tomcat类加载器

本文通过一个具体的Servlet示例,深入探讨了Tomcat中类加载器的工作原理及其层次结构。详细介绍了当Servlet被打包放入不同目录时,类加载器如何处理继承关系,并解决了由此产生的类找不到的问题。

张孝祥老师--类加载器的一个高级问题的实验分析  

记录一下自己的理解:

新建一个java web项目,配置一个servlet,要在浏览器中打印它的类加载器层次结构,代码如下:

package com.interview.tomcatClassLoader;
import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
public class MyServlet extends HttpServlet {
	
	@Override
	protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp)
			throws ServletException, IOException {
		PrintWriter out = resp.getWriter();
		//打印出类加载器的层次结构
		ClassLoader classLoader = this.getClass().getClassLoader();
		while(classLoader!=null){
			out.print(classLoader.getClass().getName()+"<br>");
			classLoader = classLoader.getParent();
		}
	}
	
	@Override
	protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp)
			throws ServletException, IOException {
		doGet(req, resp);
	}
}
打印的结构如下:

具体给tomcat配置jdk环境:



进一步操作,说明类加载器的关系:

如果将MyServlet.class文件打jar包,放到ext目录中,重启tomcat,发现找不到HttpServlet的错误。

因为如下图:

解释:

如果不打包,MyServlet ( servlet 类 ) 由WebAppClassLoader加载。

如果将MyServlet打包放入到jdk中的ext文件夹中,那么MyServlet就由ExtClassLoader加载,

由于MyServlet继承了HttpServlet,ExtClassLoader 首先让其父类BootStrap加载(rt.jar类),但是加载不了,于是自己加载(ext文件夹中的所有jar),也加载不了,由于线程类发出者是自己,不能够让子类去加载,于是报错(找不到HttpServlet)


但是如果我们将tomcat中lib文件夹中的servlet-api.jar包复制到jdk中的ext中,重启tomcat,就能够找到了!!




### Tomcat 类加载器工作原理 Tomcat 使用了一套复杂的类加载体系结构来支持 Web 应用程序的部署和运行。这套架构不仅遵循 Java 的双亲委派模型,还在此基础上进行了扩展以满足特定需求。 #### 1. 双亲委派模型 在标准 JVM 中,当一个类被请求时,JVM 不会立即尝试自己去加载这个类,而是先委托给父级类加载器处理。这种机制被称为双亲委派模式[^1]。通过这种方式,确保了核心库的安全性和一致性,防止应用程序覆盖基础框架中的重要组件。 #### 2. Tomcat 自定义类加载层次 为了更好地管理不同级别的资源访问权限以及实现更灵活的应用隔离策略,Tomcat 设计了一个多层嵌套式的类加载器结构: - **Common ClassLoader**: 负责加载位于 `$CATALINA_HOME/lib` 目录下所有 JAR 文件内的公共依赖包。这些库对于整个服务端都是可见并可重用的。 - **Catalina ClassLoader / Server ClassLoader**: 主要用于加载构成 Tomcat 核心功能模块所需的类文件;如果 `server.loader` 属性未指定,则此角色由 Common ClassLoader 承担[^2]。 - **Shared ClassLoader**: 提供给多个 webapps 共享使用的第三方 jar 包路径,默认情况下也是不存在于配置里的,除非显式设置了 `share.loader` 参数。 - **WebApp ClassLoaders (Per Application)**: 每个独立部署的应用都有自己的专属 classloader 实例 (`webappLoader`) ,负责读取 WEB-INF/classes 和 lib 子目录内私有的 .class 或者 .jar 文档。这保证了各个项目间不会互相干扰的同时也方便维护各自的环境设置[^3]. ```xml <!-- Example of setting up custom loaders in catalina.properties --> server.loader=extra-server-jars/* shared.loader=common-dependencies/* ``` 上述 XML 片段展示了如何修改 `catalina.properties` 来激活额外的服务级别或共享范围内的类加载选项。注意这里的通配符表示法允许一次性引入同级目录下的全部符合条件的目标对象。
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