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本系列轉(zhuǎn)載自?http://blog.csdn.net/haitao111313/article/category/1179996? ?

在講Tomcat的載入器之前，先要了解一下java的類加載機(jī)制，這里就不具體說了，僅僅寫一點(diǎn)我認(rèn)為比較重要的東西：

? ? 1：一般實(shí)現(xiàn)自己的類加載器是重寫ClassLoader的findClass方法，然后在這個(gè)方法里面讀取class文件為byte[]數(shù)組，傳入defineClass方法，defineClass方法返回我們加載的類。這樣便實(shí)現(xiàn)了我們自己的簡(jiǎn)單的類加載器。下面是一個(gè)簡(jiǎn)單的自定義類加載器的findClass方法：

[java] ? view plain copy print ?

protected ?Class<?>?findClass(String?name)? throws ?ClassNotFoundException?{???
???????? byte []?classData?=?getClassData(name);? //getClassData方法是通過class文件的名字得到一個(gè)字節(jié)數(shù)組 ??
???????? if ?(classData?==? null )?{???
???????????? throw ? new ?ClassNotFoundException();???
????????}???
???????? else ?{???
???????????? return ?defineClass(name,?classData,? 0 ,?classData.length);? //加載進(jìn)jvm中。 ??
????????}???
????}???

問題是：可不可以重寫ClassLoader的loadClass方法來實(shí)現(xiàn)自己的類加載器？答案是可以，Tomcat就是用的這種方法。jdk建議我們實(shí)現(xiàn)自己的類加載器的時(shí)候是重寫findClass方法，不建議重寫loadclass方法，因?yàn)镃lassLoader的loadclass方法保證了類加載的父親委托機(jī)制，如果重寫了這個(gè)方法，就意味著需要實(shí)現(xiàn)自己在重寫的loadclass方法實(shí)現(xiàn)父親委托機(jī)制，下面看看ClassLoader的loadclass方法，看怎么實(shí)現(xiàn)父親委托機(jī)制的：

[java] ? view plain copy print ?

protected ? synchronized ?Class<?>?loadClass(String?name,? boolean ?resolve)??
throws ?ClassNotFoundException??
???{??
//?First,?check?if?the?class?has?already?been?loaded ??
Class?c?=?findLoadedClass(name); //檢查該類是否已經(jīng)被加載了 ??
if ?(c?==? null )?{??
???? try ?{??
???? if ?(parent?!=? null )?{ //如果父加載器不為空就用父加載器加載該類。 ??
????????c?=?parent.loadClass(name,? false );??
????}? else ?{??
????????c?=?findBootstrapClass0(name);??
????}??
????}? catch ?(ClassNotFoundException?e)?{??
???????? //?If?still?not?found,?then?invoke?findClass?in?order ??
???????? //?to?find?the?class. ??
????????c?=?findClass(name); //在自己實(shí)現(xiàn)的類加載器中重寫這個(gè)findClass方法。 ??
????}??
}??
if ?(resolve)?{??
????resolveClass(c);??
}??
return ?c;??
???}??

這樣就保證了父親委托機(jī)制。當(dāng)所有父類都加載不了，才會(huì)調(diào)用findClass方法，即調(diào)用到我們自己的類加載器的findClass方法。以此實(shí)現(xiàn)類加載。

2：在我們自己實(shí)現(xiàn)的類加載器中，defineClass方法才是真正的把類加載進(jìn)jvm，defineClass是從ClassLoader繼承而來，把一個(gè)表示類的字節(jié)數(shù)組加載進(jìn)jvm轉(zhuǎn)換為一個(gè)類。

3：我們自己實(shí)現(xiàn)的類加載器跟系統(tǒng)的類加載器沒有本質(zhì)的區(qū)別，最大的區(qū)別就是加載的路徑不同，系統(tǒng)類加載器會(huì)加載環(huán)境變量CLASSPATH中指明的路徑和jvr文件,我們自己的類加載器可以定義自己的需要加載的類文件路徑.同樣的一個(gè)class文件,用系統(tǒng)類加載器和自定義加載器加載進(jìn)jvm后類的結(jié)構(gòu)是沒有區(qū)別的,只是他們?cè)L問的權(quán)限不一樣,生成的對(duì)象因?yàn)榧虞d器不同也會(huì)不一樣.當(dāng)然我們自己的類加載器可以有更大的靈活性,比如把一個(gè)class文件(其實(shí)就是二進(jìn)制文件)加密后(簡(jiǎn)單的加密就把0和1互換),系統(tǒng)類加載器就不能加載,需要由我們自己定義解密類的加載器才能加載該class文件.

現(xiàn)在來初步的看看Tomcat的類加載器,為什么Tomcat要有自己的類加載器.這么說吧,假如沒有自己的類加載器,我們知道,在一個(gè)Tomcat中是可以部署很多應(yīng)用的，如果所有的類都由系統(tǒng)類加載器來加載，那么部署在Tomcat上的A應(yīng)用就可以訪問B應(yīng)用的類，這樣A應(yīng)用與B應(yīng)用之間就沒有安全性可言了。還有一個(gè)原因是因?yàn)門omcat需要實(shí)現(xiàn)類的自動(dòng)重載，所以也需要實(shí)現(xiàn)自己的類加載器。Tomcat的載入器是實(shí)現(xiàn)了Loader接口的WebappLoader類，也是Tomcat的一個(gè)組件，實(shí)現(xiàn)Lifecycle接口以便統(tǒng)一管理，啟動(dòng)時(shí)調(diào)用start方法，在start方法主要做了以下的事情：

1：創(chuàng)建一個(gè)真正的類加載器以及設(shè)置它加載的路徑，調(diào)用createClassLoader方法

2：?jiǎn)?dòng)一個(gè)線程來支持自動(dòng)重載，調(diào)用threadStart方法

看createClassLoader方法：

[java] ? view plain copy print ?

private ?WebappClassLoader?createClassLoader()??
??????? throws ?Exception?{??
??
???????Class?clazz?=?Class.forName(loaderClass);??
???????WebappClassLoader?classLoader?=? null ;??
??
??????? if ?(parentClassLoader?==? null )?{??
??????????? //?Will?cause?a?ClassCast?is?the?class?does?not?extend?WCL,?but ??
??????????? //?this?is?on?purpose?(the?exception?will?be?caught?and?rethrown) ??
???????????classLoader?=?(WebappClassLoader)?clazz.newInstance();??
???????}? else ?{??
???????????Class[]?argTypes?=?{?ClassLoader. class ?};??
???????????Object[]?args?=?{?parentClassLoader?};??
???????????Constructor?constr?=?clazz.getConstructor(argTypes);??
???????????classLoader?=?(WebappClassLoader)?constr.newInstance(args);??
???????}??
??
??????? return ?classLoader;??
??
???}??

在createClassLoader方法內(nèi)，實(shí)例化了一個(gè)真正的類加載器WebappClassLoader,代碼很簡(jiǎn)單。WebappClassLoader是Tomcat的類加載器，它繼承了URLClassLoader(這個(gè)類是ClassLoader的孫子類)類。重寫了findClass和loadClass方法。Tomcat的findClass方法并沒有加載相關(guān)的類，只是從已經(jīng)加載的類中查找這個(gè)類有沒有被加載，具體的加載是在重寫的loadClass方法中實(shí)現(xiàn)，從上面的對(duì)java的討論可知，重寫了loadClass方法就意味著失去了類加載器的父親委托機(jī)制，需要自己來實(shí)現(xiàn)父親委托機(jī)制。Tomcat正是這么做的，下面看WebappClassLoader的loadClass方法：

[java] ? view plain copy print ?

public ?Class?loadClass(String?name,? boolean ?resolve)??
???????? throws ?ClassNotFoundException?{??
???????? if ?(debug?>=? 2 )??
????????????log( "loadClass(" ?+?name?+? ",?" ?+?resolve?+? ")" );??
????????Class?clazz?=? null ;??
??
???????? //?Don't?load?classes?if?class?loader?is?stopped ??
???????? if ?(!started)?{??
????????????log( "Lifecycle?error?:?CL?stopped" );??
???????????? throw ? new ?ClassNotFoundException(name);??
????????}??
??
???????? //?(0)?Check?our?previously?loaded?local?class?cache ??
???????? //查找本地緩存是否已經(jīng)加載了該類 ??
????????clazz?=?findLoadedClass0(name);??
???????? if ?(clazz?!=? null )?{??
???????????? if ?(debug?>=? 3 )??
????????????????log( "??Returning?class?from?cache" );??
???????????? if ?(resolve)??
????????????????resolveClass(clazz);??
???????????? return ?(clazz);??
????????}??
??
???????? //?(0.1)?Check?our?previously?loaded?class?cache ??
????????
????????clazz?=?findLoadedClass(name);??
???????? if ?(clazz?!=? null )?{??
???????????? if ?(debug?>=? 3 )??
????????????????log( "??Returning?class?from?cache" );??
???????????? if ?(resolve)??
????????????????resolveClass(clazz);??
???????????? return ?(clazz);??
????????}??
??
???????? //?(0.2)?Try?loading?the?class?with?the?system?class?loader,?to?prevent ??
???????? //???????the?webapp?from?overriding?J2SE?classes ??
???????? try ?{??
????????????clazz?=?system.loadClass(name); //?(0.2)?先檢查系統(tǒng)ClassLoader，因此WEB-INF/lib和WEB-INF/classes或{tomcat}/libs下的類定義不能覆蓋JVM?底層能夠查找到的定義(譬如不能通過定義java.lang.Integer替代底層的實(shí)現(xiàn) ??
???????????? if ?(clazz?!=? null )?{??
???????????????? if ?(resolve)??
????????????????????resolveClass(clazz);??
???????????????? return ?(clazz);??
????????????}??
????????}? catch ?(ClassNotFoundException?e)?{??
???????????? //?Ignore ??
????????}??
??
???????...............................................??
//這是一個(gè)很奇怪的定義，JVM的ClassLoader建議先由parent去load，load不到自己再去load(見如上?ClassLoader部分)，而Servelet規(guī)范的建議則恰好相反，Tomcat的實(shí)現(xiàn)則做個(gè)折中，由用戶去決定(context的?delegate定義)，默認(rèn)使用Servlet規(guī)范的建議，即delegate=false ??
???????? boolean ?delegateLoad?=?delegate?||?filter(name);??
//?(1)?先由parent去嘗試加載，此處的parent是SharedClassLoader，見如上說明，如上說明，除非設(shè)置了delegate，否則這里不執(zhí)行 ??
???????? //?(1)?Delegate?to?our?parent?if?requested ??
???????? if ?(delegateLoad)?{??
???????????? if ?(debug?>=? 3 )??
????????????????log( "??Delegating?to?parent?classloader" );??
????????????ClassLoader?loader?=?parent;??
???????????? if ?(loader?==? null ) //此處parent是否為空取決于context?的privileged屬性配置，默認(rèn)privileged=true，即parent為SharedClassLoader ??
????????????????loader?=?system;??
???????????? try ?{??
????????????????clazz?=?loader.loadClass(name);??
???????????????? if ?(clazz?!=? null )?{??
???????????????????? if ?(debug?>=? 3 )??
????????????????????????log( "??Loading?class?from?parent" );??
???????????????????? if ?(resolve)??
????????????????????????resolveClass(clazz);??
???????????????????? return ?(clazz);??
????????????????}??
????????????}? catch ?(ClassNotFoundException?e)?{??
????????????????;??
????????????}??
????????}??
??
??????? //?到WEB-INF/lib和WEB-INF/classes目錄去搜索，細(xì)節(jié)部分可以再看一下findClass，會(huì)發(fā)現(xiàn)默認(rèn)是先搜索WEB-INF/classes后搜索WEB-INF/lib ??
???????? if ?(debug?>=? 3 )??
????????????log( "??Searching?local?repositories" );??
???????? try ?{??
????????????clazz?=?findClass(name);??
???????????? if ?(clazz?!=? null )?{??
???????????????? if ?(debug?>=? 3 )??
????????????????????log( "??Loading?class?from?local?repository" );??
???????????????? if ?(resolve)??
????????????????????resolveClass(clazz);??
???????????????? return ?(clazz);??
????????????}??
????????}? catch ?(ClassNotFoundException?e)?{??
????????????;??
????????}??
??
???????? //?(3)?Delegate?to?parent?unconditionally ??
???????? if ?(!delegateLoad)?{??
???????????? if ?(debug?>=? 3 )??
????????????????log( "??Delegating?to?parent?classloader" );??
????????????ClassLoader?loader?=?parent;??
???????????? if ?(loader?==? null )??
????????????????loader?=?system;??
???????????? try ?{??
????????????????clazz?=?loader.loadClass(name);??
???????????????? if ?(clazz?!=? null )?{??
???????????????????? if ?(debug?>=? 3 )??
????????????????????????log( "??Loading?class?from?parent" );??
???????????????????? if ?(resolve)??
????????????????????????resolveClass(clazz);??
???????????????????? return ?(clazz);??
????????????????}??
????????????}? catch ?(ClassNotFoundException?e)?{??
????????????????;??
????????????}??
????????}??
??
???????? //?This?class?was?not?found ??
???????? throw ? new ?ClassNotFoundException(name);??
??
????}??

上面的代碼很長(zhǎng)，但實(shí)現(xiàn)了Tomcat自己的類加載機(jī)制，具體的加載規(guī)則是：

1：因?yàn)樗幸呀?jīng)載入的類都會(huì)緩存起來，所以先檢查本地緩存

2：如本地緩存沒有，則檢查上一級(jí)緩存，即調(diào)用ClassLoader類的findLoadedClass()方法；

3：若兩個(gè)緩存都沒有，則使用系統(tǒng)的類進(jìn)行加載，防止Web應(yīng)用程序中的類覆蓋J2EE的類

4：若打開標(biāo)志位delegate（表示是否代理給父加載器加載），或者待載入的類是屬于包觸發(fā)器的包名，則調(diào)用父類載入器來加載，如果父類載入器是null，則使用系統(tǒng)類載入器

5：從當(dāng)前倉(cāng)庫(kù)中載入相關(guān)類

6：若當(dāng)前倉(cāng)庫(kù)中沒有相關(guān)類，且標(biāo)志位delegate為false，則調(diào)用父類載入器來加載，如果父類載入器是null，則使用系統(tǒng)類載入器（４跟６只能執(zhí)行一個(gè)步驟的）

這里有有一點(diǎn)不明白的是在第三步使用系統(tǒng)類加載若失敗后，在第四步和第六步就沒必要但父類載入器為null的時(shí)候再用系統(tǒng)類載入器來載入了？？？有誰明白的麻煩留個(gè)言，不勝感激～

參考了一下 http://ayufox.iteye.com/blog/631190 這篇博文.

Tomcat源碼分析(八)--載入器

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