从 jar 加载自定义 class 时出现 ClassCastException
ClassCastException on custom class loading from jar
我正在尝试实现自定义 class 加载器用于教育目的。
我在 jar 文件中有模块 "Weather"，我想通过 JarClassLoader.
从 App class 加载它
来自 here 的类加载器（它从指定的 jar 加载所有 classes）：
package com.example.classloading;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.util.Enumeration;
import java.util.HashMap;
import java.util.jar.JarEntry;
import java.util.jar.JarFile;
public class JarClassLoader extends ClassLoader {
private HashMap<String, Class<?>> cache = new HashMap<String, Class<?>>();
private String jarFileName;
private String packageName;
private static String WARNING = "Warning : No jar file found. Packet unmarshalling won't be possible. Please verify your classpath";
public JarClassLoader(String jarFileName, String packageName) {
this.jarFileName = jarFileName;
this.packageName = packageName;
cacheClasses();
}
private void cacheClasses() {
try {
JarFile jarFile = new JarFile(jarFileName);
Enumeration entries = jarFile.entries();
while (entries.hasMoreElements()) {
JarEntry jarEntry = (JarEntry) entries.nextElement();
// simple class validation based on package name
if (match(normalize(jarEntry.getName()), packageName)) {
byte[] classData = loadClassData(jarFile, jarEntry);
if (classData != null) {
Class<?> clazz = defineClass(stripClassName(normalize(jarEntry.getName())), classData, 0, classData.length);
cache.put(clazz.getName(), clazz);
System.out.println("== class " + clazz.getName() + " loaded in cache");
}
}
}
}
catch (IOException IOE) {
System.out.println(WARNING);
}
}
public synchronized Class<?> loadClass(String name) throws ClassNotFoundException {
Class<?> result = cache.get(name);
if (result == null)
result = cache.get(packageName + "." + name);
if (result == null)
result = super.findSystemClass(name);
System.out.println("== loadClass(" + name + ")");
return result;
}
private String stripClassName(String className) {
return className.substring(0, className.length() - 6);
}
private String normalize(String className) {
return className.replace('/', '.');
}
private boolean match(String className, String packageName) {
return className.startsWith(packageName) && className.endsWith(".class");
}
private byte[] loadClassData(JarFile jarFile, JarEntry jarEntry) throws IOException {
long size = jarEntry.getSize();
if (size == -1 || size == 0)
return null;
byte[] data = new byte[(int)size];
InputStream in = jarFile.getInputStream(jarEntry);
in.read(data);
return data;
}
}
接口和实现（只是没有任何具体逻辑的模板）：
package com.example.classloading;
public interface Module {
public void demo(String str);
}
package com.example.classloading;
public class Weather implements Module {
public void demo(String str) {
System.out.println("hello from weather module");
}
}
应用class:
import com.example.classloading.JarClassLoader;
import com.example.classloading.Module;
public class App {
public static void main(String[] args) {
JarClassLoader jarClassLoader = new JarClassLoader("classloading/weather-module/target/weather-module-1.0-SNAPSHOT.jar", "com.example.classloading");
try {
Class<?> clas = jarClassLoader.loadClass("com.example.classloading.Weather");
Module sample = (Module) clas.newInstance();
sample.demo("1");
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IllegalAccessException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InstantiationException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
问题：当我使用 运行 main 方法时，我得到以下输出：
== loadClass(java.lang.Object)
== class com.example.classloading.Module loaded in cache
== class com.example.classloading.Weather loaded in cache
== loadClass(com.example.classloading.Weather)
Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: com.example.classloading.Weather cannot be cast to com.example.classloading.Module
at App.main(App.java:12)
逻辑或语法有问题吗？ Module 应用程序 class 加载程序未加载？
文件树（稍微简化）：
├───classloading
│ │ pom.xml
│ │
│ ├───menu-module
│ │ │ pom.xml
│ │ │
│ │ ├───src
│ │ │ ├───main
│ │ │ │ ├───java
│ │ │ │ │ │ App.java
│ │ │ │ │ │
│ │ │ │ │ └───com
│ │ │ │ │ └───example
│ │ │ │ │ └───classloading
│ │ │ │ │ JarClassLoader.java
│ │ │ │ │ Module.java
│ │ │ │ │
│ │ │ │ └───resources
│ │ │ └───test
│ │ │ └───java
│ │ └───target
│ │ ├───classes
│ │ │ │ App.class
│ │ │ │
│ │ │ └───com
│ │ │ └───example
│ │ │ └───classloading
│ │ │ JarClassLoader.class
│ │ │ Module.class
│ │ │
│ │ └───generated-sources
│ │ └───annotations
│ └───weather-module
│ │ pom.xml
│ │
│ ├───src
│ │ ├───main
│ │ │ ├───java
│ │ │ │ └───com
│ │ │ │ └───example
│ │ │ │ └───classloading
│ │ │ │ Module.java
│ │ │ │ Weather.java
│ │ │ │
│ │ │ └───resources
│ │ └───test
│ │ └───java
│ └───target
│ │ weather-module-1.0-SNAPSHOT.jar
│ │
│ ├───classes
│ │ │ Module.class
│ │ │ Weather.class
│ │ │
│ │ └───com
│ │ └───example
│ │ └───classloading
│ │ Module.class
│ │ Weather.class
│ │
│ ├───maven-archiver
│ │ pom.properties
│ │
│ └───maven-status
│ └───maven-compiler-plugin
│ ├───compile
│ │ └───default-compile
│ │ createdFiles.lst
│ │ inputFiles.lst
│ │
│ └───testCompile
│ └───default-testCompile
│ inputFiles.lst
│
└───
更新：
我在 JarClassLoader cacheClasses()
中进行了更改
if (match(normalize(jarEntry.getName()), packageName))
到
if (match(normalize(jarEntry.getName()), packageName)
&& !normalize(jarEntry.getName()).contains("Module"))
这是解决方法。怎样做才是正确的？
更新：据我所知，可以从模块 Weather 中删除 Module 接口，然后将 "declare the "menu" 模块作为依赖项删除对于天气模块" .
现在我有以下 pom.xml 个文件：
菜单模块
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
<parent>
<artifactId>classloading</artifactId>
<groupId>java-tasks</groupId>
<version>1.0-SNAPSHOT</version>
</parent>
<modelVersion>4.0.0</modelVersion>
<artifactId>menu</artifactId>
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.apache.logging.log4j</groupId>
<artifactId>log4j-api</artifactId>
<version>2.8.1</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.apache.logging.log4j</groupId>
<artifactId>log4j-core</artifactId>
<version>2.8.1</version>
</dependency>
</dependencies>
</project>
天气模块
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
<modelVersion>4.0.0</modelVersion>
<groupId>java-tasks</groupId>
<artifactId>weather-module</artifactId>
<version>1.0-SNAPSHOT</version>
<dependencies>
<dependency>
<groupId>java-tasks</groupId>
<artifactId>menu</artifactId>
<version>1.0-SNAPSHOT</version>
</dependency>
</dependencies>
</project>
class加载中
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
<modelVersion>4.0.0</modelVersion>
<groupId>java-tasks</groupId>
<artifactId>classloading</artifactId>
<packaging>pom</packaging>
<version>1.0-SNAPSHOT</version>
<modules>
<module>weather-module</module>
<module>menu-module</module>
</modules>
</project>
问题：我尝试打包 weather-module 但出现错误：
[INFO] Scanning for projects...
[INFO]
[INFO] ------------------------------------------------------------------------
[INFO] Building weather-module 1.0-SNAPSHOT
[INFO] ------------------------------------------------------------------------
[WARNING] The POM for java-tasks:menu:jar:1.0-SNAPSHOT is missing, no dependency information available
[INFO] ------------------------------------------------------------------------
[INFO] BUILD FAILURE
[INFO] ------------------------------------------------------------------------
[INFO] Total time: 0.471 s
[INFO] Finished at: 2017-04-07T09:15:38+03:00
[INFO] Final Memory: 8M/245M
[INFO] ------------------------------------------------------------------------
[ERROR] Failed to execute goal on project weather-module: Could not resolve dependencies for project java-tasks:weather-module:jar:1.0-SNAPSHOT: Could not find artifact java-tasks:menu:jar:1.0-SNAPSHOT -> [Help 1]
[ERROR]
[ERROR] To see the full stack trace of the errors, re-run Maven with the -e switch.
[ERROR] Re-run Maven using the -X switch to enable full debug logging.
[ERROR]
[ERROR] For more information about the errors and possible solutions, please read the following articles:
[ERROR] [Help 1] http://cwiki.apache.org/confluence/display/MAVEN/DependencyResolutionException
我应该如何配置 maven pom.xml 文件才能正常工作？
您的天气模块不应包含 Module class 的副本。
否则，您最终会得到 class 的两个副本，这是 ClassCastException.
的根本原因
使天气模块依赖于菜单模块或将 Module class 提取到一个单独的模块中。最重要的是，您应该确保在 class 路径中得到 Module 的单一版本。
此问题与从 JAR 文件加载重复的 class（在本例中为接口）有关。模块 classes 不兼容，从两个不同的位置加载。通常，您不应将手动加载 classes 和 importing/automatically 加载到一个包中。
class Module 由 App class 的主 class 加载程序加载。 Weather class 由 JarClassLoader 加载。通过这样做，父 class Module 也（再次）由 JarClassLoader 加载，因为父 class 加载器未被使用。所以你最终得到两个相似的 但不相等 class 实例 Module。由于每个 class 都有对其 classloader 的引用，因此它们是不同的，因此不兼容。
主要问题是您加载了所有 classes，甚至是之前由另一个 classloader 加载的那些。尝试仅在 cacheClasses() 中缓存 classData 并仅在父 classloader.
中没有 findLoadedClass() 时调用 defineClass()
但这并不能完全解决问题，因为您已经在 classloader 中完全加倍了依赖性。行为将取决于 classes 的加载顺序。要完成这项工作，您必须拆分天气模块。
我正在尝试实现自定义 class 加载器用于教育目的。
我在 jar 文件中有模块 "Weather"，我想通过 JarClassLoader.
App class 加载它
来自 here 的类加载器（它从指定的 jar 加载所有 classes）：
package com.example.classloading;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.util.Enumeration;
import java.util.HashMap;
import java.util.jar.JarEntry;
import java.util.jar.JarFile;
public class JarClassLoader extends ClassLoader {
private HashMap<String, Class<?>> cache = new HashMap<String, Class<?>>();
private String jarFileName;
private String packageName;
private static String WARNING = "Warning : No jar file found. Packet unmarshalling won't be possible. Please verify your classpath";
public JarClassLoader(String jarFileName, String packageName) {
this.jarFileName = jarFileName;
this.packageName = packageName;
cacheClasses();
}
private void cacheClasses() {
try {
JarFile jarFile = new JarFile(jarFileName);
Enumeration entries = jarFile.entries();
while (entries.hasMoreElements()) {
JarEntry jarEntry = (JarEntry) entries.nextElement();
// simple class validation based on package name
if (match(normalize(jarEntry.getName()), packageName)) {
byte[] classData = loadClassData(jarFile, jarEntry);
if (classData != null) {
Class<?> clazz = defineClass(stripClassName(normalize(jarEntry.getName())), classData, 0, classData.length);
cache.put(clazz.getName(), clazz);
System.out.println("== class " + clazz.getName() + " loaded in cache");
}
}
}
}
catch (IOException IOE) {
System.out.println(WARNING);
}
}
public synchronized Class<?> loadClass(String name) throws ClassNotFoundException {
Class<?> result = cache.get(name);
if (result == null)
result = cache.get(packageName + "." + name);
if (result == null)
result = super.findSystemClass(name);
System.out.println("== loadClass(" + name + ")");
return result;
}
private String stripClassName(String className) {
return className.substring(0, className.length() - 6);
}
private String normalize(String className) {
return className.replace('/', '.');
}
private boolean match(String className, String packageName) {
return className.startsWith(packageName) && className.endsWith(".class");
}
private byte[] loadClassData(JarFile jarFile, JarEntry jarEntry) throws IOException {
long size = jarEntry.getSize();
if (size == -1 || size == 0)
return null;
byte[] data = new byte[(int)size];
InputStream in = jarFile.getInputStream(jarEntry);
in.read(data);
return data;
}
}
接口和实现（只是没有任何具体逻辑的模板）：
package com.example.classloading;
public interface Module {
public void demo(String str);
}
package com.example.classloading;
public class Weather implements Module {
public void demo(String str) {
System.out.println("hello from weather module");
}
}
应用class:
import com.example.classloading.JarClassLoader;
import com.example.classloading.Module;
public class App {
public static void main(String[] args) {
JarClassLoader jarClassLoader = new JarClassLoader("classloading/weather-module/target/weather-module-1.0-SNAPSHOT.jar", "com.example.classloading");
try {
Class<?> clas = jarClassLoader.loadClass("com.example.classloading.Weather");
Module sample = (Module) clas.newInstance();
sample.demo("1");
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IllegalAccessException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InstantiationException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
问题：当我使用 运行 main 方法时，我得到以下输出：
== loadClass(java.lang.Object)
== class com.example.classloading.Module loaded in cache
== class com.example.classloading.Weather loaded in cache
== loadClass(com.example.classloading.Weather)
Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: com.example.classloading.Weather cannot be cast to com.example.classloading.Module
at App.main(App.java:12)
逻辑或语法有问题吗？ Module 应用程序 class 加载程序未加载？
文件树（稍微简化）：
├───classloading
│ │ pom.xml
│ │
│ ├───menu-module
│ │ │ pom.xml
│ │ │
│ │ ├───src
│ │ │ ├───main
│ │ │ │ ├───java
│ │ │ │ │ │ App.java
│ │ │ │ │ │
│ │ │ │ │ └───com
│ │ │ │ │ └───example
│ │ │ │ │ └───classloading
│ │ │ │ │ JarClassLoader.java
│ │ │ │ │ Module.java
│ │ │ │ │
│ │ │ │ └───resources
│ │ │ └───test
│ │ │ └───java
│ │ └───target
│ │ ├───classes
│ │ │ │ App.class
│ │ │ │
│ │ │ └───com
│ │ │ └───example
│ │ │ └───classloading
│ │ │ JarClassLoader.class
│ │ │ Module.class
│ │ │
│ │ └───generated-sources
│ │ └───annotations
│ └───weather-module
│ │ pom.xml
│ │
│ ├───src
│ │ ├───main
│ │ │ ├───java
│ │ │ │ └───com
│ │ │ │ └───example
│ │ │ │ └───classloading
│ │ │ │ Module.java
│ │ │ │ Weather.java
│ │ │ │
│ │ │ └───resources
│ │ └───test
│ │ └───java
│ └───target
│ │ weather-module-1.0-SNAPSHOT.jar
│ │
│ ├───classes
│ │ │ Module.class
│ │ │ Weather.class
│ │ │
│ │ └───com
│ │ └───example
│ │ └───classloading
│ │ Module.class
│ │ Weather.class
│ │
│ ├───maven-archiver
│ │ pom.properties
│ │
│ └───maven-status
│ └───maven-compiler-plugin
│ ├───compile
│ │ └───default-compile
│ │ createdFiles.lst
│ │ inputFiles.lst
│ │
│ └───testCompile
│ └───default-testCompile
│ inputFiles.lst
│
└───
更新：
我在 JarClassLoader cacheClasses()
if (match(normalize(jarEntry.getName()), packageName))
到
if (match(normalize(jarEntry.getName()), packageName)
&& !normalize(jarEntry.getName()).contains("Module"))
这是解决方法。怎样做才是正确的？
更新：据我所知，可以从模块 Weather 中删除 Module 接口，然后将 "declare the "menu" 模块作为依赖项删除对于天气模块"
现在我有以下 pom.xml 个文件：
菜单模块
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
<parent>
<artifactId>classloading</artifactId>
<groupId>java-tasks</groupId>
<version>1.0-SNAPSHOT</version>
</parent>
<modelVersion>4.0.0</modelVersion>
<artifactId>menu</artifactId>
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.apache.logging.log4j</groupId>
<artifactId>log4j-api</artifactId>
<version>2.8.1</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.apache.logging.log4j</groupId>
<artifactId>log4j-core</artifactId>
<version>2.8.1</version>
</dependency>
</dependencies>
</project>
天气模块
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
<modelVersion>4.0.0</modelVersion>
<groupId>java-tasks</groupId>
<artifactId>weather-module</artifactId>
<version>1.0-SNAPSHOT</version>
<dependencies>
<dependency>
<groupId>java-tasks</groupId>
<artifactId>menu</artifactId>
<version>1.0-SNAPSHOT</version>
</dependency>
</dependencies>
</project>
class加载中
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
<modelVersion>4.0.0</modelVersion>
<groupId>java-tasks</groupId>
<artifactId>classloading</artifactId>
<packaging>pom</packaging>
<version>1.0-SNAPSHOT</version>
<modules>
<module>weather-module</module>
<module>menu-module</module>
</modules>
</project>
问题：我尝试打包 weather-module 但出现错误：
[INFO] Scanning for projects...
[INFO]
[INFO] ------------------------------------------------------------------------
[INFO] Building weather-module 1.0-SNAPSHOT
[INFO] ------------------------------------------------------------------------
[WARNING] The POM for java-tasks:menu:jar:1.0-SNAPSHOT is missing, no dependency information available
[INFO] ------------------------------------------------------------------------
[INFO] BUILD FAILURE
[INFO] ------------------------------------------------------------------------
[INFO] Total time: 0.471 s
[INFO] Finished at: 2017-04-07T09:15:38+03:00
[INFO] Final Memory: 8M/245M
[INFO] ------------------------------------------------------------------------
[ERROR] Failed to execute goal on project weather-module: Could not resolve dependencies for project java-tasks:weather-module:jar:1.0-SNAPSHOT: Could not find artifact java-tasks:menu:jar:1.0-SNAPSHOT -> [Help 1]
[ERROR]
[ERROR] To see the full stack trace of the errors, re-run Maven with the -e switch.
[ERROR] Re-run Maven using the -X switch to enable full debug logging.
[ERROR]
[ERROR] For more information about the errors and possible solutions, please read the following articles:
[ERROR] [Help 1] http://cwiki.apache.org/confluence/display/MAVEN/DependencyResolutionException
我应该如何配置 maven pom.xml 文件才能正常工作？
您的天气模块不应包含 Module class 的副本。
否则，您最终会得到 class 的两个副本，这是 ClassCastException.
使天气模块依赖于菜单模块或将 Module class 提取到一个单独的模块中。最重要的是，您应该确保在 class 路径中得到 Module 的单一版本。
此问题与从 JAR 文件加载重复的 class（在本例中为接口）有关。模块 classes 不兼容，从两个不同的位置加载。通常，您不应将手动加载 classes 和 importing/automatically 加载到一个包中。
class Module 由 App class 的主 class 加载程序加载。 Weather class 由 JarClassLoader 加载。通过这样做，父 class Module 也（再次）由 JarClassLoader 加载，因为父 class 加载器未被使用。所以你最终得到两个相似的 但不相等 class 实例 Module。由于每个 class 都有对其 classloader 的引用，因此它们是不同的，因此不兼容。
主要问题是您加载了所有 classes，甚至是之前由另一个 classloader 加载的那些。尝试仅在 cacheClasses() 中缓存 classData 并仅在父 classloader.
findLoadedClass() 时调用 defineClass()
但这并不能完全解决问题，因为您已经在 classloader 中完全加倍了依赖性。行为将取决于 classes 的加载顺序。要完成这项工作，您必须拆分天气模块。