Tomcat Catalina为何不new出来原理解析
发布时间：2023-02-20 10:09:27 所属栏目：Tomcat 来源：互联网
导读：一、Catalina为什么不new出来? 掌握了Java的类加载器和双亲委派机制，现在我们就可以回答正题上来了，Tomcat的类加载器是怎么设计的？ 1.Web容器的特性 Web容器有其自身的特殊性，所以在类加载器这块是不能完全使用JVM的类加载器的双亲委派机制的。在Web容器
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一、Catalina为什么不new出来? 掌握了Java的类加载器和双亲委派机制，现在我们就可以回答正题上来了，Tomcat的类加载器是怎么设计的？ 1.Web容器的特性 Web容器有其自身的特殊性，所以在类加载器这块是不能完全使用JVM的类加载器的双亲委派机制的。在Web容器中我们应该要满足如下的特性： 隔离性： 部署在同一个Web容器上的两个Web应用程序所使用的Java类库可以实现相互隔离。设想一下，两个Web应用，一个使用了Spring3.0，另一个使用了新的的5.0，应用服务器使用一个类加载器，Web应用将会因为jar包覆盖而无法启动。 灵活性: Web应用之间的类加载器相互独立，那么就能针对一个Web应用进行重新部署，此时Web应用的类加载器会被重建，而且不会影响其他的Web应用。如果采用一个类加载器，类之间的依赖是杂乱复杂的，无法完全移出某个应用的类。 性能: 性能也是一个比较重要的点。部署在同一个Web容器上的两个Web应用程序所使用的Java类库可以互相共享。这个需求也很常见，例如，用户可能有10个使用Spring框架的应用程序部署在同一台服务器上，如果把10份Spring分别存放在各个应用程序的隔离目录中，将会是很大的资源浪费——这主要倒不是浪费磁盘空间的问题，而是指类库在使用时都要被加载到Web容器的内存，如果类库不能共享，虚拟机的方法区就会很容易出现过度膨胀的风险。 2.Tomcat类加载器结构 明白了Web容器的类加载器有多个，再来看tomcat的类加载器结构。 可以看到在原先的java类加载器基础上，tomcat新增了几个类加载器，包括3个基础类加载器和每个Web应用的类加载器，其中3个基础类加载器可在conf/catalina.properties中配置，具体介绍下： 以Common类加载器为父类，是所有Web应用的父类加载器，其路径由shared.loader指定，默认为空，此时tomcat使用Common类加载器作为Web应用的父加载器。 以Shared类加载器为父类，加载/WEB-INF/classes目录下的未压缩的Class和资源文件以及/WEB-INF/lib目录下的jar包，该类加载器只对当前Web应用可见，对其他Web应用均不可见。 默认情况下，Common、Catalina、Shared类加载器是同一个，但可以配置3个不同的类加载器，使他们各司其职。 首先，Common类加载器复杂加载Tomcat应用服务器内部和Web应用均可见的类，如Servlet规范相关包和一些通用工具包。 其次，Catalina类加载器负责只有Tomcat应用服务器内部可见的类，这些类对Web应用不可见。比如，想实现自己的会话存储方案，而且该方案依赖了一些第三方包，当然是不希望这些包对Web应用可见，这时可以配置server.load，创建独立的Catalina类加载器。 再次，Shared类复杂加载Web应用共享类，这些类tomcat服务器不会依赖 3.Tomcat源码分析 3.1 CatalinClassLoader 首先来看看Tomcat的类加载器的继承结构 可以看到继承的结构和我们上面所写的类加载器的结构不同。 大家需要注意双亲委派机制并不是通过继承来实现的，而是相互之间组合而形成的。 所以AppClassLoader没有继承自 ExtClassLoader，WebappClassLoader也没有继承自AppClassLoader。 至于Common ClassLoader ，Shared ClassLoader，Catalina ClassLoader则是在启动时初始化的三个不同名字的URLClassLoader。 先来看看Bootstrap#init()方法。init方法会调用initClassLoaders，同样也会将Catalina ClassLoader设置到当前线程设置到当前线程，进入initClassLoaders来看看。 private void initClassLoaders() { try { // 创建 commonLoader catalinaLoader sharedLoader commonLoader = createClassLoader("common", null); if (commonLoader == null) { // no config file, default to this loader - we might be in a 'single' env. commonLoader = this.getClass().getClassLoader(); } // 默认情况下 server.loader 和 shared.loader 都为空则会返回 commonLoader 类加载器 catalinaLoader = createClassLoader("server", commonLoader); sharedLoader = createClassLoader("shared", commonLoader); } catch (Throwable t) { handleThrowable(t); log.error("Class loader creation threw exception", t); System.exit(1); } } 我们可以看到在initClassLoaders()方法中完成了CommonClassLoader， CatalinaClassLoader，和SharedClassLoader的创建，而且进入到createClassLoader方法中。 可以看到这三个基础类加载器所加载的资源刚好对应conf/catalina.properties中的common.loader，server.loader，shared.loader 3.2 层次结构 Common/Catalina/Shared ClassLoader的创建好了之后就会维护相互之间的组合关系 其实也就是设置了父加载器 3.3 具体的加载过程 源码比较长，直接进入到 WebappClassLoaderBase中的 LoadClass方法 @Override public Class<?> loadClass(String name, boolean resolve) throws ClassNotFoundException { synchronized (getClassLoadingLock(name)) { if (log.isDebugEnabled()) { log.debug("loadClass(" + name + ", " + resolve + ")"); } Class<?> clazz = null; // Log access to stopped class loader checkStateForClassLoading(name); // (0) Check our previously loaded local class cache // 检查WebappClassLoader中是否加载过此类 clazz = findLoadedClass0(name); if (clazz != null) { if (log.isDebugEnabled()) { log.debug(" Returning class from cache"); } if (resolve) { resolveClass(clazz); } return clazz; } // (0.1) Check our previously loaded class cache // 如果第一步没有找到，则继续检查JVM虚拟机中是否加载过该类 clazz = findLoadedClass(name); （编辑：甘南站长网） 【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容! |
