Tomcat熱部署探究

一、背景與概述

Tomcat是一個基於Java的Web伺服器，廣泛應用於開發、測試和生產環境中。在實際的Web應用的開發過程中，開發者通常需要修改Java代碼或HTML頁面，以達到增加新功能或者修復Bug等目的。然而，傳統的部署方式一般需要重啟Tomcat伺服器，這會導致應用程序停止服務一段時間。如何在不停止Tomcat服務的情況下，讓新的代碼生效，這就需要用到Tomcat的熱部署功能。

二、代碼熱替換（Hot Swap）

通常情況下，我們修改Java代碼後需要編譯為.class文件，然後重新打war包再部署到Tomcat伺服器上，以代替原有的WEB-INF/classes目錄下的.class文件。

為了避免頻繁的停止Tomcat服務以及重新部署應用程序的過程，開發人員需要使用類載入器（ClassLoader）實現代碼熱替換（Hot Swap）功能。通過修改ClassLoader載入路徑，我們可以讓應用程序在不停止Web伺服器的情況下，動態載入新修改的.class文件。

三、Tomcat熱部署實現方式

1. 自動檢測WEB應用程序文件變化

在Tomcat中，可以通過配置context.xml文件，開啟自動檢測WEB應用程序文件變化的功能。下面是一個context.xml的配置文件：

<Context ...>
  <WatchedResource>WEB-INF/web.xml</WatchedResource>
  <Loader className="org.apache.catalina.loader.VirtualWebappLoader"
    virtualClasspath="${catalina.home}/work/${engine.name}/${virtula.host.name}/${context.name}/WEB-INF/classes"
    searchVirtualFirst="true" />
</Context>

上面代碼片段的意思是，告訴Tomcat檢測應用程序的WEB-INF/web.xml文件是否發生了變化，如果發生了變化，則重新載入應用程序。同時，通過VirtualWebappLoader指定了類載入路徑，告訴Tomcat載入應用程序的類路徑。這樣，在應用程序的WEB-INF/classes路徑下新增或刪除.class文件時，Tomcat就會動態更新類載入路徑。

2. JRebel插件

JRebel是一款Java開發工具，它提供了完整的代碼熱替換（Hot Swap）和重載（Reload）功能，省去了手動重啟Tomcat伺服器、重新部署應用程序等繁瑣的過程。

JRebel插件支持大部分流行的Java技術棧，如Spring、Hibernate和Struts等，具有強大的隨時更新、高效快速和方便易用的特點。

3. springloaded.jar

springloaded.jar是Spring項目組提供的一款輕量級代碼熱替換（Hot Swap）工具。與JRebel類似，springloaded.jar可以在不重啟Tomcat伺服器的情況下實現Java代碼的熱替換（Hot Swap）功能。

使用springloaded.jar只需要把該jar包放在Tomcat bin目錄下，然後在catalina.bat或catalina.sh啟動腳本中添加JVM參數：

set JAVA_OPTS=-javaagent:%CATALINA_HOME%\bin\springloaded.jar -noverify

四、總結

Tomcat熱部署是實現Web應用程序無停機維護、以及快速迭代開發的重要技術手段之一。通過熱部署，開發人員可以在不停止Tomcat服務，不重新部署應用程序的情況下，實現Java代碼和HTML頁面的快速更新、部署和測試。目前，Tomcat主流的熱部署實現方式包括自動檢測WEB應用程序文件變化、JRebel插件和springloaded.jar工具。