Tomcat的类加载机制是什么

Tomcat的类加载机制

Tomcat是一个开源的Java Web服务器，它实现了Java Servlet和JavaServer Pages（JSP）规范，在Tomcat中，类加载器负责将Java类加载到内存中，以便程序能够使用这些类，Tomcat的类加载机制主要包括三个部分：父类加载器、子类加载器和自定义类加载器。

1、父类加载器

Tomcat的父类加载器是Bootstrap ClassLoader，它是JVM的一部分，负责加载JRE的核心库，如java.lang、java.util等，当Tomcat启动时，Bootstrap ClassLoader会首先被创建，然后创建Catalina ClassLoader。

2、子类加载器

Tomcat的子类加载器是Catalina ClassLoader，它是Tomcat的核心类加载器，负责加载Tomcat的核心库，如org.apache.catalina.startup.Catalina等，Catalina ClassLoader继承自父类加载器Bootstrap ClassLoader，因此它可以访问父类加载器加载的所有类。

3、自定义类加载器

除了Bootstrap ClassLoader和Catalina ClassLoader之外，Tomcat还允许用户自定义类加载器，自定义类加载器可以继承自ClassLoader类或者其子类，并实现特定的加载逻辑，自定义类加载器的优先级低于父类加载器和子类加载器，只有在父类加载器和子类加载器都无法加载某个类时，才会尝试使用自定义类加载器进行加载。

4、双亲委派模型

Tomcat的类加载机制遵循双亲委派模型，当一个类需要被加载时，首先由父类加载器尝试加载，如果父类加载器无法加载该类，则将请求委托给子类加载器进行加载，如果子类加载器也无法加载该类，则将请求委托给自定义类加载器进行加载，只有当所有类加载器都无法加载该类时，才会抛出ClassNotFoundException异常。

5、热部署

Tomcat支持热部署功能，即在不重启服务器的情况下，可以重新部署Web应用程序，为了实现热部署，Tomcat引入了一个名为WebappClassLoader的子类加载器，WebappClassLoader负责加载每个Web应用程序的类文件，当Web应用程序被更新时，只需要重新部署新的class文件，而不需要重启整个服务器，WebappClassLoader会优先于Catalina ClassLoader和自定义类加载器进行类的加载。

6、隔离性

为了确保Web应用程序之间的隔离性，Tomcat为每个Web应用程序分配了一个独立的ClassLoader实例，这样，即使两个Web应用程序中有相同的类名和包名，它们也不会相互干扰，这也使得Web应用程序能够访问到自己的资源文件，如HTML、CSS、JavaScript等。

7、安全性

为了防止反面代码对系统造成破坏，Tomcat对自定义类加载器的权限进行了限制，默认情况下，自定义类加载器只能访问自己目录下的class文件，而不能访问其他目录的class文件，如果需要让自定义类加载器访问其他目录的class文件，可以通过设置安全策略来实现。

相关问答FAQs：

Q1：Tomcat的父类加载器是什么？

A1：Tomcat的父类加载器是Bootstrap ClassLoader，它是JVM的一部分，负责加载JRE的核心库。

Q2：Tomcat的子类加载器是什么？

A2：Tomcat的子类加载器是Catalina ClassLoader，它是Tomcat的核心类加载器，负责加载Tomcat的核心库。

Q3：什么是双亲委派模型？

A3：双亲委派模型是一种类的加载机制，当一个类需要被加载时，首先由父类加载器尝试加载，如果父类加载器无法加载该类，则将请求委托给子类加载器进行加载，如果子类加载器也无法加载该类，则将请求委托给自定义类加载器进行加载，只有当所有类加载器都无法加载该类时，才会抛出ClassNotFoundException异常。

Q4：Tomcat如何实现热部署？

A4：Tomcat通过引入一个名为WebappClassLoader的子类加载器来实现热部署功能，WebappClassLoader负责加载每个Web应用程序的类文件，当Web应用程序被更新时，只需要重新部署新的class文件，而不需要重启整个服务器，WebappClassLoader会优先于Catalina ClassLoader和自定义类加载器进行类的加载。