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热加载和热部署，没听过？看看 Tomcat 是怎么实现的

Tomcat热加载

热部署就是在服务器运行时重新部署项目，热加载即在在运行时重新加载class，从而升级应用 。
通常情况下在开发环境中我们使用的是热加载，因为热加载的实现的方式在Web容器中启动一个后台线程，定期检测相关文件的变化，如果有变化就重新加载类，这个过程不会清空Session 。而在生产环境我们一般应用的是热部署，热部署也是在Web应用后台线程定期检测，发现有变化就会重新加载整个Web应用，这种方式更加彻底会清空Session 。
热加载热加载其实我们在开发过程中经常使用，例如我们使用Idea开发时，我们在设置页面可以进行设置，当修改文件时，我们可以选择不重启项目，选择重新加载此文件 。而在Tomcat中也能设置，Tomcat默认情况下是不开启热加载的 。需要在Tomcat路径下的Context.xml中配置reloadable参数来开启这个功能 。
<Context reloadable="true"/>复制代码我们演示一下Tomcat是如何热加载的 。在webApp下我们新建了一个项目，里面的Servlet文件如下
public class MyServlet extends HttpServlet {@Overrideprotected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)throws ServletException, IOException {System.out.println("MyServlet 在处理 get（）请求...");PrintWriter out = response.getWriter();response.setContentType("text/html;charset=utf-8");out.println("<strong>>My Servlet Version1!</strong><br>");}@Overrideprotected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)throws ServletException, IOException {System.out.println("MyServlet 在处理 post（）请求...");PrintWriter out = response.getWriter();response.setContentType("text/html;charset=utf-8");out.println("<strong>>My Servlet Version1!</strong><br>");}}复制代码目录结构如下
-webapp -- mywebapp-- WEB-INF-- web.xml-- classes-- MyServlet.class复制代码为了演示Tomcat运行时能修改class文件能够动态加载 。我们分为以下三步
  1. 正常启动Tomcat 。输入http://localhost:8080/mywebapp/myservlet，观察页面输出
  2. 在Tomcat启动的情况下修改MyServlet文件后覆盖原来的class文件
  3. 再次观察页面情况 。观察页面输出是否修改
下面直接用动态图演示效果，更直观一些 。
热加载和热部署，没听过？看看 Tomcat 是怎么实现的

文章插图
 
我们可以看到在Tomcat运行的情况下，直接替换class文件是能够直接生效的 。那么Tomcat是如何做到的呢？其实我们可以自己推导一下 。
  1. 所有的class文件都是交由类加载来管理的
  2. 如果换了class文件是不是只需要更换相应的类加载器重新加载就行
那么接下来我们来验证我们的结论，看一下在Tomcat中是如何实现热加载的 。Tomcat要监听class文件是否变化应该是新起了一个线程来观测 。那么看到在Context的启动方法中，看到调用了threadStart的方法 。
protected void threadStart() {backgroundProcessorFuture = Container.getService(this).getServer().getUtilityExecutor().scheduleWithFixedDelay(new ContainerBackgroundProcessor(),//要执行的RunnablebackgroundProcessorDelay, //第一次执行延迟多久backgroundProcessorDelay, //之后每次隔多久执行一次TimeUnit.SECONDS); //时间单位}}复制代码其中在后台开启周期性的任务，使用了JAVA提供的ScheduledThreadPoolExecutor 。除了能周期性执行任务以外还有线程池的功能 。上面代码中调用了scheduleWithFixedDelay方法，第一个传入的参数就是要执行的任务 。我们接下来看任务类ContainerBackgroundProcessor是如何实现的 。
protected class ContainerBackgroundProcessor implements Runnable {@Overridepublic void run() {// 请注意这里传入的参数是 " 宿主类 " 的实例processChildren(ContainerBase.this);}protected void processChildren(Container container) {try {//1. 调用当前容器的 backgroundProcess 方法 。container.backgroundProcess();//2. 遍历所有的子容器，递归调用 processChildren，// 这样当前容器的子孙都会被处理Container[] children = container.findChildren();for (int i = 0; i < children.length; i++) {// 这里会判断子容器如果已经启动了后台线程，那么这里就不会启动了if (children[i].getBackgroundProcessorDelay() <= 0) {processChildren(children[i]);}}} catch (Throwable t) { ... }复制代码上面代码中我们可以知道具体的后台监听代码是在backgroundProcess方法中实现的 。那么我们看Context容器的backgroundProcess方法是如何实现的 。
public void backgroundProcess() {//WebappLoader 周期性的检查 WEB-INF/classes 和 WEB-INF/lib 目录下的类文件Loader loader = getLoader();if (loader != null) {loader.backgroundProcess();}............省略}


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