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tomcat如何避免遭遇ClassNotFoundException

时间:2014-10-19 01:24:54      阅读:276      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:tomcat   contextclassloader   上下文类加载器   类加载器   classnotfound   

在Tomcat中为什么创建类加载器后马上就Thread.currentThread().setContextClassLoader(catalinaLoader)?这里主要是为了避免后面加载类时加载失败。下面将举一个典型的例子说明如何利用URLClassLoader加载指定的jar包,并且解析由此引出的加载失败问题。
首先,定义一个提供服务的接口,并且打包成TestInterface.jar。
public interface TestInterface{
    public String display();
}


其次,创建一个名为TestClassLoader的类,它实现TestInterface.jar包里面的TestInterface接口,包路径为com.test,该类包含一个display方法,将这个类编译并打包成test.jar包,放在D盘目录下。
public class TestClassLoader implements TestInterface{
public String display(){
return "I can load this class and execute the method.";
}
}


最后,就是利用URLClassLoader加载并运行TestClassLoader类的display方法。创建一个测试类,如下
public class Test{
public static void main(String[] args){
try{
      URL url = new URL(“file:D:/test.jar”);
URLClassLoader myClassLoader = new URLClassLoader(new URL[]{url});
Class myClass = myClassLoader.loadClass(“com.test.TestClassLoader”);
TestInterface testClassLoader = (TestInterface)myClass.newInstance();
System.out.println(testClassLoader.display());
}catch(Exception e){
e.printStackTrace();
}
}
}
测试类的main方法中首先用URLClassLoader指定加载test.jar,然后再将com.test.TestClassLoader类加载到内存,最后用newInstance方法生成一个TestClassLoader实例,即可调用它的display方法。运行这个测试类,能够达到预期效果输出I can load this class and execute the method.语句。看起来一切来得都是那么的顺其自然,当你兴致冲冲地把自己的写好的TestInterface.jar包移植到web应用中时,现实无情地给你泼了一盆冷水,抛出java.lang.ClassNotFoundException:com. test.TestInterface异常,报错的位置正是代码中加粗的语句,可能你在想明明我添加了这个类啊,怎么会抛出找不到这个类呢?要明白为什么会报这样的错,需要搞清楚以下几点:
在Java中,我们用完全匹配类名来标识一个类,即用包名和类名。而在JVM中,一个类由完全匹配类名和一个类加载器的实例ID作为唯一标识。即是说同一个虚拟机可以有两个包名、类名都相同的类,只要他们由两个不同类加载器加载,而在各自类加载器中的类实例也是不同的,并且不能互相转换。
在类加载器加载某个类时,一般会在类中引用、继承、扩展其他的类,那么类加载器查找这些引用类也是一层一层往父类加载器上查找的,最后查看自己,如果都找不到将会报出找不到此类的错误。也就是说只会向上查找引用类,而不会往下从子类加载器上查找。
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。在没有显式声明由哪个类加载器加载的类(例如在程序中直接new一个类)时,将默认由当前线程类加载器加载,即线程运行到需要加载新类时,用自己的类加载器对其进行加载。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。当前线程类加载器的工作原理参考图3-1-6-1。随着线程的执行,class1直接由ContextClassLoader加载;接着线程创建了一个用户自定义类加载器MyClassLoader加载class2,所以class2由MyClassLoader加载;最后线程通过Thread.currentThread().setContextClassLoader(MyClassLoader)将当前线程类加载器设置为MyClassLoader,class3也就由MyClassLoader加载。
 bubuko.com,布布扣
图3-1-6-1 当前线程类加载器


了解了以上三点,再对前面加载时抛出找不到类的错误进行分析:
(1) 当测试类运行在命令行时,之所以能正常运行是因为,运行时当前线程类加载器是SystemClassLoader, TestInterface接口类自然由它加载,URLClassLoader的默认父类加载器也是SystemClassLoader,由双亲委派机制得知,最后TestClassLoader由SystemClassLoader加载,那么接口跟类都由同一个类加载器加载,自然也就能找到类跟接口并且进行转化。
(2) 当测试类移到web项目中时,假如将代码移到servlet里面,将直接报错无法运行。运行时当前线程类加载器是web应用类加载器WebAppClassLoader,而WebAppClassLoader跟一般的类加载器不同,它不会遵守双亲委派模型,它会先试图自己载入类,当自己无法载入时才交给父类加载器,所以TestInterface接口类由WebAppClassLoader加载。同样,URLClassLoader的父类加载器为SystemClassLoader,它负责加载TestClassLoader类。好了,问题来了,两个不同的类加载器分别加载两个类,而且WebAppClassLoader又是SystemClassLoader的子孙类加载器,由于TestClassLoader类扩展了TestInterface接口,所以当URLClassLoader加载TestClassLoader时找不到WebAppClassLoader中的TestInterface接口类,即抛出java.lang.ClassNotFoundException:com.test.TestInterface异常。
针对以上错误,有两种解决方法:
竟然是因为两个类被两个类加载器加载而导致找不到类,那么最简单的解决方法就是把这两个类统一由一个类加载器来加载,即是加载testclassloader.jar时用当前线程类加载器加载,只需稍微改下代码, 
URLClassLoader myClassLoader = new URLClassLoader(
new URL[] { url }, Thread.currentThread().getContextClassLoader());
        重点在加粗部分,即在创建URLClassLoader对象时将当前类加载器作为父类加载器传入,web应用当前线程类加载器是WebAppClassLoader,那么当加载testclassloader.jar时将优先交给WebAppClassLoader加载,这样就保证了两个类都在同一个类加载器中,不会再报找不到类异常。
URLClassLoader如果不设置父类加载器,它的默认父类加载器为SystemClassLoader,那么testclassloader.jar将由SystemClassLoader加载,为了能在SystemClassLoader中找到TestInterface接口类,必须让TestInterface接口类让SystemClassLoader父类加载器以上的类加载器加载,从图3-1-6-1中可知只有两个类加载器符合条件——BootstrapClassLoader跟ExtensionClassLoader。由于BootstrapClassLoader作为祖先类,负责加载java核心类,一般不让它加载用户类,所以把目光转向ExtensionClassLoader,它负责加载java扩展类,$JAVA_HOME/jre/lib/ext目录,那么我们把testclassloader.jar拷贝到此目录下,保证了由URLClassLoader加载的类的引用类能从ExtensionClassLoader中找到,问题同样得到解决。


讨论了这么多,回归到tomcat中Thread.currentThread().setContextClassLoader(catalinaLoader),上面讨论的典型类加载器错误在Tomcat中同样存在,因此tomcat正是通过设置线程上下文类加载器来解决的。在tomcat中类加载器存在以下三个状况:1、tomcat7默认是由commonLoader类加载器加载。2、commonLoader的父类加载器是systemLoader。3、当前线程类加载器是systemLoader。如图3-1-6-2中,先看默认情况,ContextClassLoader被赋为SystemLoader,SystemLoader看不见CommonLoader加载的类,即如果过程中引用就会报找不到类的错误,所以启动tomcat过程肯定报错。接着看看第二种改造的情况,把ContextClassLoader赋为CommonLoader,此时,tomcat启动过程中如果用到$CATALINA_BASE/lib或$CATALINA_HOME/lib中的类就不会报错了,它能看到SystemLoader及其父类加载器所有加载的类。简单地说,解决方法就是把CommonLoader设置为线程上下文类加载器。
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图3-1-6-2 tomcat中类加载器
为避免类加载错误,应该尽早设置线程上下文类加载器,所以在tomcat中启动类一初始化就马上设置,即Bootstrap类的init方法中通过Thread.currentThread().setContextClassLoader(catalinaLoader)设置,其中catalinaLoader跟CommonLoader是同一个对象。此后此线程运行时默认由CommonLoader类加载器载入类。

tomcat如何避免遭遇ClassNotFoundException

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原文地址:http://blog.csdn.net/wangyangzhizhou/article/details/40249221

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