原文鏈接:http://www-128.ibm.com/developerworks/cn/java/j-dclp2.html
ClassNotFoundException
ClassNotFoundException
是最常見的類裝入異常類型。它發(fā)生在裝入階段。Java 規(guī)范對 ClassNotFoundException
的描述是這樣的:
當應(yīng)用程序試圖通過類的字符串名稱,使用以下三種方法裝入類,但卻找不到指定名稱的類定義時拋出該異常。
- 類
Class
中的 forName()
方法。
- 類
ClassLoader
中的 findSystemClass()
方法。
- 類
ClassLoader
中的 loadClass()
方法。
所以,如果顯式地裝入類的嘗試失敗,那么就拋出 ClassNotFoundException
。清單 1 中的測試用例提供的示例代碼拋出了一個 ClassNotFoundException
:
清單 1. ClassNotFoundExceptionTest.java
import java.net.MalformedURLException; import java.net.URL; import java.net.URLClassLoader;
public class ClassNotFoundExceptionTest {
public static void main(String args[]) { try { URLClassLoader loader = new URLClassLoader(new URL[] { new URL( "file://C:/CL_Article/ClassNotFoundException/")}); loader.loadClass("DoesNotExist"); } catch (ClassNotFoundException e) { e.printStackTrace(); } catch (MalformedURLException e) { e.printStackTrace(); } } }
|
這個測試用例定義了一個類裝入器(MyClassLoader
),用于裝入一個不存在的類(DoesNotExist
)。當它運行時,會出現(xiàn)以下異常:
java.lang.ClassNotFoundException: DoesNotExist at java.net.URLClassLoader.findClass(URLClassLoader.java:376) at java.lang.ClassLoader.loadClass(ClassLoader.java:572) at java.lang.ClassLoader.loadClass(ClassLoader.java:504) at ClassNotFoundExceptionTest.main(ClassNotFoundExceptionTest.java:11)
|
因為這個測試試圖使用對 loadClass()
的顯式調(diào)用來進行裝入,所以拋出 ClassNotFoundException
。
通過拋出 ClassNotFoundException
,類裝入器提示,定義類時所需要的字節(jié)碼在類裝入器所查找的位置上不存在。這些異常修復(fù)起來通常比較簡單。可以用 IBM 的 verbose 選項檢查類路徑,確保使用的類路徑設(shè)置正確(要獲得 verbose 的更多信息,請參閱本系列的 第一篇文章)。如果類路徑設(shè)置正確,但是仍然看到這個錯誤,那么就是需要的類在類路徑中不存在。要修復(fù)這個問題,可以把類移動到類路徑中指定的目錄或 JAR 文件中,或者把類所在的位置添加到類路徑中。
NoClassDefFoundError
NoClassDefFoundError
是類裝入器在裝入階段拋出的另一個常見異常。JVM 規(guī)范對 NoClassDefFoundError
的定義如下:
如果 Java 虛擬機或 ClassLoader
實例試圖裝入類定義(作為正常的方法調(diào)用的一部分,或者作為使用 new 表達式創(chuàng)建新實例的一部分),但卻沒有找到類定義時拋出該異常。
當目前執(zhí)行的類已經(jīng)編譯,但是找不到它的定義時,會存在 searched-for 類定義。
實際上,這意味著 NoClassDefFoundError
的拋出,是不成功的隱式類裝入的結(jié)果。
清單 2 到清單 4 的測試用例產(chǎn)生了 NoClassDefFoundError
,因為類 B
的隱式裝入會失敗:
清單 2. NoClassDefFoundErrorTest.java
public class NoClassDefFoundErrorTest { public static void main(String[] args) { A a = new A(); } }
|
清單 3. A.java
public class A extends B { }
|
清單 4. B.java
這幾個清單中的代碼編譯好之后,刪除 B
的類文件。當代碼執(zhí)行時,就會出現(xiàn)以下錯誤:
Exception in thread "main" java.lang.NoClassDefFoundError: B at java.lang.ClassLoader.defineClass0(Native Method) at java.lang.ClassLoader.defineClass(ClassLoader.java:810) at java.security.SecureClassLoader.defineClass(SecureClassLoader.java:147) at java.net.URLClassLoader.defineClass(URLClassLoader.java:475) at java.net.URLClassLoader.access$500(URLClassLoader.java:109) at java.net.URLClassLoader$ClassFinder.run(URLClassLoader.java:848) at java.security.AccessController.doPrivileged1(Native Method) at java.security.AccessController.doPrivileged(AccessController.java:389) at java.net.URLClassLoader.findClass(URLClassLoader.java:371) at java.lang.ClassLoader.loadClass(ClassLoader.java:572) at sun.misc.Launcher$AppClassLoader.loadClass(Launcher.java:442) at java.lang.ClassLoader.loadClass(ClassLoader.java:504) at NoClassDefFoundErrorTest.main(NoClassDefFoundErrorTest.java:3)
|
類 A
擴展了類 B
;所以,當類 A
裝入時,類裝入器會隱式地裝入類 B
。因為類 B
不存在,所以拋出 NoClassDefFoundError
。如果顯式地告訴類裝入器裝入類 B
(例如通過 loadClass("B")
調(diào)用),那么就會拋出 ClassNotFoundException
。
顯然,要修復(fù)這個特殊示例中的問題,在對應(yīng)的類裝入器的類路徑中,必須存在類 B
。這個示例看起來可能價值不大、也不真實,但是,在復(fù)雜的有許多類的真實系統(tǒng)中,會因為類在打包或部署期間的遺失而發(fā)生這類情況。
在這個例子中,A
擴展了 B
;但是,即使 A
用其他方式引用 B
,也會出現(xiàn)同樣的問題 —— 例如,以方法參數(shù)引用或作為實例字段。如果兩個類之間的關(guān)系是引用關(guān)系而不是繼承關(guān)系,那么會在第一次使用 A
時拋出錯誤,而不是在裝入 A
時拋出。
ClassCastException
類裝入器能夠拋出的另一個異常是 ClassCastException
。它是在類型比較中發(fā)現(xiàn)不兼容類型的時候拋出的。JVM 規(guī)范指定 ClassCastException
是:
該異常的拋出,表明代碼企圖把對象的類型轉(zhuǎn)換成一個子類,而該對象并不是這個子類的實例。
清單 5 演示的代碼示例會產(chǎn)生一個 ClassCastException
:
清單 5. ClassCastException.java
public class ClassCastExceptionTest { public ClassCastExceptionTest() { }
private static void storeItem(Integer[] a, int i, Object item) { a[i] = (Integer) item; }
public static void main(String args[]) { Integer[] a = new Integer[3]; try { storeItem(a, 2, new String("abc")); } catch (ClassCastException e) { e.printStackTrace(); } } }
|
在清單 5 中,調(diào)用了 storeItem()
方法,使用一個 Integer
數(shù)組、一個 int
和一個字符串作為參數(shù)。但是在內(nèi)部,該方法做了兩件事:
- 隱式地把
String
對象類型轉(zhuǎn)換成 Object
類型(用于參數(shù)列表)。
- 顯式地把這個
Object
類型轉(zhuǎn)換成 Integer
類型(在方法定義中)。
當程序運行時,會出現(xiàn)以下異常:
java.lang.ClassCastException: java.lang.String at ClassCastExceptionTest.storeItem(ClassCastExceptionTest.java:6) at ClassCastExceptionTest.main(ClassCastExceptionTest.java:12)
|
這個異常是由顯式類型轉(zhuǎn)換拋出的,因為測試用例試圖把類型為 String
的東西轉(zhuǎn)換成 Integer
。
當檢查對象(例如清單 5 中的 item
)并把類型轉(zhuǎn)換成目標類(Integer
)時,類裝入器會檢查以下規(guī)則:
-
對于普通對象(非數(shù)組):對象必須是目標類的實例或目標類的子類的實例。如果目標類是接口,那么會把它當作實現(xiàn)了該接口的一個子類。
-
對于數(shù)組類型:目標類必須是數(shù)組類型或
java.lang.Object
、java.lang.Cloneable
或 java.io.Serializable
。
如果違反了以上任何一條規(guī)則,那么類裝入器就會拋出 ClassCastException
。修復(fù)這類異常的最簡單方式就是仔細檢查對象要轉(zhuǎn)換到的類型是否符合以上提到的規(guī)則。在某些情況下,在做類型轉(zhuǎn)換之前用 instanceof
進行檢查是有意義的。
UnsatisfiedLinkError
在把本機調(diào)用鏈接到對應(yīng)的本機定義時,類裝入器扮演著重要角色。如果程序試圖裝入一個不存在或者放錯的本機庫時,在鏈接階段的解析過程會發(fā)生 UnsatisfiedLinkError
。JVM 規(guī)范指定 UnsatisfiedLinkError
是:
對于聲明為 native
的方法,如果 Java 虛擬機找不到和它對應(yīng)的本機語言定義,就會拋出該異常。
當調(diào)用本機方法時,類裝入器會嘗試裝入定義了該方法的本機庫。如果找不到這個庫,就會拋出這個錯誤。
清單 6 演示了拋出 UnsatisfiedLinkError
的測試用例 :
清單 6. UnsatisfiedLinkError.java
public class UnsatisfiedLinkErrorTest {
public native void call_A_Native_Method();
static { System.loadLibrary("myNativeLibrary"); }
public static void main(String[] args) { new UnsatisfiedLinkErrorTest().call_A_Native_Method(); } }
|
這段代碼調(diào)用本機方法 call_A_Native_Method()
,該方法是在本機庫 myNativeLibrary
中定義的。因為這個庫不存在,所以在程序運行時會發(fā)生以下錯誤:
The java class could not be loaded. java.lang.UnsatisfiedLinkError: Can't find library myNativeLibrary (myNativeLibrary.dll) in sun.boot.library.path or java.library.path sun.boot.library.path=D:\sdk\jre\bin java.library.path= D:\sdk\jre\bin
at java.lang.ClassLoader$NativeLibrary.load(Native Method) at java.lang.ClassLoader.loadLibrary0(ClassLoader.java:2147) at java.lang.ClassLoader.loadLibrary(ClassLoader.java:2006) at java.lang.Runtime.loadLibrary0(Runtime.java:824) at java.lang.System.loadLibrary(System.java:908) at UnsatisfiedLinkErrorTest.<clinit>(UnsatisfiedLinkErrorTest.java:6)
|
本機庫的裝入由調(diào)用 System.loadLibrary()
方法的類的類裝入器啟動 —— 在清單 6 中,就是 UnsatisfiedLinkErrorTest
的類裝入器。根據(jù)使用的類裝入器,會搜索不同的位置:
- 對于由 bootstrap 類裝入器裝入的類,搜索
sun.boot.library.path
。
- 對于由擴展類裝入器裝入的類,先搜索
java.ext.dirs
,然后是 sun.boot.library.path
,然后是 java.library.path
。
- 對于由系統(tǒng)類裝入器裝入的類,搜索
sun.boot.library.path
,然后是 java.library.path
。
在清單 6 中,UnsatisfiedLinkErrorTest
類是由系統(tǒng)類裝入器裝入的。要裝入所引用的本機庫,這個類裝入器先查找 sun.boot.library.path
,然后查找 java.library.path
。因為在兩個位置中都沒有需要的庫,所以類裝入器拋出 UnsatisfiedLinkageError
。
一旦理解了庫裝入過程所涉及的類裝入器,就可以通過把庫放在合適位置來解決這類問題。
ClassCircularityError
JVM 規(guī)范指定 ClassCircularityError
的拋出條件是:
類或接口由于是自己的超類或超接口而不能被裝入。
這個錯誤是在鏈接階段的解析過程中拋出的。這個錯誤有點奇怪,因為 Java 編譯器不允許發(fā)生這種循環(huán)情況。但是,如果獨立地編譯類,然后再把它們放在一起,就可能發(fā)生這個錯誤。請設(shè)想以下場景。首先,編譯清單 7 和清單 8 中的類:
清單 7. A.java
public class A extends B { }
|
清單 8. B.java
然后,分別編譯清單 9 和清單 10 中的類:
清單 9. A.java
清單 10. B.java
public class B extends A { }
|
最后,采用清單 7 的類 A
和清單 10 的類 B
,并運行一個應(yīng)用程序,試圖裝入 A
或者 B
。這個情況看起來可能不太可能,但是在復(fù)雜的系統(tǒng)中,在把不同部分放在一起的時候,可能會發(fā)生類似的情況。
顯然,要修復(fù)這個問題,必須避免循環(huán)的類層次結(jié)構(gòu)。
ClassFormatError
JVM 規(guī)范指出,拋出 ClassFormatError
的條件是:
負責(zé)指定所請求的編譯類或接口的二進制數(shù)據(jù)形式有誤。
這個異常是在類裝入的鏈接階段的校驗過程中拋出。如果字節(jié)碼發(fā)生了更改,例如主版本號或次版本號發(fā)生了更改,那么二進制數(shù)據(jù)的形式就會有誤。例如,如果對字節(jié)碼故意做了更改,或者在通過網(wǎng)絡(luò)傳送類文件時現(xiàn)出了錯誤,那么就可能發(fā)生這個異常。
修復(fù)這個問題的惟一方法就是獲得字節(jié)碼的正確副本,可能需要重新進行編譯。
ExceptionInInitializerError
根據(jù) JVM 規(guī)范,拋出 ExceptionInInitializer
的情況是:
- 如果初始化器突然完成,拋出一些異常
E
,而且 E
的類不是 Error
或者它的某個子類,那么就會創(chuàng)建 ExceptionInInitializerError
類的一個新實例,并用 E
作為參數(shù),用這個實例代替 E
。
- 如果 Java 虛擬機試圖創(chuàng)建類
ExceptionInInitializerError
的新實例,但是因為出現(xiàn) Out-Of-Memory-Error
而無法創(chuàng)建新實例,那么就拋出 OutOfMemoryError
對象作為代替。
清單 8 中的代碼拋出 ExceptionInInitializerError
:
清單 8. ExceptionInInitializerErrorTest.java
public class ExceptionInInitializerErrorTest { public static void main(String[] args) { A a = new A(); } }
class A { // If the SecurityManager is not turned on, a // java.lang.ExceptionInInitializerError will be thrown static { if(System.getSecurityManager() == null) throw new SecurityException(); } }
|
當靜態(tài)代碼塊中發(fā)生異常時,會被自動捕捉并用 ExceptionInInitializerError
包裝該異常。在下面的輸出中可以看到這點:
Exception in thread "main" java.lang.ExceptionInInitializerError at ExceptionInInitializerErrorTest.main(ExceptionInInitializerErrorTest.java:3) Caused by: java.lang.SecurityException at A.<clinit>(ExceptionInInitializerErrorTest.java:12) ... 1 more
|
這個錯誤在類裝入的初始化階段拋出。修復(fù)這個錯誤的方法是檢查造成 ExceptionInInitializerError
的異常(在堆棧跟蹤的 Caused by:
下顯示)并尋找阻止拋出這個異常的方式。
posted on 2006-05-24 16:24
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