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ClassLoader in Tomcat (http://rosonsandy.blogdriver.com/rosonsandy/871539.html


1 - Tomcat 的类载入器的结构

Tomcat Server 在启动的时候将构造一个ClassLoader树,以保证模块的类库是私有的
Tomcat Server
ClassLoader结构如下:

        +-----------------------------+ 

        |         Bootstrap          

        |             |               

        |          System            

        |             |              

        |          Common            

        |         /      \           

        |     Catalina  Shared       

        |               /    \       

         |          WebApp1  WebApp2  

        +-----------------------------+

其中:
- Bootstrap -
载入JVM自带的类和$JAVA_HOME/jre/lib/ext/*.jar
- System -
载入$CLASSPATH/*.class
- Common -
载入$CATALINA_HOME/common/...,它们对TOMCAT和所有的WEB APP都可见
- Catalina -
载入$CATALINA_HOME/server/...,它们仅对TOMCAT可见,对所有的WEB APP都不可见
- Shared -
载入$CATALINA_HOME/shared/...,它们仅对所有WEB APP可见,对TOMCAT不可见(也不必见)
- WebApp -
载入ContextBase?/WEB-INF/...,它们仅对该WEB APP可见

2 - ClassLoader 的工作原理

每个运行中的线程都有一个成员contextClassLoader,用来在运行时动态地载入其它类
系统默认的contextClassLoadersystemClassLoader,所以一般而言java程序在执行时可以使用JVM自带的类、$JAVA_HOME/jre/lib/ext/中的类和$CLASSPATH/中的类
可以使用
Thread.currentThread().setContextClassLoader(...); 更改当前线程的contextClassLoader,来改变其载入类的行为

ClassLoader 被组织成树形,一般的工作原理是:
1)
线程需要用到某个类,于是contextClassLoader被请求来载入该类
2) contextClassLoader
请求它的父ClassLoader来完成该载入请求
3)
如果父ClassLoader无法载入类,则contextClassLoader试图自己来载入

注意 WebApp?ClassLoader的工作原理和上述有少许不同:
它先试图自己载入类(在ContextBase?/WEB-INF/...中载入类),如果无法载入,再请求父ClassLoader完成

由此可得:
-
对于WEB APP线程,它的contextClassLoaderWebApp?ClassLoader
-
对于Tomcat Server线程,它的contextClassLoaderCatalinaClassLoader

3 类的查找

ClassLoader类中loadClass方法为缺省实现,用下面的顺序查找类:

1、调用findLoadedClass方法来检查是否已经被加载。如果没有则继续下面的步骤。

2、如果当前类装载器有一个指定的委托父装载器,则用委托父装载器的loadClass方法加载类,也就是委托给父装载器加载相应的类。

3、如果这个类装载器的委托层级体系没有一个类装载器加载该类,则使用类装载器定位类的特定实现机制,调用findClass方法来查找类。

4 - 部分原代码分析

4.1 - org/apache/catalina/startup/Bootstrap.java

Bootstrap中定义了三个classloader:commonLoader,catalinaLoader,sharedLoader.三者关系如下:

// 注意三个自己定置的ClassLoader的层次关系: 

            // systemClassLoader (root) 

              //   +--- commonLoader 

            //          +--- catalinaLoader 

            //          +--- sharedLoader

Tomcat Server 线程的起点
构造ClassLoader树,通过Thread.currentThread().setContextClassLoader(catalinaLoader)设置当前的classloader为catalinaLoader。
载入若干类,然后转入org.apache.catalina.startup.Catalina类中

4.2 org.apache.catalina.loader.StandardClassLoader.java

通过看loadClass这个方法来看tomcat是如何加载类的,顺序如下:

(0) Check our previously loaded class cache查找已经装载的class
        clazz = findLoadedClass(name);

(1) If a system class, use system class loader通过系统classloader来装载class

        ClassLoader loader = system;
            clazz = loader.loadClass(name);

(2) Delegate to our parent if requested如果有代理则使用父类classloader

            ClassLoader loader = parent;
            if (loader == null)
                loader = system;
            clazz = loader.loadClass(name);

(3) Search local repositories 查找本地类池,比如$CATALINA_HOME/server

           clazz = findClass(name);

(4) Delegate to parent unconditionally 默认使用代理装载器

[ 查看代码]

4.3 - org/apache/catalina/startup/ClassLoaderFactory.java

根据设置创建并返回StandardClassLoader的实例

[ 查看代码]

4.4 - org/apache/catalina/loader/StandardClassLoader.java

类载入器

4.5 - org/apache/catalina/startup/SecurityClassLoad.java

该类仅包含一个静态方法,用来为catalinaLoader载入一些类

[ 查看代码]

Appendix - 参考

[1] http://jakarta.apache.org/tomcat/ 中的Tomcat 4.1.x文档Class Loader HOW-TO

在一个 JVM 中可能存在多个 ClassLoader ,每个 ClassLoader 拥有自己的 NameSpace 。一个 ClassLoader 只能拥有一个 class 对象类型的实例,但是不同的 ClassLoader 可能拥有相同的 class 对象实例,这时可能产生致命的问题。如 ClassLoaderA ,装载了类 A 的类型实例 A1 ,而 ClassLoaderB ,也装载了类 A 的对象实例 A2 。逻辑上讲 A1=A2 ,但是由于 A1 A2 来自于不同的 ClassLoader ,它们实际上是完全不同的,如果 A 中定义了一个静态变量 c ,则 c 在不同的 ClassLoader 中的值是不同的。

posted on 2006-04-18 08:48 小小程序程序员混口饭吃 阅读(369) 评论(0)  编辑  收藏 所属分类: java

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