Tomcat的非双亲委派加载

素颜马尾好姑娘i 2021-09-21 05:20 142阅读 0赞

### 一、tomcat的非双亲委派加载 ###

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双亲委派模型要求除了顶层的启动类加载器之外，其余的类加载器都应当由自己的父类加载器加载。

【违背双亲委派】： tomcat 为了实现隔离性，没有遵守这个约定，每个 webappClassLoader 加载自己的目录下的 class 文件，不会传递给父类加载器。例如：如果 tomcat 的 Common ClassLoader 想加载 WebApp ClassLoader 中的类，该怎么办？我们可以使用线程上下文类加载器实现，使用线程上下文加载器，可以让父类加载器请求子类加载器去完成类加载的动作。

**tomcat 为了实现隔离性和热替换，没有使用默认的类加载器，而是自己实现了类加载器： 一个 web 容器可能要部署两个或者多个应用程序，不同的应用程序，可能会依赖同一个第三方类库的不同版本，因此要保证每一个应用程序的类库都是独立、相互隔离的。**

【违背双亲委派三个方面】：（1）向前兼容；（2）加载 SPI 接口实现类；（3）热部署

【Tomcat 类加载过程】：

tomcat 的类加载机制是违反了双亲委托原则的，**对于一些未加载的非基础类 (Object,String 等)，各个 web 应用自己的类加载器 (WebAppClassLoader) 会优先加载，加载不到时再交给 commonClassLoader 走双亲委托**。具体的加载逻辑位于 WebAppClassLoaderBase.loadClass() 方法中，这里以文字描述加载一个类过程：

先在本地缓存中查找是否已经加载过该类 (对于一些已经加载了的类，会被缓存在 resourceEntries 这个数据结构中)，如果已经加载即返回，否则 继续下一步。  
让系统类加载器 (AppClassLoader) 尝试加载该类，主要是为了防止一些基础类会被 web 中的类覆盖，如果加载到即返回，返回继续。  
前两步均没加载到目标类，那么 web 应用的类加载器将自行加载，如果加载到则返回，否则继续下一步。  
最后还是加载不到的话，则委托父类加载器 (Common ClassLoader) 去加载。

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### 二、实现机制——线程上下文类加载器 ###

**Java 提供了很多服务提供者接口（Service Provider Interface，SPI）**，允许第三方为这些接口提供实现。常见的 SPI 有 JDBC、JCE、JNDI、JAXP 和 JBI 等。而问题在于，SPI 的接口是 Java 核心库的一部分，**是由引导类加载器来加载的**；SPI 实现的 Java 类一般是由系统类加载器来加载的。**引导类加载器是无法找到 SPI 的实现类的，因为它只加载 Java 的核心库**。它也不能代理给系统类加载器，因为它是系统类加载器的祖先类加载器。也就是说，类加载器的代理模式无法解决这个问题。

线程上下文类加载器正好解决了这个问题。如果不做任何的设置，Java 应用的线程的上下文类加载器默认就是系统上下文类加载器。在 SPI 接口的代码中使用线程上下文类加载器，就可以成功的加载到 SPI 实现的类。线程上下文类加载器在很多 SPI 的实现中都会用到。

使用线程上下文类加载器，**可以在执行线程中抛弃双亲委派加载链模式**，使用线程上下文里的类加载器加载类。典型的例子有：通过线程上下文来加载第三方库 jndi 实现，而不依赖于双亲委派。大部分 java application 服务器 (jboss, tomcat…) 也是采用 contextClassLoader 来处理 web 服务。还有一些采用 hot swap 特性的框架，也使用了线程上下文类加载器，比如 seasar (full stack framework in japenese)。线程上下文从根本解决了一般应用不能违背双亲委派模式的问题。

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