彻底剖析JVM类加载机制（二）

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彻底剖析JVM类加载机制（一）

2、Tomcat如何打破双亲委派机制

2.1、以Tomcat类加载为例，Tomcat 如果使用默认的双亲委派类加载机制行不行？

Tomcat需要解决什么问题？
	1. 一个web容器可能需要部署两个应用程序，不同的应用程序可能会依赖同一个第三方类库的不同版本，不能要求同一个类库在同一个
	服务器只有一份，因此要保证每个应用程序的类库都是独立的，保证相互隔离。 
	2. 部署在同一个web容器中相同的类库相同的版本可以共享。否则，如果服务器有10个应用程序，那么要有10份相同的类库加载进虚拟机。 
	3. web容器也有自己依赖的类库，不能与应用程序的类库混淆。基于安全考虑，应该让容器的类库和程序的类库隔离开来。 
	4. web容器要支持jsp的修改，我们知道，jsp 文件最终也是要编译成class文件才能在虚拟机中运行，但程序运行后修改jsp已经
	是司空见惯的事情， web容器需要支持 jsp 修改后不用重启。

所以答案：Tomcat 如果使用默认的双亲委派类加载机制是不行的！！！

为什么不行？
	1、第一个问题，如果使用默认的类加载器机制，那么是无法加载两个相同类库的不同版本的，默认的类加器是不管你是什么版本的，只在乎你的全限定类名，并且只有一份。
	2、第二个问题，默认的类加载器是能够实现的，因为他的职责就是保证唯一性。
	3、第三个问题和第一个问题一样。
	4、第四个问题，我们想我们要怎么实现jsp文件的热加载，jsp 文件其实也就是class文件，那么如果修改了，但类名还是一样，
	类加载器会直接取方法区中已经存在的，修改后的jsp是不会重新加载的。那么怎么办呢？我们可以直接卸载掉这jsp文件的类加载器，
	所以你应该想到了，每个jsp文件对应一个唯一的类加载器，当一个jsp文件修改了，就直接卸载这个jsp类加载器。重新创建类加载器，重新加载jsp文件。

3、Tomcat自定义加载器详解

tomcat的几个主要类加载器：
	1、commonLoader：Tomcat最基本的类加载器，加载路径中的class可以被Tomcat容器本身以及各个Webapp访问；
	2、catalinaLoader：Tomcat容器私有的类加载器，加载路径中的class对于Webapp不可见；
	3、sharedLoader：各个Webapp共享的类加载器，加载路径中的class对于所有Webapp可见，但是对于Tomcat容器不可见；
	4、WebappClassLoader：各个Webapp私有的类加载器，加载路径中的class只对当前Webapp可见，比如加载war包里相关的类，
	每个war包应用都有自己的WebappClassLoader，实现相互隔离，比如不同war包应用引入了不同的spring版本，这样实现就能加载各自的spring版本；
	
从图中的委派关系中可以看出：
	1、CommonClassLoader能加载的类都可以被CatalinaClassLoader和SharedClassLoader使用，
	从而实现了公有类库的共用，而CatalinaClassLoader和SharedClassLoader自己能加载的类则与对方相互隔离。
	2、WebAppClassLoader可以使用SharedClassLoader加载到的类，但各个WebAppClassLoader实例之间相互隔离。
	3、而JasperLoader的加载范围仅仅是这个JSP文件所编译出来的那一个.Class文件，它出现的目的就是为了被丢弃：
	当Web容器检测到JSP文件被修改时，会替换掉目前的JasperLoader的实例，并通过再建立一个新的Jsp类加载器来实现JSP文件的热加载功能。

由此可见，tomcat 这种类加载机制违背了java 推荐的双亲委派模型了吗？答案是：违背了。
很显然，tomcat 不是这样实现，tomcat 为了实现隔离性，没有遵守这个约定，每个webappClassLoader加载自己的目录下的class文件，不会传递给父类加载器，打破了双亲委派机制。

4、模拟实现Tomcat的webappClassLoader加载自己war包应用内不同版本类实现相互共存与隔离

public class MyClassLoaderTest {
     
    static class MyClassLoader extends ClassLoader {
     
        private String classPath;

        public MyClassLoader(String classPath) {
     
            this.classPath = classPath;
        }

        private byte[] loadByte(String name) throws Exception {
     
            name = name.replaceAll("\\.", "/");
            FileInputStream fis = new FileInputStream(classPath + "/" + name
                    + ".class");
            int len = fis.available();
            byte[] data = new byte[len];
            fis.read(data);
            fis.close();
            return data;

        }

        protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {
     
            try {
     
                byte[] data = loadByte(name);
                return defineClass(name, data, 0, data.length);
            } catch (Exception e) {
     
                e.printStackTrace();
                throw new ClassNotFoundException();
            }
        }

        /**
         * 重写类加载方法，实现自己的加载逻辑，不委派给双亲加载
         * @param name
         * @param resolve
         * @return
         * @throws ClassNotFoundException
         */
        protected Class<?> loadClass(String name, boolean resolve)
                throws ClassNotFoundException {
     
            synchronized (getClassLoadingLock(name)) {
     
                // First, check if the class has already been loaded
                Class<?> c = findLoadedClass(name);

                if (c == null) {
     
                    // If still not found, then invoke findClass in order
                    // to find the class.
                    long t1 = System.nanoTime();

                    //非自定义的类还是走双亲委派加载
                    if (!name.startsWith("com.zhz.jvm")){
     
                        c = this.getParent().loadClass(name);
                    }else{
     
                        c = findClass(name);
                    }

                    // this is the defining class loader; record the stats
                    sun.misc.PerfCounter.getFindClassTime().addElapsedTimeFrom(t1);
                    sun.misc.PerfCounter.getFindClasses().increment();
                }
                if (resolve) {
     
                    resolveClass(c);
                }
                return c;
            }
        }
    }

    public static void main(String args[]) throws Exception {
     
        MyClassLoader classLoader = new MyClassLoader("D:/test");
        Class clazz = classLoader.loadClass("com.zhz.jvm.User1");
        Object obj = clazz.newInstance();
        Method method= clazz.getDeclaredMethod("sout", null);
        method.invoke(obj, null);
        System.out.println(clazz.getClassLoader());
        
        System.out.println();
        MyClassLoader classLoader1 = new MyClassLoader("D:/test1");
        Class clazz1 = classLoader1.loadClass("com.zhz.jvm.User1");
        Object obj1 = clazz1.newInstance();
        Method method1= clazz1.getDeclaredMethod("sout", null);
        method1.invoke(obj1, null);
        System.out.println(clazz1.getClassLoader());
    }
}

运行结果：
=======自己的加载器加载类调用方法=======
com.zhz.jvm.MyClassLoaderTest$MyClassLoader@266474c2

=======另外一个User1版本：自己的加载器加载类调用方法=======
com.zhz.jvm.MyClassLoaderTest$MyClassLoader@15d3c458

注意：同一个JVM内，两个相同包名和类名的类对象可以共存，因为他们的类加载器可以不一样，所以看两个类对象是否是同一个，除了看类的包名和类名是否都相同之外，还需要他们的类加载器也是同一个才能认为他们是同一个。

5、模拟实现Tomcat的JasperLoader热加载

原理：后台启动线程监听jsp文件变化，如果变化了找到该jsp对应的servlet类的加载器引用(gcroot)，重新生成新的JasperLoader加载器赋值给引用，然后加载新的jsp对应的servlet类，之前的那个加载器因为没有gcroot引用了，下一次gc的时候会被销毁