还是Tomcat，关于类加载器的趣味实验

一、前言

类加载器，其实是很复杂一个东西，想等到我完全什么都弄明白了再写出来，估计不太现实。。。现在只能是知道多少写多少吧。

首先，我提一个问题：在我们自己的servlet中（比如ssm中，controller的代码），可以访问 tomcat 安装目录下 lib 中的类吗？（servlet-api.jar包中的不算）

好好思考一下再回答。如果你说不可以，那可能接下来会有点尴尬。。。

二、测试

1、tomcat 类加载器结构复习

咱们看图说话，应用程序类加载器，主要加载classpath路径下的类，在tomcat 的启动脚本里，最终会设置为 bin 目录下的bootstrap.jar 和tomcat-juli.jar：

common类加载器主要用于加载 tomcat 中间件自身、webapp 都可以访问的类；

catalina 类加载器，主要用于加载 tomcat 自身的类， webapp 不能访问；

共享类（shared）类加载器， 主要是用于加载 webapp 共享的类，比如大家都用 spring 开发，该类加载器的初衷就是加载 共用的 spring 相关的jar包。

这三者的加载路径，可以查看 Tomcat （我这边是Tomcat 8）安装目录下，conf / catalina.properties：

 #
 #
 # List of comma-separated paths defining the contents of the "common"
 # classloader. Prefixes should be used to define what is the repository type.
 # Path may be relative to the CATALINA_HOME or CATALINA_BASE path or absolute.
 # If left as blank,the JVM system loader will be used as Catalina's "common"
 # loader.
 # Examples:
 #     "foo": Add this folder as a class repository
 #     "foo/*.jar": Add all the JARs of the specified folder as class
 #                  repositories
 #     "foo/bar.jar": Add bar.jar as a class repository
 #
 # Note: Values are enclosed in double quotes ("...") in case either the
 #       ${catalina.base} path or the ${catalina.home} path contains a comma.
 #       Because double quotes are used for quoting, the double quote character
 #       may not appear in a path.
18 common.loader="${catalina.base}/lib","${catalina.base}/lib/*.jar","${catalina.home}/lib","${catalina.home}/lib/*.jar"

 #
 # List of comma-separated paths defining the contents of the "server"
 # classloader. Prefixes should be used to define what is the repository type.
 # Path may be relative to the CATALINA_HOME or CATALINA_BASE path or absolute.
 # If left as blank, the "common" loader will be used as Catalina's "server"
 # loader.
 # Examples:
 #     "foo": Add this folder as a class repository
 #     "foo/*.jar": Add all the JARs of the specified folder as class
 #                  repositories
 #     "foo/bar.jar": Add bar.jar as a class repository
 #
 # Note: Values may be enclosed in double quotes ("...") in case either the
 #       ${catalina.base} path or the ${catalina.home} path contains a comma.
 #       Because double quotes are used for quoting, the double quote character
 #       may not appear in a path.
36 server.loader=

 #
 # List of comma-separated paths defining the contents of the "shared"
 # classloader. Prefixes should be used to define what is the repository type.
 # Path may be relative to the CATALINA_BASE path or absolute. If left as blank,
 # the "common" loader will be used as Catalina's "shared" loader.
 # Examples:
 #     "foo": Add this folder as a class repository
 #     "foo/*.jar": Add all the JARs of the specified folder as class
 #                  repositories
 #     "foo/bar.jar": Add bar.jar as a class repository
 # Please note that for single jars, e.g. bar.jar, you need the URL form
 # starting with file:.
 #
 # Note: Values may be enclosed in double quotes ("...") in case either the
 #       ${catalina.base} path or the ${catalina.home} path contains a comma.
 #       Because double quotes are used for quoting, the double quote character
 #       may not appear in a path.
55 shared.loader=

但是，应该是从 tomcat 7开始， common.loader 和 shared.loader 已经默认置空了。 为什么留空的原因，这里先不详细讲述。（因为我也不完全懂啊，哈哈哈）

Webapp 类加载器就不用说了， 主要是加载自身目录下的 WEB-INF/classes、 WEB-INF/lib 中的类。

对这部分感兴趣的，可以再看看我的另一篇文章：实战分析Tomcat的类加载器结构（使用Eclipse MAT验证）

我们再回头看看，文章开头的图里，清晰地展示了： webapp的类加载器的parent，即为 common 类加载器。 那么，只要我们在 业务代码里进行如下调用，应该就获取到了 common 类加载器，于是就可以愉快地加载 Tomcat 安装目录下的 lib目录的jar了：

        ClassLoader classLoader = this.getClass().getClassLoader();
        ClassLoader directparent = classLoader.getParent();

2、验证程序

我这边建了个简单的web程序，只有一个servlet。

MyServlet .java：

 import javax.servlet.*;
 import java.io.IOException;
 import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
 import java.lang.reflect.Method;
 import java.net.URL;
 import java.net.URLClassLoader;

 public class MyServlet implements Servlet {
     @Override
     public void init(ServletConfig config) throws ServletException {

     }

     @Override
     public ServletConfig getServletConfig() {
         return null;
     }

     @Override
     public void service(ServletRequest req, ServletResponse res) throws ServletException, IOException {
         ClassLoader classLoader = this.getClass().getClassLoader();
         System.out.println("当前类加载器(webapp加载器):" + classLoader);
         printPath(classLoader);

         ClassLoader directparent = classLoader.getParent();
         System.out.println("父加载器(tomcat 自身的加载器):" + directparent);
         printPath(directparent);

         // 从父加载器开始循环，应该会按顺序取到：应用类加载器--ext类加载器--bootstrap加载器
         classLoader = directparent;
         while (classLoader != null){
             ClassLoader parent = classLoader.getParent();
             System.out.println("当前类加载器为:" + parent);
             printPath(parent);
             classLoader = parent;
         }

         if (directparent != null) {
             try {
                 Class<?> loadClass = directparent.loadClass("org.apache.catalina.core.StandardEngine");
                 Object instance = loadClass.newInstance();
                 Method[] methods = loadClass.getMethods();
                 System.out.println("以下为StandardEngine的所有方法.................");
                 for (Method method : methods) {
                     System.out.println(method);
                 }

                 System.out.println("反射调用方法测试............................");
                 Method getDefaultHostMethod = loadClass.getMethod("getDefaultHost");
                 Object result = getDefaultHostMethod.invoke(instance);
                 System.out.println("before:" + result);

                 Method setDefaultHostMethod = loadClass.getMethod("setDefaultHost", String.class);
                 setDefaultHostMethod.invoke(instance,"hahaha...");

                 Object afterResult = getDefaultHostMethod.invoke(instance);
                 System.out.println("after:" + afterResult);

             } catch (ClassNotFoundException | IllegalAccessException | InstantiationException | InvocationTargetException | NoSuchMethodException e) {
                 e.printStackTrace();
             }
         }
     }

     private void printPath(ClassLoader directparent) {
         if (directparent instanceof URLClassLoader){
             URLClassLoader urlClassLoader = (URLClassLoader) directparent;
             URL[] urLs = urlClassLoader.getURLs();
             for (URL urL : urLs) {
                 System.out.println(urL);
             }
         }
     }

     @Override
     public String getServletInfo() {
         return null;
     }

     @Override
     public void destroy() {

     }
 }

加入到 web.xml中：

<servlet>
        <servlet-name>MyServlet</servlet-name>
        <servlet-class>MyServlet</servlet-class>
        <load-on-startup>1</load-on-startup>
    </servlet>

    <servlet-mapping>
        <servlet-name>MyServlet</servlet-name>
        <url-pattern>/*</url-pattern>
    </servlet-mapping>

pom.xml：

 <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

 <project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
   xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
   <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

   <groupId>com.ckl</groupId>
   <artifactId>tomcatclassloader</artifactId>
   <version>1.0-SNAPSHOT</version>
   <packaging>war</packaging>

   <name>tomcatclassloader Maven Webapp</name>
   <!-- FIXME change it to the project's website -->
   <url>http://www.example.com</url>

   <properties>
     <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
     <maven.compiler.source>1.7</maven.compiler.source>
     <maven.compiler.target>1.7</maven.compiler.target>
   </properties>

   <dependencies>

       <dependency>
           <groupId>javax.servlet</groupId>
           <artifactId>javax.servlet-api</artifactId>
           <version>3.1.0</version>
           <scope>provided</scope>
       </dependency>

   </dependencies>

   <build>
     <finalName>tomcatclassloader</finalName>
     <pluginManagement><!-- lock down plugins versions to avoid using Maven defaults (may be moved to parent pom) -->
       <plugins>
         <plugin>
           <artifactId>maven-clean-plugin</artifactId>
           <version>3.1.0</version>
         </plugin>
         <!-- see http://maven.apache.org/ref/current/maven-core/default-bindings.html#Plugin_bindings_for_war_packaging -->
         <plugin>
           <artifactId>maven-resources-plugin</artifactId>
           <version>3.0.2</version>
         </plugin>
         <plugin>
           <artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>
           <version>3.8.0</version>
         </plugin>
         <plugin>
           <artifactId>maven-surefire-plugin</artifactId>
           <version>2.22.1</version>
         </plugin>
         <plugin>
           <artifactId>maven-war-plugin</artifactId>
           <version>3.2.2</version>
         </plugin>
         <plugin>
           <artifactId>maven-install-plugin</artifactId>
           <version>2.5.2</version>
         </plugin>
         <plugin>
           <artifactId>maven-deploy-plugin</artifactId>
           <version>2.8.2</version>
         </plugin>
       </plugins>
     </pluginManagement>
   </build>
 </project>

运行结果如下：

当前类加载器(webapp加载器):ParallelWebappClassLoader
  context: tomcatclassloader
  delegate: false
----------> Parent Classloader:
java.net.URLClassLoader@1372ed45

file:/F:/ownprojects/tomcatclassloader/target/tomcatclassloader/WEB-INF/classes/

父加载器(tomcat 自身的加载器):java.net.URLClassLoader@1372ed45

file:/D:/soft/apache-tomcat-8.5.23/lib/
file:/D:/soft/apache-tomcat-8.5.23/lib/annotations-api.jar
file:/D:/soft/apache-tomcat-8.5.23/lib/catalina-ant.jar
file:/D:/soft/apache-tomcat-8.5.23/lib/catalina-ha.jar
file:/D:/soft/apache-tomcat-8.5.23/lib/catalina-storeconfig.jar
file:/D:/soft/apache-tomcat-8.5.23/lib/catalina-tribes.jar
file:/D:/soft/apache-tomcat-8.5.23/lib/catalina.jar
file:/D:/soft/apache-tomcat-8.5.23/lib/ecj-4.6.3.jar
file:/D:/soft/apache-tomcat-8.5.23/lib/el-api.jar
file:/D:/soft/apache-tomcat-8.5.23/lib/jasper-el.jar
file:/D:/soft/apache-tomcat-8.5.23/lib/jasper.jar
file:/D:/soft/apache-tomcat-8.5.23/lib/jaspic-api.jar
file:/D:/soft/apache-tomcat-8.5.23/lib/jsp-api.jar
file:/D:/soft/apache-tomcat-8.5.23/lib/servlet-api.jar
file:/D:/soft/apache-tomcat-8.5.23/lib/tomcat-api.jar
file:/D:/soft/apache-tomcat-8.5.23/lib/tomcat-coyote.jar
。。。此处省略部分。。。

当前类加载器为:sun.misc.Launcher$AppClassLoader@18b4aac2
file:/D:/soft/apache-tomcat-8.5.23/bin/bootstrap.jar
file:/D:/soft/apache-tomcat-8.5.23/bin/tomcat-juli.jar
当前类加载器为:sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@43d7741f
file:/C:/Program%20Files/Java/jdk1.8.0_172/jre/lib/ext/access-bridge-64.jar
file:/C:/Program%20Files/Java/jdk1.8.0_172/jre/lib/ext/cldrdata.jar
。。。此处省略部分。。。

当前类加载器为:null
以下为StandardEngine的所有方法.................
public void org.apache.catalina.core.StandardEngine.setParent(org.apache.catalina.Container)
public org.apache.catalina.Service org.apache.catalina.core.StandardEngine.getService()
。。。此处省略部分。。。

反射调用方法测试............................
before:null
after:hahaha...

由上可知，我们访问tomcat 自身的类，比如 org.apache.catalina.core.StandardEngine，是完全没问题的。

二、可怕的参数传递实验

1、实验思路

不太好描述，直接码，我们首先定义一个测试类，

# TestSample.java
public class TestSample {

    public void printClassLoader(TestSample testSample) {
        System.out.println(testSample.getClass().getClassLoader());
    }
}

这个类，足够简单，里面仅一个方法，方法接收一个自己类型的参数，方法体是打印出参数的类加载器。

在测试类中，直接 new 一个该类的对象A，然后调用其 printClassLoader，将对象A自己传入，默认的打印结果是：

        TestSample loader = new TestSample();
        loader.printClassLoader(loader);

        sun.misc.Launcher$AppClassLoader@18b4aac2

sun.misc.Launcher$AppClassLoader 这个类，就是我们的应用类加载器，一般程序里，没有显示定义过类加载器的话，classpath下的类都由该类加载。

我们要做的试验有两个：

1、如果传入的参数对象，由另外一个类加载器加载的，能调用成功吗，如果成功，结果是什么？

2、如果由两个相同类加载器的不同实例，来加载 TestSample ，然后反射获取对象，那么其中一个能作为另一个对象的 printClassLoader 的参数吗？

开始之前，先准备好我们自定义的类加载器，

 import java.io.ByteArrayOutputStream;
 import java.io.FileInputStream;
 import java.io.UnsupportedEncodingException;

 /**
  * desc:
  *
  * @author : caokunliang
  * creat_date: 2019/6/13 0013
  * creat_time: 10:19
  **/
 public class MyClassLoader extends ClassLoader {
     private String classPath;
     private String className;

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

     @Override
     protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {
         byte[] data = getData();
         try {
             String string = new String(data, "utf-8");
             System.out.println(string);
         } catch (UnsupportedEncodingException e) {
             e.printStackTrace();
         }

         return defineClass(className,data,0,data.length);
     }

     private byte[] getData(){
         String path = classPath;

         try {
             FileInputStream inputStream = new FileInputStream(path);
             ByteArrayOutputStream byteArrayOutputStream = new ByteArrayOutputStream();
             byte[] bytes = new byte[2048];
             int num = 0;
             while ((num = inputStream.read(bytes)) != -1){
                 byteArrayOutputStream.write(bytes, 0,num);
             }

             return byteArrayOutputStream.toByteArray();
         } catch (Exception e) {
             e.printStackTrace();
         }

         return null;
     }
 }

使用方法就像下面这样：

        MyClassLoader classLoader = new MyClassLoader("F:\\\\ownprojects\\\\test\\\\out\\\\TestSample.class", className);
        Class<?> loadClass = classLoader.findClass(className);

2、实验1：应用默认加载器 && 自定义加载器

import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;

/**
 * desc:
 *
 * @author : caokunliang
 * creat_date: 2019/6/14 0014
 * creat_time: 17:04
 **/
public class MainTest {
    public static void testMyClassLoaderAndAppClassloader()throws Exception{
        // TestSample类由sun.misc.Launcher$AppClassLoader 加载，那么 printClassLoader 需要的参数类型应该也是 Launcher$AppClassLoader加载的TestSample类型
        // 而这里的 sample 正好满足，所以可以成功
        TestSample sample = new TestSample();
        sample.printClassLoader(sample);

        String className = "TestSample";
        MyClassLoader classLoader = new MyClassLoader("F:\\\\ownprojects\\\\test\\\\out\\\\TestSample.class", className);
        Class<?> loadClass = classLoader.findClass(className);
        Object instance = loadClass.newInstance();
        // 查看是否能赋值
        System.out.println(sample.getClass().isAssignableFrom(loadClass) );
        //1 error: 这里会报错哦
        TestSample instance1 = (TestSample) instance;
        sample.printClassLoader(instance1);

    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        testMyClassLoaderAndAppClassloader();
    }
}

执行结果如下，在上图1处，会报错，错误为转型错误：

[Loaded TestSample from __JVM_DefineClass__]
Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: TestSample cannot be cast to TestSample
	at MainTest.testMyClassLoaderAndAppClassloader(MainTest.java:25)
	at MainTest.main(MainTest.java:48)

这里可以看出来，不同类加载器加载的类，即使是同一个类，也是不兼容的。因为这个例子中，一个是由Launcher$AppClassLoader加载，一个是自定义加载器加载的。

下面，我们将进一步验证这个结论。

3、实验2：自定义加载器 && 自定义加载器 （不同实例）

实验 3-1：

   public static void testMyClassLoaderAndAnotherMyClassLoader() throws Exception {

        String className = "TestSample";
        MyClassLoader classLoader = new MyClassLoader("F:\\\\ownprojects\\\\test\\\\out\\\\TestSample.class", className);
        Class<?> loadClass = classLoader.findClass(className);
        Object instance = loadClass.newInstance();

        MyClassLoader classLoader1 = new MyClassLoader("F:\\\\ownprojects\\\\test\\\\out\\\\TestSample.class", className);
        Class<?> loadClass1 = classLoader1.findClass(className);
        Object instance1 = loadClass1.newInstance();
　　　　 // 1
        Method method = instance.getClass().getMethod("printClassLoader", new Class[]{TestSample.class});
        method.invoke(instance,instance);

    }

上图1处，会报错，报错如下，原因是TestSample.class 默认在classpath下，由应用类加载器加载，而 instance 是由 classLoader 加载的，参数类型因此不匹配：

Exception in thread "main" java.lang.NoSuchMethodException: TestSample.printClassLoader(TestSample)
	at java.lang.Class.getMethod(Class.java:1786)
	at MainTest.testMyClassLoaderAndAnotherMyClassLoader(MainTest.java:43)
	at MainTest.main(MainTest.java:49)

实验 3-2：

（改动仅标红处）

    public static void testMyClassLoaderAndAnotherMyClassLoader() throws Exception {

        String className = "TestSample";
        MyClassLoader classLoader = new MyClassLoader("F:\\\\ownprojects\\\\test\\\\out\\\\TestSample.class", className);
        Class<?> loadClass = classLoader.findClass(className);
        Object instance = loadClass.newInstance();

        MyClassLoader classLoader1 = new MyClassLoader("F:\\\\ownprojects\\\\test\\\\out\\\\TestSample.class", className);
        Class<?> loadClass1 = classLoader1.findClass(className);
        Object instance1 = loadClass1.newInstance();

        Method method = instance.getClass().getMethod("printClassLoader", new Class[]{loadClass});
        method.invoke(instance,instance);

    }

可以正常执行，结果为：

[Loaded TestSample from __JVM_DefineClass__]
MyClassLoader@41a4555e

实验3-3：

public static void testMyClassLoaderAndAnotherMyClassLoader() throws Exception {

        String className = "TestSample";
        MyClassLoader classLoader = new MyClassLoader("F:\\\\ownprojects\\\\test\\\\out\\\\TestSample.class", className);
        Class<?> loadClass = classLoader.findClass(className);
        Object instance = loadClass.newInstance();

        MyClassLoader classLoader1 = new MyClassLoader("F:\\\\ownprojects\\\\test\\\\out\\\\TestSample.class", className);
        Class<?> loadClass1 = classLoader1.findClass(className);
        Object instance1 = loadClass1.newInstance();

        Method method = instance.getClass().getMethod("printClassLoader", new Class[]{loadClass1});
        method.invoke(instance,instance);

    }

报错，错误和实验3-1差不多：

Exception in thread "main" java.lang.NoSuchMethodException: TestSample.printClassLoader(TestSample)
    at java.lang.Class.getMethod(Class.java:1786)
    at MainTest.testMyClassLoaderAndAnotherMyClassLoader(MainTest.java:43)
    at MainTest.main(MainTest.java:49)

实验3-4：

 public static void testMyClassLoaderAndAnotherMyClassLoader() throws Exception {

        String className = "TestSample";
        MyClassLoader classLoader = new MyClassLoader("F:\\\\ownprojects\\\\test\\\\out\\\\TestSample.class", className);
        Class<?> loadClass = classLoader.findClass(className);
        Object instance = loadClass.newInstance();

        MyClassLoader classLoader1 = new MyClassLoader("F:\\\\ownprojects\\\\test\\\\out\\\\TestSample.class", className);
        Class<?> loadClass1 = classLoader1.findClass(className);
        Object instance1 = loadClass1.newInstance();

        Method method = instance.getClass().getMethod("printClassLoader", new Class[]{loadClass});
        method.invoke(instance,instance1);

    }

此时报错和前面不同：

Exception in thread "main" java.lang.IllegalArgumentException: argument type mismatch
    at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke0(Native Method)
    at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke(NativeMethodAccessorImpl.java:62)
    at sun.reflect.DelegatingMethodAccessorImpl.invoke(DelegatingMethodAccessorImpl.java:43)
    at java.lang.reflect.Method.invoke(Method.java:498)
    at MainTest.testMyClassLoaderAndAnotherMyClassLoader(MainTest.java:44)
    at MainTest.main(MainTest.java:49)

好了，做了这么多实验，想必大概都了解了吧，参数类型不只是完全限定类名要一致，而且还需要类加载器一致才行。

简单的参数传递，实际上隐藏了如此之多的东西。参数要传对，看来不能拼人品啊，还是得靠知识。

三、关于Tomcat 中类加载器的思考

不知道看完了上面的实验，大家有没有想到一个问题，在我们的servlet 开发中，servlet-api.jar 包默认是由 tomcat 提供的，意思也就是，servlet-api.jar中的类应该都是由 tomcat 的common 类加载器加载的。（这个早已验证，可翻我之前的博客）

servlet-api.jar包中，有很多类，大家肯定用过 javax.servlet.Filter#doFilter ：

public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response,
                         FilterChain chain)
            throws IOException, ServletException;

我们思考一个问题，假如 我们在我们 web-inf/lib下，自己放上一个 servlet-api.jar，那么加载 web-inf/lib 的自然就是 webappClassloader，那么加载我们的filter的，也就是 webappClassloader。那么我们的filter的参数，默认就应该只接受 webappclassloader 加载的 ServletRequest 、ServletResponse 类。

但是，很显然，因为 Tomcat 的lib下面也有 servlet-api.jar，给我们的filter 传递的 reqeust参数，应该是由其 自己的common 类加载器加载的，问题来了，这样还能调用成功我们的 filter 方法吗？按理说，不可能，应该会报一个参数类型不匹配的错误才对，因为上一章的实验结果就摆在那里。

那就再测试一次吧，事实胜于雄辩，首先，我们将复用第一章的例子的servlet，唯一要改的，只是pom.xml（注释了provided那行）：

       <dependency>
           <groupId>javax.servlet</groupId>
           <artifactId>javax.servlet-api</artifactId>
           <version>3.1.0</version>
5           <!--<scope>provided</scope>-->
       </dependency>

maven打包部署到tomcat，我们启动Tomcat时，可以在catalina.sh/bat 中加一个参数：-XX:+TraceClassLoading，启动后，访问我们的 MyServlet，并没有什么异常（大家可以试试）。

然后我看了下，servletRequest等class，到底从哪加载的，下图可以看出来，都是来自 tomcat 自身的 servlet-api.jar包：

而我们的 web-inf下的 servlet-api 包，完全就是个悲剧，被忽略了啊。。。惨。。。（我要你有何用？？）

而且，另外一个层面来说，运行完全没报错，说明 webapp 中 加载servlet-api.jar包的classloader 和 tomcat 加载 servlet-api.jar包的classloader 为同一个，不然早就报错了。那么意思就是说， webapp 中加载 servlet-api.jar ，其实用的 tomcat 的common 类加载器去加载。（我真的柯南附体了。。。） 反证法也可以说明这一点，因为我们在 webapp的lib 下，是可以不放 servlet-api.jar包的，jar包只在 tomcat 有，而 webapp 的类加载器又不能去加载 tomcat 的东西，所以，只能说： webapp 类加载器委托了 tomcat 帮他加载。

我们可以看看 webappclassloader 的实现，我本地源码版本是 tomcat 7的，不过无所谓，都差不多：

org.apache.catalina.loader.WebappClassLoaderBase#loadClass(java.lang.String, boolean):

 synchronized (getClassLoadingLockInternal(name)) {
             if (log.isDebugEnabled())
                 log.debug("loadClass(" + name + ", " + resolve + ")");
             Class<?> clazz = null;

             // (0) Check our previously loaded local class cache   // 检查本加载器是否加载过了，本地有个map
             clazz = findLoadedClass0(name);
             if (clazz != null) {
                 if (log.isDebugEnabled())
                     log.debug("  Returning class from cache");
                 if (resolve)
                     resolveClass(clazz);
                 return (clazz);
             }

             // (0.1) Check our previously loaded class cache  // 调用了本加载器的本地方法，查看是否加载过了
             clazz = findLoadedClass(name);
             if (clazz != null) {
                 if (log.isDebugEnabled())
                     log.debug("  Returning class from cache");
                 if (resolve)
                     resolveClass(clazz);
                 return (clazz);
             }

             // (0.2) Try loading the class with the system class loader, to prevent  // 先交给 扩展类加载器，免得把 jre/ext下面的类自己加载了出大事
             //       the webapp from overriding J2SE classes
             try {
                 clazz = j2seClassLoader.loadClass(name);
                 if (clazz != null) {
                     if (resolve)
                         resolveClass(clazz);
                     return (clazz);
                 }
             } catch (ClassNotFoundException e) {
                 // Ignore
             }

             // (0.5) Permission to access this class when using a SecurityManager  这个不管，我们这边是null
             if (securityManager != null) {
                 int i = name.lastIndexOf('.');
                 if (i >= 0) {
                     try {
                         securityManager.checkPackageAccess(name.substring(0,i));
                     } catch (SecurityException se) {
                         String error = "Security Violation, attempt to use " +
                             "Restricted Class: " + name;
                         log.info(error, se);
                         throw new ClassNotFoundException(error, se);
                     }
                 }
             }
     　　　　 // 000
             boolean delegateLoad = delegate || filter(name);  //默认为false，可以配置，如果为true，表示应该交给 tomcat 的common类加载器先加载

             // (1) Delegate to our parent if requested
             if (delegateLoad) {
                 if (log.isDebugEnabled())
                     log.debug("  Delegating to parent classloader1 " + parent);
                 try {
                     clazz = Class.forName(name, false, parent);
                     if (clazz != null) {
                         if (log.isDebugEnabled())
                             log.debug("  Loading class from parent");
                         if (resolve)
                             resolveClass(clazz);
                         return (clazz);
                     }
                 } catch (ClassNotFoundException e) {
                     // Ignore
                 }
             }

             // (2) Search local repositories   // 如果 tomcat 的common类加载器 加载失败，则有自己加载
             if (log.isDebugEnabled())
                 log.debug("  Searching local repositories");
             try {
                 clazz = findClass(name);
                 if (clazz != null) {
                     if (log.isDebugEnabled())
                         log.debug("  Loading class from local repository");
                     if (resolve)
                         resolveClass(clazz);
                     return (clazz);
                 }
             } catch (ClassNotFoundException e) {
                 // Ignore
             }

             // (3) Delegate to parent unconditionally  // 如果自己加载失败了，别说了，都甩给 tomcat 的common类加载器吧
             if (!delegateLoad) {
                 if (log.isDebugEnabled())
                     log.debug("  Delegating to parent classloader at end: " + parent);
                 try {
                     clazz = Class.forName(name, false, parent);
                     if (clazz != null) {
                         if (log.isDebugEnabled())
                             log.debug("  Loading class from parent");
                         if (resolve)
                             resolveClass(clazz);
                         return (clazz);
                     }
                 } catch (ClassNotFoundException e) {
                     // Ignore
                 }
             }

说下上面的000处，这里filter(name)，会判断要加载的类，是否是javax.servlet这样的包名，比如，servlet-api.jar包的类，就满足这里的条件：

 protected boolean filter(String name, boolean isClassName) {

         if (name == null)
             return false;

         char ch;
         if (name.startsWith("javax")) {
             /* 5 == length("javax") */
             if (name.length() == 5) {
                 return false;
             }
             ch = name.charAt(5);
             if (isClassName && ch == '.') {
                 /* 6 == length("javax.") */
                 if (name.startsWith("servlet.jsp.jstl.", 6)) {
                     return false;
                 }
                 if (name.startsWith("el.", 6) ||
                     name.startsWith("servlet.", 6) ||
                     name.startsWith("websocket.", 6) ||
                     name.startsWith("security.auth.message.", 6)) {
                     return true;
                 }
             } else if (!isClassName && ch == '/') {
                 /* 6 == length("javax/") */
                 if (name.startsWith("servlet/jsp/jstl/", 6)) {
                     return false;
                 }
                 if (name.startsWith("el/", 6) ||
                     name.startsWith("servlet/", 6) ||
                     name.startsWith("websocket/", 6) ||
                     name.startsWith("security/auth/message/", 6)) {
                     return true;
                 }
             }
         } else if (name.startsWith("org")) {
             /* 3 == length("org") */
             if (name.length() == 3) {
                 return false;
             }
             ch = name.charAt(3);
             if (isClassName && ch == '.') {
                 /* 4 == length("org.") */
                 if (name.startsWith("apache.", 4)) {
                     /* 11 == length("org.apache.") */
                     if (name.startsWith("tomcat.jdbc.", 11)) {
                         return false;
                     }
                     if (name.startsWith("el.", 11) ||
                         name.startsWith("catalina.", 11) ||
                         name.startsWith("jasper.", 11) ||
                         name.startsWith("juli.", 11) ||
                         name.startsWith("tomcat.", 11) ||
                         name.startsWith("naming.", 11) ||
                         name.startsWith("coyote.", 11)) {
                         return true;
                     }
                 }
             } else if (!isClassName && ch == '/') {
                 /* 4 == length("org/") */
                 if (name.startsWith("apache/", 4)) {
                     /* 11 == length("org/apache/") */
                     if (name.startsWith("tomcat/jdbc/", 11)) {
                         return false;
                     }
                     if (name.startsWith("el/", 11) ||
                         name.startsWith("catalina/", 11) ||
                         name.startsWith("jasper/", 11) ||
                         name.startsWith("juli/", 11) ||
                         name.startsWith("tomcat/", 11) ||
                         name.startsWith("naming/", 11) ||
                         name.startsWith("coyote/", 11)) {
                         return true;
                     }
                 }
             }
         }
         return false;
     }

简单归纳下：

1、webappclassloader 加载时，先看本加载器的缓存，看看是否加载过了，加载过了直接返回，否则进入2；

2、先给 jdk 的jre/ext 类加载器加载， jre/ext 如果加载不了，会丢给 Bootstrap 加载器，如果加载到了，则返回，否则进入3；

3、判断delegate 属性，如果为true，则进入3.1，为false，则进入 3.2

3.1  如果要加载的类，包名大概是javax.servlet开头，delegate会为true，就会丢给tomcat 的common 类加载器，加载成功则返回，否则本加载器真正尝试加载，成功则返回，否则抛异常：加载失败。

3.2 先让自己类加载器尝试，成功则返回，否则丢给 tomcat 加载，成功则返回，否则抛异常：加载失败。

四、总结

对象，由类生成，类，由类加载器加载而来。 对象的方法参数的类型，也和类加载器息息相关， 这个参数是 类加载器 A 加载的class B类型，你必须也传一个这样的给我，我才认啊。

举个例子，假设你先后有过两个女朋友，前女友给你送了个iphone 8，现女友也送了你一个iphone 8， 这两个iphone 8 都是同一个地方买的，那这两个iPhone 8 能一样吗？要不问问你现女友去？

所以说啊，java这东西，他么的易学难精。。。继续努力吧。 下篇可以写写热部署、OSGI的问题，（半桶水，我自己也要去研究下，哈哈）。。