Tomcat启动时classloader加载顺序

opensky

贡献于2011-12-21

字数:5290 关键词: Tomcat 应用服务器

 Tomcat启动时classloader加载顺序   Tomcat的class加载的优先顺序一览     1.最先是$JAVA_HOME/jre/lib/ext/下的jar文件。     2.环境变量CLASSPATH中的jar和class文件。     3.$CATALINA_HOME/common/classes下的class文件。     4.$CATALINA_HOME/commons/endorsed下的jar文件。     5.$CATALINA_HOME/commons/i18n下的jar文件。     6.$CATALINA_HOME/common/lib   下的jar文件。     (JDBC驱动之类的jar文件可以放在这里,这样就可以避免在server.xml配置好数据源却出现找不到JDBC   Driver的情况。)     7.$CATALINA_HOME/server/classes下的class文件。     8.$CATALINA_HOME/server/lib/下的jar文件。     9.$CATALINA_BASE/shared/classes   下的class文件。     10.$CATALINA_BASE/shared/lib下的jar文件。     11.各自具体的webapp   /WEB-INF/classes下的class文件。     12.各自具体的webapp   /WEB-INF/lib下的jar文件。     class的搜寻顺序如下:     -------------     Bootstrap   classes   of   your   JVM       System   class   loader   classses   (described   above)       /WEB-INF/classes   of   your   web   application       /WEB-INF/lib/*.jar   of   your   web   application       $CATALINA_HOME/common/classes       $CATALINA_HOME/common/endorsed/*.jar       $CATALINA_HOME/common/i18n/*.jar       $CATALINA_HOME/common/lib/*.jar       $CATALINA_BASE/shared/classes       $CATALINA_BASE/shared/lib/*.jar       --------------     因此放在不同webapp里的class文件,会被classloader加载成不同的实例。     例如假设下面两个不同内容的class。分别放在不同的webapp的class目录下。     package   com.lizongbo;     public   class   TestClass   {         private   String   NAME="lizongbo";     }     package   com.lizongbo;     public   class   TestClass   {         private   String   NAME="li_zongbo";     }     在不同的webapp得到的com.lizongbo.NAME结果是不同的,且互不影响。     但是注意,以下包名开头的class例外:     javax.*       org.xml.sax.*       org.w3c.dom.*       org.apache.xerces.*       org.apache.xalan.*       ps,注意.在各个jar中的\META-INF\MAINFEST.MF文件里Class-Path键值对,也会提供jar的加载优先顺序。     例如某jar的MAINFEST.MF内容如下:     Manifest-Version:   1.0     Created-By:   lizongbo     Class-Path:   commons-beanutils.jar     Class-Path:   commons-collections.jar     Class-Path:   commons-dbcp.jar     Class-Path:   commons-digester.jar     Class-Path:   commons-logging.jar     Class-Path:   commons-pool.jar     Class-Path:   commons-services.jar     Class-Path:   commons-validator.jar     Class-Path:   jakarta-oro.jar     Main-Class:   com.lizongbo.MyTestClass     那么在加载这个jar的时候,会先在此jar所在目录下依次先加载commons-beanutils.jar,commons-collections.jar。。。等jar文件。     在不同的地方放置jar和class可能会产生意想不到的后果,,尤其是不同版本的jar文件,因此在实际应用部署web应用时候要特别留心.     例如   使用javamail常见的一个出错信息:     javax.mail.NoSuchProviderException:   No   provider   for   smtp     其真实原因就很可能如下:     在不同的加载jar的目录下放置了不同版本的mail.jar,比如一个是javamail1.3.1的mail.jar     在D:\jakarta-tomcat-5.5.8\common\lib下,而另外一个是javamail1.3.2的mail.jar在     D:\jakarta-tomcat-5.5.8\webapps\lizongbo\WEB-INF/lib下,     那么lizongbo这个webapp中使用到javamail进行邮件发送的时候,便会出现No   provider   for   smtp的错误。   ******************************************************************* ClassLoader in Tomcat ************************************ 1 - Tomcat 的类载入器的结构 Tomcat Server 在启动的时候将构造一个ClassLoader树,以保证模块的类库是私有的 Tomcat Server的ClassLoader结构如下:         +-----------------------------+          |         Bootstrap           |          |             |               |          |          System             |          |             |               |          |          Common             |          |         /      \            |          |     Catalina  Shared        |          |               /    \        |           |          WebApp1  WebApp2   |          +-----------------------------+ 其中: - Bootstrap - 载入JVM自带的类和$JAVA_HOME/jre/lib/ext/*.jar - System - 载入$CLASSPATH/*.class - Common - 载入$CATALINA_HOME/common/...,它们对TOMCAT和所有的WEB APP都可见 - Catalina - 载入$CATALINA_HOME/server/...,它们仅对TOMCAT可见,对所有的WEB APP都不可见 - Shared - 载入$CATALINA_HOME/shared/...,它们仅对所有WEB APP可见,对TOMCAT不可见(也不必见) - WebApp - 载入ContextBase?/WEB-INF/...,它们仅对该WEB APP可见 2 - ClassLoader 的工作原理 每个运行中的线程都有一个成员contextClassLoader,用来在运行时动态地载入其它类 系统默认的contextClassLoader是systemClassLoader,所以一般而言java程序在执行时可以使用JVM自带的类、$JAVA_HOME/jre/lib/ext/中的类和$CLASSPATH/中的类 可以使用 Thread.currentThread().setContextClassLoader(...); 更改当前线程的contextClassLoader,来改变其载入类的行为 ClassLoader 被组织成树形,一般的工作原理是: 1) 线程需要用到某个类,于是contextClassLoader被请求来载入该类 2) contextClassLoader请求它的父ClassLoader来完成该载入请求 3) 如果父ClassLoader无法载入类,则contextClassLoader试图自己来载入 注意 :WebApp?ClassLoader的工作原理和上述有少许不同: 它先试图自己载入类(在ContextBase?/WEB-INF/...中载入类),如果无法载入,再请求父ClassLoader完成 由此可得: - 对于WEB APP线程,它的contextClassLoader是WebApp?ClassLoader - 对于Tomcat Server线程,它的contextClassLoader是CatalinaClassLoader 3 类的查找 ClassLoader类中loadClass方法为缺省实现,用下面的顺序查找类: 1、调用findLoadedClass方法来检查是否已经被加载。如果没有则继续下面的步骤。 2、如果当前类装载器有一个指定的委托父装载器,则用委托父装载器的loadClass方法加载类,也就是委托给父装载器加载相应的类。 3、如果这个类装载器的委托层级体系没有一个类装载器加载该类,则使用类装载器定位类的特定实现机制,调用findClass方法来查找类。 4 - 部分原代码分析 4.1 - org/apache/catalina/startup/Bootstrap.java Bootstrap中定义了三个classloader:commonLoader,catalinaLoader,sharedLoader.三者关系如下: // 注意三个自己定置的ClassLoader的层次关系:              // systemClassLoader (root)                //   +--- commonLoader              //          +--- catalinaLoader              //          +--- sharedLoader Tomcat Server 线程的起点 构造ClassLoader树,通过Thread.currentThread().setContextClassLoader(catalinaLoader)设置当前的classloader为catalinaLoader。 载入若干类,然后转入org.apache.catalina.startup.Catalina类中 4.2 org.apache.catalina.loader.StandardClassLoader.java 通过看loadClass这个方法来看tomcat是如何加载类的,顺序如下: (0) Check our previously loaded class cache查找已经装载的class         clazz = findLoadedClass(name); (1) If a system class, use system class loader通过系统classloader来装载class         ClassLoader loader = system;             clazz = loader.loadClass(name); (2) Delegate to our parent if requested如果有代理则使用父类classloader             ClassLoader loader = parent;             if (loader == null)                 loader = system;             clazz = loader.loadClass(name); (3) Search local repositories 查找本地类池,比如$CATALINA_HOME/server            clazz = findClass(name); (4) Delegate to parent unconditionally 默认使用代理装载器 [ 查看代码] 4.3 - org/apache/catalina/startup/ClassLoaderFactory.java 根据设置创建并返回StandardClassLoader的实例 [ 查看代码] 4.4 - org/apache/catalina/loader/StandardClassLoader.java 类载入器 4.5 - org/apache/catalina/startup/SecurityClassLoad.java 该类仅包含一个静态方法,用来为catalinaLoader载入一些类 [ 查看代码] Appendix - 参考 [1] http://jakarta.apache.org/tomcat/ 中的Tomcat 4.1.x文档Class Loader HOW-TO 在一个 JVM 中可能存在多个 ClassLoader ,每个 ClassLoader 拥有自己的 NameSpace 。一个 ClassLoader 只能拥有一个 class 对象类型的实例,但是不同的 ClassLoader 可能拥有相同的 class 对象实例,这时可能产生致命的问题。如 ClassLoaderA ,装载了类 A 的类型实例 A1 ,而 ClassLoaderB ,也装载了类 A 的对象实例 A2 。逻辑上讲 A1=A2 ,但是由于 A1 和 A2 来自于不同的 ClassLoader ,它们实际上是完全不同的,如果 A 中定义了一个静态变量 c ,则 c 在不同的 ClassLoader 中的值是不同的。

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