Tomcat通過自定義的類加載器WebAppClassLoader打破了雙親委託機制，目的就是爲了優化加載Web應用目錄下的類。Tomcat 作爲 Servlet 容器，它負責加載我們Servlet 類，此外它還負責加載 Servlet 所依賴的 JAR 包。並且Tomcat 本身也是也是一個 Java 程序，因此它需要加載自己的類和依賴的 JAR 包。
如果Tomcat裏面運行了兩個Web應用程序，兩個Web應用程序中有同名的Servlet，但功能不同，Tomcat需要同時加載和管理這兩個同名的 Servlet 類，保證它們不會衝突，因此 Web 應用之間的類需要隔離。
如果如兩個 Web 應用都依賴同一個第三方的 JAR 包，比如 Spring，那 Spring 的 JAR 包被加載到內存後，Tomcat 要保證這兩個 Web 應用能夠共享，也就是說Spring 的 JAR 包只被加載一次，否則隨着依賴的第三方JAR 包增多，JVM 的內存會膨脹。
同時，跟JVM一樣，我們需要隔離Tomcat本身的類和Web應用類。
一、Tomcat的類加載器的層次結構
爲了解決AppClassLoader，同類名的Servlet類只能被加載一次。Tomcat 自定義一個類加載器WebAppClassLoader， 並且給每個 Web 應用創建一個類加載器實例。Context 容器組件對應一個 Web應用，因此，每個 Context 容器負責創建和維護一個WebAppClassLoader 加載器實例。原理是，不同的加載器實例加載的類被認爲是不同的類，即使它們的類名相同。這就相當於在 Java 虛擬機內部創建了一個個相互隔離的 Java 類空間，每一個 Web 應用都有自己的類空間，Web 應用之間通過各自的類加載器互相隔離。
爲了Tomcat可以存放多個Web應用，Tomcat實現了Web應用的隔離，從而達到可以加載不同Web應用下相同名的Servlet類，從而編寫了自己的類加載器，其內部類加載器模型如上圖所示
（1）SharedClassLoader：該類加載器存在是爲了解決不同Web應用之間共享類庫，並且不會重複加載相同的類。它作爲WebAppClassLoader的父加載器，專門加載Web應用之間的共享類。
（2）CatalinaClassloader：該類加載器專門加載Tomcat自身的類，從而和web應用的類做一個隔離。
（3）CommonClassLoad：CatalinaClassLader實現了Tomcat類和web應用類的隔離，如果二者之間需要共享一些類怎麼辦？這裏就需要CommonClassLoad，它所加載的所有類都可以被SharedClassLoader和CatalinaClassLoader使用，從而實現web應用和tomcat對一些類的共享。
三、補充Spring的加載問題
在 JVM 的實現中有一條隱含的規則，默認情況下，如果一個類由類加載器 A 加載，那麼這個類的依賴類也是由相同的類加載器加載。比如 Spring 作爲一個 Bean 工廠，它需要創建業務類的實例，並且在創建業務類實例之前需要加載這些類。Spring 是通過調用Class.forName來加載業務類的。
我在前面提到，Web 應用之間共享的 JAR 包可以交給SharedClassLoader 來加載，從而避免重複加載。Spring作爲共享的第三方 JAR 包，它本身是由SharedClassLoader 來加載的，Spring 又要去加載業務類，按照前面那條規則，加載 Spring 的類加載器也會用來加載業務類，但是業務類在 Web 應用目錄下，不在SharedClassLoader 的加載路徑下，這該怎麼辦呢？
於是線程上下文加載器登場了，它其實是一種類加載器傳遞機制。爲什麼叫作“線程上下文加載器”呢，因爲這個類加載器保存在線程私有數據裏，只要是同一個線程，一旦設置了線程上下文加載器，在線程後續執行過程中就能把這個類加載器取出來用。因此 Tomcat 爲每個 Web 應用創建一個WebAppClassLoarder 類加載器，並在啓動 Web 應用的線程裏設置線程上下文加載器，這樣 Spring 在啓動時就將線程上下文加載器取出來，用來加載 Bean。