Tomcat中的类是怎么被一步步加载的？

theoforce

前言
　　了解Tomcat的类加载机制，原来一切是这么的简单。
http://i2.运维网.com/images/blog/201809/17/0fe8580e5226d6fa4f71925eb779d680.jpg
一、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。
二、JVM类加载
　　JVM类加载采用:父类委托机制，如下图所示：
http://i2.运维网.com/images/blog/201809/17/7f79eac4fda2ba0241cc670471e68898.jpg
JVM中包括集中类加载器：
　　BootStrapClassLoader 引导类加载器
　　ExtClassLoader 扩展类加载器
　　AppClassLoader 应用类加载器
　　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，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）：
　　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。
　　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。
　　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。
三、Tomcat类加载
　　在Tomcat中类的加载稍有不同，如下图：
http://i2.运维网.com/images/blog/201809/17/4f06d75e075203d063fe114a42b0ae48.png
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。
http://i2.运维网.com/images/blog/201809/17/35409c8ad69fc44e2c54d25e6b4ba238.jpg
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
http://i2.运维网.com/images/blog/201809/17/7154cff4c52832047643b1270ce02733.jpg
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
　　四、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。
　　欢迎工作一到五年的Java工程师朋友们加入Java架构开发：744677563
　　群内提供免费的Java架构学习资料（里面有高可用、高并发、高性能及分布式、Jvm性能调优、Spring源码，MyBatis，Netty,Redis,Kafka,Mysql,Zookeeper,Tomcat,Docker,Dubbo,Nginx等多个知识点的架构资料）合理利用自己每一分每一秒的时间来学习提升自己，不要再用"没有时间“来掩饰自己思想上的懒惰！趁年轻，使劲拼，给未来的自己一个交代！