java-工具-tomcat-加载机制

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java-工具-tomcat-加载机制

小金子 2016-08-02 21:54:50 浏览997
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最近看了Tomcat后, 对Tomcat类加载还不是很清楚, 在网上找了这篇文章, 很赞. 
原文排版更精美, 推荐阅读原文.

前言

  说到本篇的tomcat类加载机制,不得不说翻译学习tomcat的初衷。

  之前实习的时候学习javaMelody的源码,但是它是一个Maven的项目,与我们自己的web项目整合后无法直接断点调试。后来同事指导,说是直接把java类复制到src下就可以了。很纳闷….为什么会优先加载src下的java文件(编译出的class),而不是jar包中的class呢?

  现在了解tomcat的类加载机制,原来一切是这么的简单。

这里写图片描述

类加载

  在JVM中并不是一次性把所有的文件都加载到,而是一步一步的,按照需要来加载。

  比如JVM启动时,会通过不同的类加载器加载不同的类。当用户在自己的代码中,需要某些额外的类时,再通过加载机制加载到JVM中,并且存放一段时间,便于频繁使用。

  因此使用哪种类加载器、在什么位置加载类都是JVM中重要的知识。

JVM类加载

  JVM类加载采用 父类委托机制,如下图所示: 
这里写图片描述 
   
  JVM中包括以下几种类加载器:

  • 1 BootStrapClassLoader 引导类加载器

  • 2 ExtClassLoader 扩展类加载器

  • 3 AppClassLoader 应用类加载器

  • 4 CustomClassLoader 用户自定义类加载器

      
    他们的区别上面也都有说明。需要注意的是,不同的类加载器加载的类是不同的(注: JVM中的类的标记是通过类加载器和类的包名一起确定的, 即加载器+包名+类名, 即使同一个类, 由不同的加载器加载, 在JVM看来也是不同的类 ),因此如果用户加载器1加载的某个类,其他用户并不能够使用。

    当JVM运行过程中,用户需要加载某些类时,会按照下面的步骤(父类委托机制)

  • 1 用户自己的类加载器,把加载请求传给父加载器,父加载器再传给其父加载器,一直到加载器树的顶层。
  • 2 最顶层的类加载器首先针对其特定的位置加载,如果加载不到就转交给子类。
  • 3 如果一直到底层的类加载都没有加载到,那么就会抛出异常ClassNotFoundException。

    因此,按照这个过程可以想到,如果同样在CLASSPATH指定的目录中和自己工作目录中存放相同的class,会优先加载CLASSPATH目录中的文件。

Tomcat类加载

  在tomcat中类的加载稍有不同,如下图: 
这里写图片描述

当tomcat启动时,会创建几种类加载器: 
  
1. Bootstrap 引导类加载器

  加载JVM启动所需的类,以及标准扩展类(位于jre/lib/ext下) 
   
2. System 系统类加载器

  加载tomcat启动的类,比如bootstrap.jar,通常在catalina.bat或者catalina.sh中指定。位于CATALINA_HOME/bin下。 
   
这里写图片描述

3. Common 通用类加载器

  加载tomcat使用以及应用通用的一些类,位于CATALINA_HOME/lib下,比如servlet-api.jar

这里写图片描述

4. webapp 应用类加载器

  每个应用在部署后,都会创建一个唯一的类加载器。该类加载器会加载位于 WEB-INF/lib下的jar文件中的class 和 WEB-INF/classes下的class文件。

  当应用需要到某个类时,则会按照下面的顺序进行类加载:

  1 使用bootstrap引导类加载器加载

  2 使用system系统类加载器加载

  3 使用应用类加载器在WEB-INF/classes中加载

  4 使用应用类加载器在WEB-INF/lib中加载

  5 使用common类加载器在CATALINA_HOME/lib中加载

问题扩展

  通过对上面tomcat类加载机制的理解,就不难明白 为什么java文件放在Eclipse中的src文件夹下会优先jar包中的class?

  这是因为Eclipse中的src文件夹中的文件java以及webContent中的JSP都会在tomcat启动时,被编译成class文件放在 WEB-INF/class 中。

  而Eclipse外部引用的jar包,则相当于放在 WEB-INF/lib 中。

  因此肯定是 java文件或者JSP文件编译出的class优先加载。

  通过这样,我们就可以简单的把java文件放置在src文件夹中,通过对该java文件的修改以及调试,便于学习拥有源码java文件、却没有打包成xxx-source的jar包。

  另外呢,开发者也会因为粗心而犯下面的错误。

  在 CATALINA_HOME/lib 以及 WEB-INF/lib 中放置了 不同版本的jar包,此时就会导致某些情况下报加载不到类的错误。

  还有如果多个应用使用同一jar包文件,当放置了多份,就可能导致 多个应用间 出现类加载不到的错误。

参考

【1】Tomcat Class Loader:http://tomcat.apache.org/tomcat-6.0-doc/class-loader-howto.html

【2】Tomcat 类加载机制:http://blog.csdn.net/dc_726/article/details/11873343

[转自: http://www.cnblogs.com/xing901022/p/4574961.html]


Tomcat 是Web应用服务器,是一个Servlet/JSP容器. Tomcat 作为Servlet容器,负责处理客户请求,把请求传送给Servlet,并将Servlet的响应传送回给客户.而Servlet是一种运行在支持Java语言的服务器上的组件. Servlet最常见的用途是扩展Java Web服务器功能,提供非常安全的,可移植的,易于使用的CGI替代品.下面我们描述一下Tomcat与Servlet是如何工作的,首先看下面的时序图.

        

1、1、Web客户向Servlet容器(Tomcat)发出Http请求

2、Servlet容器分析客户的请求信息

3、Servlet容器创建一个HttpRequest对象,将客户请求的信息封装到这个对象中

4、Servlet容器创建一个HttpResponse对象

5、Servlet容器调用HttpServlet对象的service方法,把HttpRequest对象与HttpResponse对象作为参数

     传给 HttpServlet对象

6、HttpServlet调用HttpRequest对象的有关方法,获取Http请求信息

7、HttpServlet调用HttpResponse对象的有关方法,生成响应数据

8、Servlet容器把HttpServlet的响应结果传给Web客户

 

看到以上这个过程,那么我们会问Servlet容器与HttpServlet又是基于什么样的约定进行交互的?

HttpServlet对象的生命周期如何?

首先我们来了解一下Servlet对象的API

Servlet的框架是由两个Java包组成的:javax.servlet与javax.servlet.http。在javax.servlet包中定义了所有

的Servlet类都必须实现或者扩展的通用接口和类。在javax.servlet.http包中定义了采用Http协议通信的

HttpServlet类。Servlet的框架的核心是javax.servlet.Servlet接口,所有的Servlet都必须实现这个接口。

在Servlet接口中定义了5个方法,

其中3个方法代表了Servlet的生命周期:

1、init方法:负责初始化Servlet对象。

2、service方法:负责响应客户的请求。

3、destroy方法:当Servlet对象退出生命周期时,负责释放占用的资源。

      下面我们来看下面的类图。

在javax.servlet.Servlet接口中有一些do方法,它们对应的是http的请求方式。下面我们就结合类图来

描述一下HttpServlet对象的生命周期

一、创建Servlet对象的时机

1、Servlet容器启动时:读取web.xml配置文件中的信息,构造指定的Servlet对象,创建ServletConfig对象,

      同时将ServletConfig对象作为参数来调用Servlet对象的init方法。

2、在Servlet容器启动后:客户首次向Servlet发出请求,Servlet容器会判断内存中是否存在指定的Servlet对

      象,如果没有则创建它,然后根据客户的请求创建HttpRequest、HttpResponse对象,从而调用Servlet

     对象的service方法。

3、Servlet的类文件被更新后,重新创建Servlet

      Servlet容器在启动时自动创建Servlet,这是由在web.xml文件中为Servlet设置的<load-on-startup>属性决定

      的。从中我们也能看到同一个类型的Servlet对象在Servlet容器中以单例的形式存在。

二、销毁Servlet对象的时机

1、Servlet容器停止或者重新启动:Servlet容器调用Servlet对象的destroy方法来释放资源。

以上所讲的就是Servlet对象的生命周期。那么Servlet容器如何知道创建哪一个Servlet对象?

Servlet对象如何配置?实际上这些信息是通过读取web.xml配置文件来实现的。

我们来看一下web.xml文件中的Servlet对象的配置节信息

-------------------------------------------

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  1. <servlet>  
  2.     <servlet-name>action<servlet-name>  
  3.     <servlet-class>org.apache.struts.action.ActionServlet</servlet-class>  
  4.     <init-param>  
  5.         <param-name>config</param-name>  
  6.         <param-value>/WEB-INF/struts-config.xml</param-value>  
  7.     </init-param>  
  8.     <init-param>  
  9.         <param-name>detail</param-name>  
  10.         <param-value>2</param-value>  
  11.     </init-param>  
  12.     <init-param>  
  13.         <param-name>debug</param-name>  
  14.         <param-value>2</param-value>  
  15.     </init-param>  
  16.     <load-on-startup>2</load-on-startup>  
  17. </servlet>  
  18. <servlet-mapping>  
  19.     <servlet-name>action</servlet-name>  
  20.     <url-pattern>*.do</url-pattern>  
  21. </servlet-mapping>  

--------------------------------------------

下面对上面的配置节信息进行解析

servlet-name:Servlet对象的名称

servlet-class:创建Servlet对象所要调用的类

param-name:参数名称

param-value:参数值

load-on-startup:Servlet容器启动时加载Servlet对象的顺序

servlet-mapping/servlet-name:要与servlet中的servlet-name配置节内容对应

url-pattern:客户访问的Servlet的相对URL路径

当Servlet容器启动的时候读取<servlet>配置节信息,根据<servlet-class>配置节信息创建Servlet对象,

同时根据<init-param>配置节信息创建HttpServletConfig对象,然后执行Servlet对象的init方法,并且根据

<load-on-startup>配置节信息来决定创建Servlet对象的顺序,如果此配置节信息为负数或者没有配置,那么

在Servlet容器启动时,将不加载此Servlet对象。

当客户访问Servlet容器时,Servlet容器根据客户访问的URL地址,通过<servlet-mapping>配置节中的<url-pattern>

配置节信息找到指定的Servlet对象,并调用此Servlet对象的service方法。

[转自: http://blog.csdn.net/coolwzjcool/article/details/5269802]



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