Java 類在 Tomcat 中是如何加載的(過程分析)

更新時(shí)間：2020年07月21日 14:28:41 作者：Java技術(shù)棧

這篇文章主要介紹了Java 類在 Tomcat 中是如何加載的過程分析,本文通過圖文并茂的形式給大家介紹的非常詳細(xì)，對(duì)大家的學(xué)習(xí)或工作具有一定的參考借鑒價(jià)值，需要的朋友可以參考下

說到本篇的Tomcat類加載機(jī)制，不得不說翻譯學(xué)習(xí)Tomcat的初衷。

之前實(shí)習(xí)的時(shí)候?qū)W習(xí)JavaMelody的源碼，但是它是一個(gè)Maven的項(xiàng)目，與我們自己的Web項(xiàng)目整合后無法直接斷點(diǎn)調(diào)試。

后來同事指導(dǎo)，說是直接把Java類復(fù)制到src下就可以了。很納悶....為什么會(huì)優(yōu)先加載src下的Java文件（編譯出的class），而不是jar包中的class呢？

現(xiàn)在了解Tomcat的類加載機(jī)制，原來一切是這么的簡(jiǎn)單。

一、類加載

在JVM中并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啟動(dòng)時(shí)，會(huì)通過不同的類加載器加載不同的類。當(dāng)用戶在自己的代碼中，需要某些額外的類時(shí)，再通過加載機(jī)制加載到JVM中，并且存放一段時(shí)間，便于頻繁使用。

因此使用哪種類加載器、在什么位置加載類都是JVM中重要的知識(shí)。

二、JVM類加載

JVM類加載采用:父類委托機(jī)制，如下圖所示：

JVM中包括集中類加載器：

BootStrapClassLoader 引導(dǎo)類加載器

ExtClassLoader 擴(kuò)展類加載器

AppClassLoader 應(yīng)用類加載器

CustomClassLoader 用戶自定義類加載器

他們的區(qū)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(gè)類，其他用戶并不能夠使用。

當(dāng)JVM運(yùn)行過程中，用戶需要加載某些類時(shí)，會(huì)按照下面的步驟（父類委托機(jī)制）：

用戶自己的類加載器，把加載請(qǐng)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。

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

如果一直到底層的類加載都沒有加載到，那么就會(huì)拋出異常ClassNotFoundException。

因此，按照這個(gè)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(huì)優(yōu)先加載CLASSPATH目錄中的文件。

三、Tomcat類加載

在Tomcat中類的加載稍有不同，如下圖：

當(dāng)Tomcat啟動(dòng)時(shí)，會(huì)創(chuàng)建幾種類加載器：

1、Bootstrap 引導(dǎo)類加載器

加載JVM啟動(dòng)所需的類，以及標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展類（位于jre/lib/ext下）

2、System 系統(tǒng)類加載器

加載Tomcat啟動(dòng)的類，比如bootstrap.jar，通常在catalina.bat或者catalina.sh中指定。位于CATALINA_HOME/bin下。

3、Common 通用類加載器

加載Tomcat使用以及應(yīng)用通用的一些類，位于CATALINA_HOME/lib下，比如servlet-api.jar

4、webapp 應(yīng)用類加載器

每個(gè)應(yīng)用在部署后，都會(huì)創(chuàng)建一個(gè)唯一的類加載器。該類加載器會(huì)加載位于 WEB-INF/lib下的jar文件中的class 和 WEB-INF/classes下的class文件。Tomcat 的 Server 文件配置詳解！這篇推薦大家看下。

當(dāng)應(yīng)用需要到某個(gè)類時(shí)，則會(huì)按照下面的順序進(jìn)行類加載：

1、使用bootstrap引導(dǎo)類加載器加載

2、使用system系統(tǒng)類加載器加載

3、使用應(yīng)用類加載器在WEB-INF/classes中加載

4、使用應(yīng)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

四、問題擴(kuò)展

通過對(duì)上面Tomcat類加載機(jī)制的理解，就不難明白為什么Java文件放在Eclipse中的src文件夾下會(huì)優(yōu)先jar包中的class?

這是因?yàn)镋clipse中的src文件夾中的文件Java以及webContent中的JSP都會(huì)在Tomcat啟動(dòng)時(shí)，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(dāng)于放在 WEB-INF/lib 中。

因此肯定是 Java文件或者JSP文件編譯出的class優(yōu)先加載。

通過這樣，我們就可以簡(jiǎn)單的把Java文件放置在src文件夾中，通過對(duì)該Java文件的修改以及調(diào)試，便于學(xué)習(xí)擁有源碼Java文件、卻沒有打包成xxx-source的jar包。