JVM围观如何打破双亲委派机制

下面手把手用代码来实现打破JVM的双亲委派机制

一、Tomcat打破双亲委派机制

以Tomcat类加载为例，Tomcat作为web容器， 那么它要解决什么问题呢？Tomcat 如果使用默认的双亲委派类加载机制行不行？

1.1 Tomcat作为web容器， 那么它要解决什么问题呢？

• 1.1.1. 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。

• 1.1.2. 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。

• 1.1.3. 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。

• 1.1.4. 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。

1.2 Tomcat 如果使用默认的双亲委派类加载机制行不行？

答案是不行的。为什么？

• 第1.1.1的问题，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。

• 第1.1.2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。

• 第1.1.3和1.1.4，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。

二、Tomcat自定义加载器详解

2.1 tomcat的主要类加载器

• 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；

• catalinaLoader：Tomcat容器私有的类加载器，加载路径中的class对于Webapp不可见；

• 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；

• 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：

• 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。

• WebAppClassLoader可以使用SharedClassLoader加载到的类，但各个WebAppClassLoader实例之间相互隔离。

• 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。

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。

2.2 模拟Tomcat实现打破双亲委派机制

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

package cn.phlos.csdn.demo;import java.io.FileInputStream;
import java.lang.reflect.Method;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 loadedClass c = findLoadedClass(name);if (c == null) {// If still not found, then invoke findClass in order// to find the class.long t = System.nanoTime();//非自定义的类还是走双亲委派加载if (!name.startsWith("cn.phlos.csdn.demo")) {c = this.getParent().loadClass(name);} else {c = findClass(name);}// this is the defining class loader; record the statssun.misc.PerfCounter.getFindClassTime().addElapsedTimeFrom(t);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/2023/demo/");Class clazz = classLoader.loadClass("cn.phlos.csdn.demo.MyTest");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:/test/2023/demo1/");Class clazz1 = classLoader1.loadClass("cn.phlos.csdn.demo.MyTest");Object obj1 = clazz1.newInstance();Method method1 = clazz1.getDeclaredMethod("sout", null);method1.invoke(obj1, null);System.out.println(clazz1.getClassLoader());}
}

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。

代码运行步骤：

第一步下载MyTest类，以准备好，下载地址：点击下载-2023.zip

第二步把下载好的压缩包进行解压，修改代码里的D:/test为你解压的路径

第三步，运行上面的代码