Tomcat打破双亲委派模型的方式

文章目录

1、前言
2、标准的双亲委派模型
3、Tomcat的类加载器架构
4、Tomcat打破双亲委派模型的方式
5、总结

1、前言

双亲委派模型是一种类加载机制，它确保了类加载器层次结构中的父加载器先于子加载器尝试加载类。这种机制有助于防止类的重复加载和类之间的不兼容。

然而，为了支持Web应用程序的独立性和隔离性，Tomcat需要在某些情况下打破这一原则。

2、标准的双亲委派模型

在标准的双亲委派模型中，类加载器按以下顺序尝试加载类：

Bootstrap ClassLoader：引导类加载器，负责加载Java核心类库（$JAVA_HOME/jre/lib）。
Extension ClassLoader：扩展类加载器，负责加载Java扩展库（$JAVA_HOME/jre/lib/ext）。
Application ClassLoader：应用类加载器，负责加载应用程序的类路径（classpath）上的类。

子类加载器在加载类时，先请求父加载器加载，只有当父加载器找不到时，子类加载器才会尝试自己加载。

3、Tomcat的类加载器架构

Tomcat为了支持多个Web应用程序的独立性，设计了一套复杂的类加载器架构，主要包括以下几个类加载器：

Bootstrap ClassLoader：加载JVM核心类。
System ClassLoader：加载Tomcat自身的类和库（位于$CATALINA_HOME/lib）。
Common ClassLoader：加载共享库（位于$CATALINA_HOME/lib）。
Webapp ClassLoader：每个Web应用都有自己的类加载器，负责加载Web应用程序的类和库（位于WEB-INF/classes和WEB-INF/lib）。

4、Tomcat打破双亲委派模型的方式

Tomcat通过自定义类加载器的实现，允许Web应用程序在加载类时打破双亲委派模型。这种机制允许Web应用程序优先加载自己的类和库，而不是依赖父加载器。这种行为主要通过WebappClassLoader来实现。

具体实现：

WebappClassLoader：Tomcat为每个Web应用创建一个WebappClassLoader实例。这个类加载器会首先尝试从WEB-INF/classes和WEB-INF/lib中加载类，而不是先委派给父加载器。

双亲委派的打破：

当WebappClassLoader加载类时，它会检查是否在其自己的类路径中存在。如果存在，它会直接加载，而不是委派给父加载器。

这种机制通过在WebappClassLoader的loadClass方法中覆盖默认的双亲委派行为实现。

例如：org.apache.catalina.loader.WebappClassLoaderBase类中的findClass方法实现了优先从Web应用程序的类路径加载类。

示例代码：

以下是WebappClassLoader如何打破双亲委派模型的简化示例：

java 复制代码

public class WebappClassLoader extends URLClassLoader {

    private ClassLoader parent;

    public WebappClassLoader(URL[] urls, ClassLoader parent) {
        super(urls, null); // 将父加载器设置为null
        this.parent = parent;
    }

    @Override
    public Class<?> loadClass(String name, boolean resolve) throws ClassNotFoundException {
        // 首先，检查是否已经加载了类
        Class<?> clazz = findLoadedClass(name);
        if (clazz == null) {
            try {
                // 尝试从Web应用的类路径中加载类
                clazz = findClass(name);
            } catch (ClassNotFoundException e) {
                // 如果找不到，再委派给父加载器加载
                clazz = parent.loadClass(name);
            }
        }
        if (resolve) {
            resolveClass(clazz);
        }
        return clazz;
    }
}

在这个示例中，WebappClassLoader首先尝试通过findClass方法加载类，如果找不到再委派给父加载器。这种方式打破了双亲委派模型，使得Web应用程序可以优先加载自己的类。

5、总结

Tomcat通过自定义的WebappClassLoader打破了双亲委派模型，允许Web应用程序优先加载自己的类和资源。这种机制确保了每个Web应用程序的独立性和隔离性，避免了类库冲突，并使得每个应用程序可以拥有自己的类和库版本。