Java之NoClassDefFoundError错误

Java中的异常(含错误)主要包含Exception 和 Error 两种，这里简单的分析一下NoClassDefFoundError这个异常，JVM的类加载机制的委托行机制，决定了类加载器只加载一次，子类加载器不会再加载父类加载器已经加载过的类，在一些特定条件下，会出现编译时可以加载到类，运行时不可以加载到类，这时候就会出现 NoClassDefFoundError异常；与之相似的两个异常是ExceptionInInitializerError 和 ClassNotFoundException ，对比如下：

异常	说明
java.lang.ExceptionInInitializerError	类初始化失败，初始化中发生了异常；
java.lang.ClassNotFoundException	类本身不存在，第一次加载时就找不到；
java.lang.NoClassDefFoundError	1. 编译通过，运行时找不到； 2. 类已经加载过，再次使用时，发现并没有定义的类，原因是第一次类在创建的时候失败了，这里一般是静态变量、静态块执行失败造成类不能被创建；

复现代码

针对 NoClassDefFoundError 的两种出现的场景，我们来复现一下：

1. 编译通过，运行时找不到

public class A {
    public void test() {
        System.out.println("A");
    }
}

public class B {
    public static void main(String[] args) {
        new A().test();
    }
}

示例代码很简单，编译B，会产生A和B的class，删除A的class运行即可查看：

# 编译
javac B.java 

# 删除 A.class后运行
java B

## 执行结果
Exception in thread "main" java.lang.NoClassDefFoundError: A
	at B.main(B.java:3)
Caused by: java.lang.ClassNotFoundException: A
	at java.net.URLClassLoader.findClass(URLClassLoader.java:381)
	at java.lang.ClassLoader.loadClass(ClassLoader.java:424)
	at sun.misc.Launcher$AppClassLoader.loadClass(Launcher.java:335)
	at java.lang.ClassLoader.loadClass(ClassLoader.java:357)
	... 1 more

从错误中可以看出，在构建A的时候，classloader找不到A，所以抛出ClassNotFoundException 异常，进而引起了B类中的NoClassDefFoundError错误；

2. 静态变量等创建失败

public class C {

    public C() {
        throw new IllegalStateException("can't init");
    }

    public void test() {
    }
}

public class D {
    public static C instance = new C();
}

public class E {

    public static void main(String[] args) {
        try {
            D.instance.test();
        } catch (Throwable e) {
            e.printStackTrace();
        }
        try {
            D.instance.test();
        } catch (Throwable e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

编译E后输出如下:

java.lang.ExceptionInInitializerError
	at E.main(E.java:5)
Caused by: java.lang.IllegalStateException: can't init
	at C.<init>(C.java:4)
	at D.<clinit>(D.java:2)
	... 1 more
java.lang.NoClassDefFoundError: Could not initialize class D
	at E.main(E.java:10)

C类不能被创建，D中的静态变量instance在创建时异常，第一次jvm抛出了ExceptionInInitializerError，第二次使用D类时，由于上次D类因为instance 创建失败，进而引起了E类中的NoClassDefFoundError错误。

可以看到 NoClassDefFoundError 异常的发生通常是伴随类的创建失败，不论是ExceptionInInitializerError 或者ClassNotFoundException。

修正保护

针对上述两种场景，该怎么进行保护呢？

第一种场景可以进行一些代码安全检查，同时增强代码测试覆盖率；

第二种场景可以优化代码，不使用静态方法，或者使用代理类进行保护，这里对D类进行优化:

public class D2 {
    public final static D2 instance = new D2();

    private static C cImpl = null;

    public void test() {
        if (cImpl == null) {
            synchronized (instance) {
                try {
                    cImpl = new C();
                } catch (Throwable t) {
                }
            }
        }
        if (cImpl != null) {
            cImpl.test();
        } else {
            // 兜底代码
            System.out.println("I am C'proxy");
        }
    }
}

将E中的 D.instance 换成D2.instance 即可，执行后正确进行到兜底逻辑。

这里更好的设计是将C中对外提供的方法抽出来一个接口，D2进行兜底实现，示例中重点在代理上面。

小结

NoClassDefFoundError 异常的发生通常是伴随类的创建失败，静态成员变量中尽量不要出现可能抛出异常的代码。

如有任何知识产权、版权问题或理论错误，还请指正。

转载请注明原作者及以上信息。