class卸载、热替换和Tomcat的热部署的分析

这篇文章主要是分析Tomcat中关于热部署和JSP更新替换的原理，在此之前先介绍class的热替换和class的卸载的原理。

一 class的热替换
ClassLoader中重要的方法
loadClass
ClassLoader.loadClass(...) 是ClassLoader的入口点。当一个类没有指明用什么加载器加载的时候，JVM默认采用AppClassLoader加载器加载没有加载过的class，调用的方法的入口就是loadClass(...)。如果一个class被自定义的ClassLoader加载，那么JVM也会调用这个自定义的ClassLoader.loadClass(...)方法来加载class内部引用的一些别的class文件。重载这个方法，能实现自定义加载class的方式，抛弃双亲委托机制，但是即使不采用双亲委托机制，比如java.lang包中的相关类还是不能自定义一个同名的类来代替，主要因为JVM解析、验证class的时候，会进行相关判断。

defineClass
系统自带的ClassLoader，默认加载程序的是AppClassLoader，ClassLoader加载一个class，最终调用的是defineClass(...)方法，这时候就在想是否可以重复调用defineClass(...)方法加载同一个类(或者修改过)，最后发现调用多次的话会有相关错误:
...
java.lang.LinkageError
attempted duplicate class definition
...
所以一个class被一个ClassLoader实例加载过的话，就不能再被这个ClassLoader实例再次加载(这里的加载指的是，调用了defileClass(...)放方法，重新加载字节码、解析、验证。)。而系统默认的AppClassLoader加载器，他们内部会缓存加载过的class，重新加载的话，就直接取缓存。所与对于热加载的话，只能重新创建一个ClassLoader，然后再去加载已经被加载过的class文件。www.zzzyk.com

下面看一个class热加载的例子：
代码：HotSwapURLClassLoader自定义classloader，实现热替换的关键
1 package testjvm.testclassloader;
2
3 import java.io.File;
4 import java.io.FileNotFoundException;
5 import java.net.MalformedURLException;
6 import java.net.URL;
7 import java.net.URLClassLoader;
8 import java.util.HashMap;
9 import java.util.Map;
10
11 /**
12 * 只要功能是重新加载更改过的.class文件，达到热替换的作用
13 * @author banana
14 */
15 public class HotSwapURLClassLoader extends URLClassLoader {
16     //缓存加载class文件的最后最新修改时间
17     public static Map<String,Long> cacheLastModifyTimeMap = new HashMap<String,Long>();
18     //工程class类所在的路径
19     public static String projectClassPath = "D:/Ecpworkspace/ZJob-Note/bin/";
20     //所有的测试的类都在同一个包下
21     public static String packagePath = "testjvm/testclassloader/";
22
23     private static HotSwapURLClassLoader hcl = new HotSwapURLClassLoader();
24
25     public HotSwapURLClassLoader() {
26         //设置ClassLoader加载的路径
27         super(getMyURLs());
28     }
29
30     public static HotSwapURLClassLoader getClassLoader(){
31         return hcl;
32     }
33
34     private static URL[] getMyURLs(){
35         URL url = null;
36         try {
37             url = new File(projectClassPath).toURI().toURL();
38         } catch (MalformedURLException e) {
39             e.printStackTrace();
40         }
41         return new URL[] { url };
42     }
43
44     /**
45      * 重写loadClass，不采用双亲委托机制("java."开头的类还是会由系统默认ClassLoader加载)
46      */
47     @Override
48     public Class<?> loadClass(String name,boolean resolve) throws ClassNotFoundException {
49         Class clazz = null;
50         //查看HotSwapURLClassLoader实例缓存下，是否已经加载过class
51         //不同的HotSwapURLClassLoader实例是不共享缓存的
52         clazz = findLoadedClass(name);
53         if (clazz != null ) {
54             if (resolve){
55                 resolveClass(clazz);
56             }
57             //如果class类被修改过，则重新加载
58             if (isModify(name)) {
59                 hcl = new HotSwapURLClassLoader();
60                 clazz = customLoad(name, hcl);
61             }
62             return (clazz);
63         }
64
65         //如果类的包名为"java."开始，则有系统默认加载器AppClassLoader加载
66         if(name.startsWith("java.")){
67             try {
68                 //得到系统默认的加载cl，即AppClassLoader
69                 ClassLoader system = ClassLoader.getSystemClassLoader();
70                 clazz = system.loadClass(name);
71                 if (clazz != null) {
72                     if (resolve)
73                         resolveClass(clazz);
74                     return (clazz);
75                 }
76             } catch (ClassNotFoundException e) {

补充：综合编程 , 其他综合 ,