利用 Tomcat 自定义的类加载器实现热加载，主要是通过自定义类加载器来动态加载和卸载类，从而实现在不重启服务器的情况下更新类。下面是实现热加载的具体思路和步骤：
1. 理解 Tomcat 的类加载机制
Tomcat 使用自定义的类加载器体系来管理和加载类，主要包括以下几个层次：
- Bootstrap ClassLoader：加载 JDK 核心类库。
- Common ClassLoader：加载 Tomcat 和所有 Web 应用共享的类库。
- Catalina ClassLoader：加载 Tomcat 自身的类。
- WebApp ClassLoader：为每个 Web 应用创建，负责加载该应用特有的类和库。
2. 打破双亲委派机制
Tomcat 的 WebAppClassLoader 打破了 Java 的双亲委派机制，即如果收到类加载的请求，会尝试自己去加载，如果找不到再交给父加载器去加载。这样做的目的是优先加载 Web 应用自己定义的类，而不是依赖于父加载器加载的类。java虚拟机——类加载器中的双亲委派模型-CSDN博客
3. 实现热加载的具体步骤
3.1 自定义类加载器
创建一个自定义的类加载器，继承自 WebAppClassLoader 或 ClassLoader，并重写 findClass 和 loadClass 方法。
public class HotReloadClassLoader extends WebAppClassLoader {public HotReloadClassLoader(ClassLoader parent) {super(parent);}@Overrideprotected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {// 自定义类加载逻辑byte[] classData = loadClassData(name);if (classData == null) {throw new ClassNotFoundException();} else {return defineClass(name, classData, 0, classData.length);}}private byte[] loadClassData(String className) {// 从文件系统或其他来源加载类数据String path = classNameToPath(className);try (InputStream is = new FileInputStream(path);ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream()) {int bufferSize = 1024;byte[] buffer = new byte[bufferSize];int bytesNumRead;while ((bytesNumRead = is.read(buffer)) != -1) {baos.write(buffer, 0, bytesNumRead);}return baos.toByteArray();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();return null;}}private String classNameToPath(String className) {return className.replace('.', '/') + ".class";}
}3.2 监听类文件的变化
创建一个后台线程或使用定时任务来监听类文件的变化。当检测到类文件发生变化时，重新加载类。
public class ClassFileMonitor implements Runnable {private final File classDir;private final Map<String, Long> lastModifiedTimes = new HashMap<>();public ClassFileMonitor(File classDir) {this.classDir = classDir;}@Overridepublic void run() {while (true) {try {checkForChanges();Thread.sleep(1000); // 每秒检查一次} catch (InterruptedException e) {Thread.currentThread().interrupt();break;}}}private void checkForChanges() {File[] files = classDir.listFiles((dir, name) -> name.endsWith(".class"));if (files != null) {for (File file : files) {long lastModified = file.lastModified();String className = file.getAbsolutePath().substring(classDir.getAbsolutePath().length() + 1).replace(File.separatorChar, '.').replace(".class", "");if (!lastModifiedTimes.containsKey(className) || lastModified > lastModifiedTimes.get(className)) {// 类文件发生变化，重新加载类try {Class<?> clazz = HotReloadClassLoader.findClass(className);// 重新加载类的逻辑System.out.println("Reloading class: " + className);} catch (ClassNotFoundException e) {e.printStackTrace();}lastModifiedTimes.put(className, lastModified);}}}}
}3.3 集成到 Tomcat
将自定义的类加载器集成到 Tomcat 中，确保每个 Web 应用使用自定义的类加载器。
public class CustomWebappLoader extends WebappLoader {@Overrideprotected ClassLoader createClassLoader(Context context) throws Exception {ClassLoader parent = Thread.currentThread().getContextClassLoader();return new HotReloadClassLoader(parent);}
}3.4 配置 Tomcat
在 context.xml 中配置 reloadable 参数，启用热加载功能。
<Context reloadable="true"><!-- 其他配置 -->
</Context>4. 测试和验证
启动 Tomcat 并部署应用，修改类文件并保存，观察是否能够自动重新加载类。
总结
通过自定义类加载器和监听类文件变化，可以实现 Tomcat 的热加载功能。具体步骤包括：
- 创建自定义类加载器，重写
findClass和loadClass方法。 - 创建后台线程或定时任务，监听类文件的变化。
- 当类文件发生变化时，重新加载类。
- 将自定义类加载器集成到 Tomcat 中。
- 配置 Tomcat 启用热加载功能。