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最新评论
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sdyjmc:
好人啊,内牛满面啊~~
Maven打包,并获取依赖的jar包&&设置main方法启动 -
wangxiang243:
不错很实用!
Maven打包,并获取依赖的jar包&&设置main方法启动 -
啦啦123:
...
java字符串格式化:String.format()方法的使用 -
plandu:
不错,我有个问题,怎么通过sigar获取CPU序列号、硬盘卷标 ...
java如何实现系统监控、系统信息收集、sigar开源API的学习(转) -
记录成长:
你用什么软件画的流程图呀?
让CAS支持客户端自定义登陆页面——原理篇
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:
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 - 部分原代码分析
3.1 - org/apache/catalina/startup/Bootstrap.javaTomcat Server线程的起点
构造ClassLoader树,并设置Tomcat Server线程的contextClassLoader为catalinaloader
载入若干类,然后转入org.apache.catalina.startup.Catalina类中
---------------------------------------
package org.apache.catalina.startup; // JDK类库 import java.io.File; import java.io.IOException; import java.lang.reflect.Method; import java.net.MalformedURLException; import java.net.URL; import java.util.ArrayList; // apache自己的类库 import org.apache.catalina.loader.Extension; import org.apache.catalina.loader.StandardClassLoader; /** * Boostrap loader for Catalina. This application constructs a class loader * for use in loading the Catalina internal classes (by accumulating all of the * JAR files found in the "server" directory under "catalina.home"), and * starts the regular execution of the container. The purpose of this * roundabout approach is to keep the Catalina internal classes (and any * other classes they depend on, such as an XML parser) out of the system * class path and therefore not visible to application level classes. * * @author Craig R. McClanahan * @version $Revision: 1.36 $ $Date: 2002/04/01 19:51:31 $ */ /** * 该类的main方法的主要任务: * -------------------------- * * 1,创建TOMCAT自己的类载入器(ClassLoader) * +---------------------------+ * | Bootstrap | * | | | * | System | * | | | * | Common | * | / \ | * | Catalina Shared | * +---------------------------+ * 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$CATALINA_HOME/shared/...,它们仅对所有WEB APP可见,对TOMCAT不可见(也不必见) * 注意:当一个ClassLoader被请求载入一个类时,它首先请求其父ClassLoader完成载入, * 仅当其父ClassLoader无法载入该类时,才试图自己载入该类 * 2,改变本身线程的默认ClassLoader(本线程就是Tomcat Server线程,类载入器是catalinaLoader) * 3,让catalinaLoader载入一些类,类的位置在$CATALINA_HOME/server/lib/catalina.jar中 * 4,创建org.apache.catalina.startup.Catalina类的一个实例startupInstance,并为其调用方法: * startupInstance.setParentClassLoader(sharedLoader); * startupInstance.process(args); * * * 有关ClassLoader的说明: * ----------------------- * * 每个被DEPLOY的WEB APP都会被创建一个ClassLoader,用来载入该WEB APP自己的类 * 这些类的位置是webappX/WEB-INF/classes/*.class和webappX/WEB-INF/lib/*.jar * * ClassLoader的工作流程是: * 1) 收到一个载入类的的请求 * 2) 请求其父ClassLoader来完成该类的载入 * 3) 如果父ClassLoader无法载入,则自己试图完成该类的载入 * * 特别注意WEB APP自己的ClassLoader的实现与众不同: * 它先试图从WEB APP自己的目录里载入,如果失败则请求父ClassLoader的代理 * 这样可以让不同的WEB APP之间的类载入互不干扰 * * WEB APP的ClassLoader的层次结构是: * +----------------------------+ * | Shared | * | / \ ... | * | Webapp1 Webapp2 ... | * +----------------------------+ * 故对于一个WEB APP,其类载入的优先顺序如下: * - /WEB-INF/classes/*.class 和 /WEB-INF/lib/*.jar * - Bootstrap classes of JVM * - System class loader classes * - $CATALINA_HOME/common/... * - $CATALINA_HOME/shared/... * * * 小结: * ------ * * 综上分析 * - Tomcat Server线程使用的classLoader是Catalina * - 每个WEB APP线程使用的classloader是Webapp? * */ public final class Bootstrap { /** * DEBUG级别 */ private static int debug = 0; /** * 脚本执行该程序时,提供以下的系统属性: * java.endorsed.dirs="$JAVA_ENDORSED_DIRS" -classpath "$CLASSPATH" \ * java.security.manager \ * java.security.policy=="$CATALINA_BASE"/conf/catalina.policy \ * catalina.base="$CATALINA_BASE" \ * catalina.home="$CATALINA_HOME" \ * java.io.tmpdir="$CATALINA_TMPDIR" \ * * @param args Command line arguments to be processed */ public static void main(String args[]) { // 设置debug for (int i = 0; i < args.length; i++) { if ("-debug".equals(args[i])) debug = 1; } // 设置好系统属性catalina.base,即保证其有值 if (System.getProperty("catalina.base") == null) System.setProperty("catalina.base", getCatalinaHome()); // 创建三个ClassLoader // 这三个对象是通过ClassLoaderFactory的静态方法创建的 // 其实际类型是StandardClassLoader,完成tomcat自定义的类载入 // 这些类对非tomcat及其上的webapp的其它java程序不可见,故用自己的Classloader载入 ClassLoader commonLoader = null; ClassLoader catalinaLoader = null; ClassLoader sharedLoader = null; try { File unpacked[] = new File[1]; File packed[] = new File[1]; File packed2[] = new File[2]; ClassLoaderFactory.setDebug(debug); // $CATALINA_HOME/common/classes/*.class - 未压缩的类 // $CATALINA_HOME/common/endorsed/*.jar - 压缩的类(endorse:支持) // $CATALINA_HOME/common/lib/*.jar - 压缩的类 // 这些类是被tomcat server以及所有的webapp所共享的类,由commonLoader负责载入 unpacked[0] = new File(getCatalinaHome(), "common" + File.separator + "classes"); packed2[0] = new File(getCatalinaHome(), "common" + File.separator + "endorsed"); packed2[1] = new File(getCatalinaHome(), "common" + File.separator + "lib"); commonLoader = ClassLoaderFactory.createClassLoader(unpacked, packed2, null); // $CATALINA_HOME/server/classes/*.class // $CATALINA_HOME/server/lib/*.jar // 这些类是仅被tomcat server使用而对webapp不可见的类,由catalinaLoader负责载入 unpacked[0] = new File(getCatalinaHome(), "server" + File.separator + "classes"); packed[0] = new File(getCatalinaHome(), "server" + File.separator + "lib"); catalinaLoader = ClassLoaderFactory.createClassLoader(unpacked, packed, commonLoader); // $CATALINA_BASE/shared/classes/*.class // $CATALINA_BASE/shared/lib/*.jar // 这些类是仅被tomcat的webapp使用的类,由sharedLoader负责载入 unpacked[0] = new File(getCatalinaBase(), "shared" + File.separator + "classes"); packed[0] = new File(getCatalinaBase(), "shared" + File.separator + "lib"); sharedLoader = ClassLoaderFactory.createClassLoader(unpacked, packed, commonLoader); // 注意三个自己定置的ClassLoader的层次关系: // systemClassLoader (root) // +--- commonLoader // +--- catalinaLoader // +--- sharedLoader } catch (Throwable t) { log("Class loader creation threw exception", t); System.exit(1); } // 为当前的线程更改其contextClassLoader // 一般的线程默认的contextClassLoader是系统的ClassLoader(所有其它自定义ClassLoader的父亲) // 当该线程需要载入类时,将使用自己的contextClassLoader来寻找并载入类 // 更改contextClassLoader可以更改该线程的寻找和载入类的行为,但不影响到其它线程 // 注意!Tomcat Server线程使用的是catalinaLoader Thread.currentThread().setContextClassLoader(catalinaLoader); // Load our startup class and call its process() method try { // 预载入catalinalLoader的一些类 SecurityClassLoad.securityClassLoad(catalinaLoader); // 获得tomcat的启动类:org.apache.catalina.startup.Catalina,并创建该类的一个实例 if (debug >= 1) log("Loading startup class"); Class startupClass = catalinaLoader.loadClass ("org.apache.catalina.startup.Catalina"); Object startupInstance = startupClass.newInstance(); // 设置startupInstance的父ClassLoader,相当于执行: // Catalina startupInstance = new Catailina(); // startupInstance.setParentClassLoader(sharedLoader); // 详情参考类org.apache.catalina.startup.Catalina if (debug >= 1) log("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); // 使用main方法获得的参数args来执行process方法,相当于: // startupInstance.process(args); // 详情参考类org.apache.catalina.startup.Catalina if (debug >= 1) log("Calling startup class process() method"); methodName = "process"; paramTypes = new Class[1]; paramTypes[0] = args.getClass(); paramValues = new Object[1]; paramValues[0] = args; method = startupInstance.getClass().getMethod(methodName, paramTypes); method.invoke(startupInstance, paramValues); } catch (Exception e) { System.out.println("Exception during startup processing"); e.printStackTrace(System.out); System.exit(2); } } /** * 返回$CATALINA_HOME变量。如果该变量没有定义,则将之赋值为用户的当前工作目录。 */ private static String getCatalinaHome() { return System.getProperty("catalina.home", System.getProperty("user.dir")); } /** * 返回$CATALINA_BASE变量。如果该变量没有定义,则将之赋值为$CATALINA_HOME。 */ private static String getCatalinaBase() { return System.getProperty("catalina.base", getCatalinaHome()); } /** * 输出LOG信息。 */ private static void log(String message) { System.out.print("Bootstrap: "); System.out.println(message); } /** * 输出由异常引起的LOG信息。 */ private static void log(String message, Throwable exception) { log(message); exception.printStackTrace(System.out); } } --------------------------------------------------------
+-----------------------------+ | Bootstrap | | | | | System | | | | | Common | | / \ | | Catalina Shared | | / \ | | WebApp1 WebApp2 | +-----------------------------+
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