說到Tomcat類加載機制，我們不得不提及JVM的類加載，然后Tomcat也是運行在JVM上的。所以，我們先拋磚引玉，一起來看看JVM類加載。

JVM類加載采用父類委托機制，當JVM運行過程中，用戶需要加載某些類時，用戶自己的類加載器，把加載請求傳給父加載器，父加載器再傳給其父加載器，一直到加載器樹的頂層。最頂層的類加載器首先針對其特定的位置加載，如果加載不到就轉(zhuǎn)交給子類。如果一直到底層的類加載都沒有加載到，那么就會拋出異常ClassNotFoundException。

回過頭來，我們再來看Tomcat類加載，Tomcat類加載機制是違反了雙親委托原則的，對于一些未加載的非基礎類(Object,String等)，各個web應用自己的類加載器(WebAppClassLoader)會優(yōu)先加載，加載不到時再交給commonClassLoader走雙親委托。

下面的簡圖是Tomcat9版本的官方文檔給出的Tomcat的類加載器的圖。

????Bootstrap
??????????|
???????System
??????????|
???????Common
???????/????\
??Webapp1 ??Webapp2 ..

Bootstrap ：是Java的最高的加載器，用C語言實現(xiàn)，主要用來加載JVM啟動時所需要的核心類，例如$JAVA_HOME/jre/lib/ext路徑下的類。

System： 會加載CLASSPATH系統(tǒng)變量所定義路徑的所有的類。

Common：會加載Tomcat路徑下的lib文件下的所有類。

Webapp1、Webapp2……： 會加載webapp路徑下項目中的所有的類。一個項目對應一個WebappClassLoader，這樣就實現(xiàn)了應用之間類的隔離了。

這3個部分，在上面的Java雙親委派模型圖中都有體現(xiàn)。不過可以看到ExtClassLoader沒有畫出來，可以理解為是跟bootstrap合并了，都是去JAVA_HOME/jre/lib下面加載類。那么Tomcat為什么要自定義類加載器呢？

隔離不同應用：部署在同一個Tomcat中的不同應用A和B，例如A用了Spring2.5。B用了Spring3.5，那么這兩個應用如果使用的是同一個類加載器，那么Web應用就會因為jar包覆蓋而無法啟動。

靈活性：Web應用之間的類加載器相互獨立，那么就可以根據(jù)修改不同的文件重建不同的類加載器替換原來的。從而不影響其他應用。

性能：如果在一個Tomcat部署多個應用，多個應用中都有相同的類庫依賴。那么可以把這相同的類庫讓Common類加載器進行加載。

Tomcat自定義了WebAppClassLoader類加載器。打破了雙親委派的機制，即如果收到類加載的請求，會嘗試自己去加載，如果找不到再交給父加載器去加載，目的就是為了優(yōu)先加載Web應用自己定義的類。我們知道ClassLoader默認的loadClass方法是以雙親委派的模型進行加載類的，那么Tomcat既然要打破這個規(guī)則，就要重寫loadClass方法，我們可以看WebAppClassLoader類中重寫的loadClass方法。

@Override
public Class loadClass(String name, boolean resolve) throws ClassNotFoundException {
????synchronized (getClassLoadingLock(name)) {
????????Class clazz = null;
// 1. 從本地緩存中查找是否加載過此類
????????clazz = findLoadedClass0(name);
????????if (clazz != null) {
????????????if (log.isDebugEnabled())
????????????????log.debug(" ?Returning class from cache");
????????????if (resolve)
????????????????resolveClass(clazz);
????????????return clazz;
????????}

// 2. 從AppClassLoader中查找是否加載過此類
????????clazz = findLoadedClass(name);
????????if (clazz != null) {
????????????if (log.isDebugEnabled())
????????????????log.debug(" ?Returning class from cache");
????????????if (resolve)
????????????????resolveClass(clazz);
????????????return clazz;
????????}

????????String resourceName = binaryNameToPath(name, false);
// 3. 嘗試用ExtClassLoader 類加載器加載類,防止Web應用覆蓋JRE的核心類
????????ClassLoader javaseLoader = getJavaseClassLoader();
????????boolean tryLoadingFromJavaseLoader;
????????try {
????????????URL url;
????????????if (securityManager != null) {
????????????????PrivilegedActiondp = new PrivilegedJavaseGetResource(resourceName);
????????????????url = AccessController.doPrivileged(dp);
????????????} else {
????????????????url = javaseLoader.getResource(resourceName);
????????????}
????????????tryLoadingFromJavaseLoader = (url != null);
????????} catch (Throwable t) {
????????????tryLoadingFromJavaseLoader = true;
????????}

????????boolean delegateLoad = delegate || filter(name, true);
?// 4. 判斷是否設置了delegate屬性,如果設置為true那么就按照雙親委派機制加載類
????????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
????????????}
????????}
? // 5. 默認是設置delegate是false的,那么就會先用WebAppClassLoader進行加載
????????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
????????}

?// 6. 如果此時在WebAppClassLoader沒找到類,那么就委托給AppClassLoader去加載
????????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
????????????}
????????}
????}
????throw new ClassNotFoundException(name);
}

我們總結(jié)起來就是Web應用默認的類加載順序是（打破了雙親委派規(guī)則）：

1.先從JVM的BootStrapClassLoader中加載。

2.加載Web應用下/WEB-INF/classes中的類。

3.加載Web應用下/WEB-INF/lib/*.jap中的jar包中的類。

4.加載上面定義的System路徑下面的類。

5.加載上面定義的Common路徑下面的類。

到此為止，Tomcat類加載機制逐漸明朗，Tomcat類加載機制的重點就是打破了雙親委派機制，WebAppClassLoader加載類的時候，繞開 AppClassLoader，直接先使用 ExtClassLoader 來加載類。這不僅保證了基礎類不會被同時加載，也

保證了在同一個 Tomcat 下不同 web 之間的 class 是相互隔離的。好了。Tomcat的類加載機制就講到這里，感興趣的小伙伴可以去觀看本站的Tomcat服務器教程，深入學習Tomcat里的各種技術。