谁还没遇上过NoClassDefFoundError咋地——浅谈字节码生成与热部署
前言
在Java程序员的世界里，NoClassDefFoundError是一类相当令人厌恶的错误，因为这类错误通常非常隐蔽，难以调试。
通常，NoClassDefFoundError被认为是运行时类加载器无法在classpath下找不到需要的类，而该类在编译时是存在的，这就通常预示着一些很麻烦的情况，例如：
不同版本的包冲突。这是最最最常见的情况，尤其常见于用户代码需要运行于容器中，而本地容器和线上容器版本不同时；
使用了多个classloader。要用的类被另一个类加载器加载了，导致当前类加载器作用域内找不到这个类，在破坏双亲委托时容易出这样的问题；
除了上面提到的这几种问题，还有一些可能导致这个错误的特殊案例，比如今天我遇到的这个：
问题背景
一个spring boot程序，maven打包本地运行毫无问题，发布到生产环境就会biang的报一个错说NoClassDefFoundError。
该问题的隐蔽之处在于没有办法在本地复现，所以觉得有必要跟大家分享。
分析过程
第一反应，maven环境问题。我本地的maven连的是central仓库，而线上环境连得是公司的私有仓库。我司的maven仓库被各种开发人员胡乱上传的包弄的很像薛定谔的猫，鬼才知道它给你的哪个包是不是你想要的。
如果它提供的包事实上是错误的，或者经过第三方（其他开发）的修改，那很容易造成这个错误。
排查这个其实也好办，两种方式一是打thin jar然后自己上传依赖，二是找运维做一套独立的maven环境，使用和本地相同的配置，总之一通折腾之后，重新部署，发现错误还在。
不是包版本错误的话，就比较隐蔽了。因为该程序在本地运行可以通过所有测试用例，也没有在不同的线程里狂秀classloader骚操作，所以也基本排除上面提到的2和3的可能性。
都不是的情况下，返回头去重新看了一下错误日志，发现虽然报的是NoClassDefFoundError，但后面跟的消息是类实例化失败，这个消息给了我关键的提醒。
NoClassDefFoundError是一个非常晦涩的错误，有一些意外的情况我认为其实不适合归到这个错误里，比如这次的类实例化错误，或者确切的说，类初始化错误。
回到本文来，这个错误日志里写了什么呢？日志告诉我，我的一个类cinit失败，错误在第多少多少行。只有这一个错误堆栈，没有输出任何其他的错误信息，比如到底什么原因导致这个类cinit失败了。出错的代码在org.apache.logging.log4j.status.StatusLogger这个类中，代码如下所示：
private static final PropertiesUtil PROPS = new PropertiesUtil("log4j2.StatusLogger.properties");
这里就是另外一种会导致NoClassDefFoundError发生的场合：在静态字段和静态代码块初始化时的异常导致类初始化失败，会产生NoClassDefFoundError。
光看这句话是看不出什么可能出错的地方来的，我们跟进去看看里面的代码有哪个地方有问题：
//PropertyUtil.java
private static final String LOG4J_PROPERTIES_FILE_NAME = "log4j2.component.properties";
private static final PropertiesUtil LOG4J_PROPERTIES = new PropertiesUtil(LOG4J_PROPERTIES_FILE_NAME);
public PropertiesUtil(final String propertiesFileName) {
this.environment = new Environment(new PropertyFilePropertySource(propertiesFileName));
}
//Enviroment.java
private final Set<PropertySource> sources = new TreeSet<>(new PropertySource.Comparator());
private final Map<CharSequence, String> literal = new ConcurrentHashMap<>();
private final Map<CharSequence, String> normalized = new ConcurrentHashMap<>();
private final Map<List<CharSequence>, String> tokenized = new ConcurrentHashMap<>();
private Environment(final PropertySource propertySource) {
sources.add(propertySource);
for (final PropertySource source : ServiceLoader.load(PropertySource.class)) {
sources.add(source);
}
reload();
}
private synchronized void reload() {
literal.clear();
normalized.clear();
tokenized.clear();
for (final PropertySource source : sources) {
source.forEach(new BiConsumer<String, String>() {
@Override
public void accept(final String key, final String value) {
literal.put(key, value);
final List<CharSequence> tokens = PropertySource.Util.tokenize(key);
if (tokens.isEmpty()) {
normalized.put(source.getNormalForm(Collections.singleton(key)), value);
} else {
normalized.put(source.getNormalForm(tokens), value);
tokenized.put(tokens, value);
}
}
});
}
}
//PropertyFilePropertySource.java
public PropertyFilePropertySource(final String fileName) {
super(loadPropertiesFile(fileName));
}
private static Properties loadPropertiesFile(final String fileName) {
final Properties props = new Properties();
for (final URL url : LoaderUtil.findResources(fileName)) {
try (final InputStream in = url.openStream()) {
props.load(in);
} catch (IOException e) {
LowLevelLogUtil.logException("Unable to read " + url, e);
}
}
return props;
}
//PropertiesPropertySource.java PropertyFilePropertySource类的父类
public PropertiesPropertySource(final Properties properties) {
this.properties = properties;
}
@Override
public void forEach(final BiConsumer<String, String> action) {
for (final Map.Entry<Object, Object> entry : properties.entrySet()) {
action.accept(((String) entry.getKey()), ((String) entry.getValue()));
}
}
