Tomcat源码解读:ClassLoader的计划性

         汤姆(Tom)cat是一个经典的web
server,学习tomcat的源码对于我们是有很大的协助的。前一段时间精晓了tomcat的劳作的光景流程,对自己的新工作有了很大的支援。刚上学了ClassLoader(学习classloader的初衷源于公司产品的一个bug),也将本身对classloaderp写成了一篇博客。为了对ClassLoader有更多的掌握,现在就来探视汤姆(Tom)cat
6 的ClassLoader设计。

        
在此以前经过对tomcat的开行过程、tomcat处理request的长河进展简短的精通,驾驭tomcat的一一零部件及其功用。在这六个过程中,都有ClassLoader的黑影,所以今日照例从这五个方面动手,来打听Tomcat
怎样行使ClassLoader。

 

StandardClassLoader

Bootstrap.main()方法简单易行点说就是实施4个法子:init , setAwait, load,
start。

init

public void init()
        throws Exception
    {

        // Set Catalina path
        setCatalinaHome();
        setCatalinaBase();

        initClassLoaders();

        Thread.currentThread().setContextClassLoader(catalinaLoader);

        SecurityClassLoad.securityClassLoad(catalinaLoader);

        // Load our startup class and call its process() method
        if (log.isDebugEnabled())
            log.debug("Loading startup class");
        Class startupClass =
            catalinaLoader.loadClass
            ("org.apache.catalina.startup.Catalina");
        Object startupInstance = startupClass.newInstance();

        // Set the shared extensions class loader
        if (log.isDebugEnabled())
            log.debug("Setting startup class properties");
        String methodName = "setParentClassLoader";
        Class paramTypes[] = new Class[1];
        paramTypes[0] = Class.forName("java.lang.ClassLoader");
        Object paramValues[] = new Object[1];
        paramValues[0] = sharedLoader;
        Method method =
            startupInstance.getClass().getMethod(methodName, paramTypes);
        method.invoke(startupInstance, paramValues);

        catalinaDaemon = startupInstance;

    }

在init方法中调用首先initClassLoader方法来初阶化Tomcat的ClassLoader模块,然后是应用刚自定义类加载器加载catalinaLoader
来加载org.apache.catalina.startup.Catalina
类。接下来是调用Catalina中的setParentClassLoader方法。

 

这就看看initClassLoader将官Tomcat的ClassLoader模块初叶化成什么样体统的:

private void initClassLoaders() {
        try {
            commonLoader = createClassLoader("common", null);
            if( commonLoader == null ) {
                // no config file, default to this loader - we might be in a 'single' env.
                commonLoader=this.getClass().getClassLoader();
            }
            catalinaLoader = createClassLoader("server", commonLoader);
            sharedLoader = createClassLoader("shared", commonLoader);
        } catch (Throwable t) {
            log.error("Class loader creation threw exception", t);
            System.exit(1);
        }
}

 

 

此地其实就是成立了3个ClassLoader,分别是commonLoader, catalinaLoader,
sharedLoader。而实际上它们之间是有这某种关联的:

private ClassLoader createClassLoader(String name, ClassLoader parent)
        throws Exception {
String value = CatalinaProperties.getProperty(name + ".loader");
        if ((value == null) || (value.equals("")))
            return parent;
// some statement
ClassLoader classLoader = ClassLoaderFactory.createClassLoader
            (locations, types, parent);
   // some statement
}

也就是说启动过程起始化后的ClassLoader模型为:

图片 1

个中顶部的3个classLoader对象都由JDK提供的。commonLoader, catalinaLoader,
sharedLoader它们两个有一个一起的名字:StandardClassLoader。

bootstrapClassLoader是加载java_home/jre/lib目录下的个别jar包(不是总体)

extClassLoader是加载java_home/jre/lib/ext目录下的jar包

AppClassLoader是加载classpath中指定的jar包

在catalina.properties文件中则提议了这3个ClassLoader默认的加载路径。

common.loader=${catalina.home}/lib,${catalina.home}/lib/*.jar
server.loader=
shared.loader=

以此文件是在jar包中的,在选拔tomcat时是不得以修改的。倘诺想要修改默认的加载路径,该如何做吧?可以在catalina.config配置

想要了然是何许来头,可以参考CatalinaProperties类的落实。

 

下面说了Bootstrap的main方法中其实就是调用了4个方法init,setAwait, start,
load,除了init外,此外3个办法其实就是调用Catalina对象的附和的setAwait,start,
load方法。

从init方法的落实中,可以理解,在Bootstrap类中,除了Catalina类是由catalinaClassLoader加载的之外,其它的类都是JDK提供的ClassLoader加载的。也就是说遵照上节求学的始末,Catalina类在当前类Bootstrap类中是不可以一向调用的。但是这里又要调用Catalina中的方法,我在上节的测试中,拔取的是此外启动一个线程来缓解的。前些天就来探视Tomcat中什么解决这样的接纳场景的:

 

1)init中调用Catalina的setParentClassLoader方法

Object startupInstance = startupClass.newInstance();

        // Set the shared extensions class loader
        if (log.isDebugEnabled())
            log.debug("Setting startup class properties");
        String methodName = "setParentClassLoader";
        Class paramTypes[] = new Class[1];
        paramTypes[0] = Class.forName("java.lang.ClassLoader");
        Object paramValues[] = new Object[1];
        paramValues[0] = sharedLoader;
        Method method =
            startupInstance.getClass().getMethod(methodName, paramTypes);
        method.invoke(startupInstance, paramValues);

2) setAwait中调用catalina的setAwait方法

public void setAwait(boolean await)
        throws Exception {

        Class paramTypes[] = new Class[1];
        paramTypes[0] = Boolean.TYPE;
        Object paramValues[] = new Object[1];
        paramValues[0] = new Boolean(await);
        Method method = 
            catalinaDaemon.getClass().getMethod("setAwait", paramTypes);
        method.invoke(catalinaDaemon, paramValues);

    }

3)start调用catalina的start方法

public void start()
        throws Exception {
        if( catalinaDaemon==null ) init();

        Method method = catalinaDaemon.getClass().getMethod("start", (Class [] )null);
        method.invoke(catalinaDaemon, (Object [])null);

    }

4)load调用catalina的load方法

private void load(String[] arguments)
        throws Exception {

        // Call the load() method
        String methodName = "load";
        Object param[];
        Class paramTypes[];
        if (arguments==null || arguments.length==0) {
            paramTypes = null;
            param = null;
        } else {
            paramTypes = new Class[1];
            paramTypes[0] = arguments.getClass();
            param = new Object[1];
            param[0] = arguments;
        }
        Method method = 
            catalinaDaemon.getClass().getMethod(methodName, paramTypes);
        if (log.isDebugEnabled())
            log.debug("Calling startup class " + method);
        method.invoke(catalinaDaemon, param);

    }

它们都是应用反射来拍卖。

目前看来,要解决由不同classLoader加载器加载的类以前的模式调用,就有2种处理方案了:

方案一:另启动一个线程

方案二:使用反射。

 

Catalina是由catalinaClassLoader加载的,Tomcat启动过程会将汤姆(Tom)cat的有关组件加载并初阶化,而那些过程的进口都在Catalina中。所以呢Tomcat中绝在一些零件应当都是由catalinaClassLoader加载的。这句话说的也许有点满,不过呢,我这么说也是有缘由的:

在init方法中有这般一个过程:SecurityClassLoad.securityClassLoad(catalinaLoader);

 

下边来探视这么些过程的面目:

public static void securityClassLoad(ClassLoader loader)
        throws Exception {

        if( System.getSecurityManager() == null ){
            return;
        }

        loadCorePackage(loader);
        loadLoaderPackage(loader);
        loadServletsPackage(loader);
        loadSessionPackage(loader);
        loadUtilPackage(loader);
        loadJavaxPackage(loader);
        loadCoyotePackage(loader);
        loadHttp11Package(loader);
        loadTomcatPackage(loader);
}

private final static void loadCorePackage(ClassLoader loader)
        throws Exception {
        String basePackage = "org.apache.catalina.";
        loader.loadClass
            (basePackage +
             "core.ApplicationContextFacade$1");
        loader.loadClass
            (basePackage +
             "core.ApplicationDispatcher$PrivilegedForward");
        loader.loadClass
            (basePackage +
             "core.ApplicationDispatcher$PrivilegedInclude");
        loader.loadClass
            (basePackage +
             "core.ContainerBase$PrivilegedAddChild");
        loader.loadClass
            (basePackage +
             "core.StandardWrapper$1");
        loader.loadClass
            (basePackage +
              "core.ApplicationHttpRequest$AttributeNamesEnumerator");
    }

securityClassLoad(ClassLoader
loader)采纳了伪装(facade)格局来加载各体系。这里只列出了loadCorePackage的贯彻。另外模式的落实与这多少个是全然一样的。所以地点我才说汤姆(Tom)cat中绝在有的零件应当都是由catalinaClassLoader加载的。

并且依照这么些方法,也足以看看,要加载内部类,要用外部类与中间类类名之间加上$

 

 

===============================================================================

WebappClassLoader

地点说的其实就是汤姆(Tom)cat中的StandardClassLoader,汤姆cat中还有一种WebappClassLoader。依据名字就可以看出来,这么些ClassLoader是用以加载各类Web
Application而设计的。汤姆(Tom)cat的顺序零部件中与Web
Application有对应提到的,也就是StandardContext。为啥这么说吗?我们在Web应用中行使的ServletConext(Java
EE的专业API)在Tomcat中由ApplicationContext来实现,而ApplicationContext其实就是StandardContext的信托。

 

其一Classloader是用于加载web应用程序中的类。这个类未来会有特别询问一下。

 

相关文章