会去加载你写的 Object 类。
这里请注意,类加载器的父子关系不是通过继承来实现的,比如 AppClassLoader 并不是 ExtClassLoader 的子类,而是说 AppClassLoader 的 parent 成员变量指向 ExtClassLoader 对象。同样的道理,如果你要自定义类加载器,不去继承 AppClassLoader,而是继承 ClassLoader 抽象类,再重写 findClass 和 loadClass 方法即可,Tomcat 就是通过自定义类加载器来实现自己的类加载逻辑。不知道你发现没有,如果你要打破双亲委托机制,就需要重写 loadClass 方法,因为 loadClass 的默认实现就是双亲委托机制。
2、类加载器的源码
public abstract class ClassLoader {
// 每个类加载器都有一个父加载器
private final ClassLoader parent;
public Class<?> loadClass(String name) throws ClassNotFoundException {
return loadClass(name, false);
}
protected Class<?> loadClass(String name, boolean resolve)
throws ClassNotFoundException
{
// First, check if the class has already been loaded
Class<?> c = findLoadedClass(name);
// 如果没有加载过
if (c == null) {
if (parent != null) {
// 先委托给父加载器去加载,注意这是个递归调用
c = parent.loadClass(name, false);
} else {
// 如果父加载器为空,查找 Bootstrap 加载器是不是加载过了
c = findBootstrapClassOrNull(name);
}
// 如果父加载器没加载成功,调用自己的 findClass 去加载
if (c == null) {
c = findClass(name);
}
}
return c;
}
}
//ClassLoader 中findClass方式需要被子类覆盖,下面这段代码就是对应代码
protected Class<?> findClass(String name){
//1. 根据传入的类名 name,到在特定目录下去寻找类文件,把.class 文件读入内存
...
//2. 调用 defineClass 将字节数组转成 Class 对象
return defineClass(buf, off, len);
}
// 将字节码数组解析成一个 Class 对象,用 native 方法实现
protected final Class<?> defineClass(byte[] b, int off, int len){
}
}
以上是关于一文讲透 Tomcat 的类加载机制!揭秘类加载核心的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章