JVM class 加载中的异常行为（确实需要 class 之前的 ClassNotFoundException）

Question

我需要帮助来理解为什么这会发生在我身上：

使用 Java 1.8.0_131，我有一个 class 这样的：

public class DynamicClassLoadingAppKO {

    /*
     * THIS VERSION DOES NOT WORK, A ClassNotFoundException IS THROWN BEFORE EVEN EXECUTING main()
     */


    // If this method received ChildClassFromLibTwo, everything would work OK!
    private static void showMessage(final ParentClassFromLibOne obj) {
        System.out.println(obj.message());
    }


    public static void main(final String[] args) throws Throwable {

        try {

            final ChildClassFromLibTwo obj = new ChildClassFromLibTwo();
            showMessage(obj);

        } catch (final Throwable ignored) {
            // ignored, we just wanted to use it if it was present
        }

        System.out.println("This should be displayed, but no :(");

    }

}

另外两个 classes 正在那里被用完：ParentClassFromLibOne 和 ChildClassFromLibTwo。后者从前者延伸而来。

涉及两个外部库：

一个库称为 libone 并包含 ParentClassFromLibOne class。应用程序在 class 路径中包含此库，用于编译和执行。
第二个库称为 libtwo，包含 ChildClassFromLibTwo class。应用程序在 class 编译路径中包含此库， 但不用于执行 。

据我了解，Java 运行时应尝试加载 ChildClassFromLibTwo（在 class 路径中 而不是 在运行时）在这一行：

final ChildClassFromLibTwo obj = new ChildClassFromLibTwo();

鉴于此 class 不在 class 路径中，应抛出 ClassNotFoundException，并且鉴于此行位于 try...catch (Throwable) 内，System.out.println 无论如何都应该执行末尾的行。

但是，我得到的是 ClassNotFoundException 在 DynamicClassLoadingAppKO 本身被加载时抛出，显然 在 main() 方法执行之前 ，因此不会被 try...catch.

捕获

对我来说更奇怪的是，如果我更改 showMessage() 方法的签名，而不是接收 的参数，那么这种行为就会消失并且一切都按我预期的那样工作parentclass,直接就是childclass:

/*
 * THIS VERSION WORKS OK, BECAUSE showMessage RECEIVES THE CHILD CLASS AS A PARAMETER
 */
private static void showMessage(final ChildClassFromLibTwo obj) {
    System.out.println(obj.message());
}

这怎么可能？我在 class 加载过程中遗漏了什么？

为了测试方便，我创建了一个 GitHub 存储库来复制此行为 [1]。

[1] https://github.com/danielfernandez/test-dynamic-class-loading/tree/20170504

Answer 1

这比您想象的要复杂一些。当加载 class 时，将验证所有功能。在验证阶段也会加载所有引用的 classes，因为需要它们来计算字节码中任何给定位置堆栈上的确切类型。

如果你想要那种懒惰的行为，你必须将 -noverify 选项传递给 Java，这将延迟 classes 的加载，直到第一次执行引用它们的函数.但是，当您无法完全控制将加载到 JVM 中的 class 时，出于安全原因不要使用 -noverify。

Answer 2

好的，这个 Spring 引导票 [1] 中解释了为什么会发生这种情况的详细信息，我很幸运能够被 Andy Wilkinson 及时指出。在我看来，这绝对是一个困难的过程。

显然，在这种情况下发生的情况是，当调用 class 本身被加载时，验证器启动并看到 showMessage() 方法接收类型为 ParentClassFromLibOne 的参数.到目前为止一切顺利，即使 ParentClassFromLibOne 在运行时不在 class 路径中，也不会在这个阶段引发 ClassNotFoundException。

但显然验证者 也扫描方法代码 并注意到 main() 中有一个对 showMessage() 方法的调用。不作为参数传递的调用 ParentClassFromLibOne，而是不同 class 的对象：ChildClassFromLibTwo.

所以在这种情况下，验证者确实会尝试加载 ChildClassFromLibTwo，以便能够检查它是否真的从 ParentClassFromLibOne.

扩展

有趣的是如果 ParentClassFromLibOne 是一个接口，就不会发生这种情况，因为接口被视为 Object 进行分配。

此外，如果 showMessage(...) 直接要求 ChildClassFromLibTwo 作为参数，则不会发生这种情况，因为在这种情况下，验证者不需要加载子 class 来检查它与...兼容。

Daniel，我赞成你的回答，但我不会将其标记为已接受，因为我认为它无法解释在验证时发生这种情况的真正原因（导致 ClassNotFoundException).

的不是方法签名中的 class

[1] https://github.com/spring-projects/spring-boot/issues/8181

JVM class 加载中的异常行为（确实需要 class 之前的 ClassNotFoundException）

Unexpected behaviour in JVM class loading (ClassNotFoundException before the class is really needed)

java

classloader

dynamic-class-loaders