如何解决Java.lang.NoClassDefFoundError

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在JAVA开发中，main线程中抛出java.lang.NoClassDefFoundError是一个非常普遍且比较难解决的问题。解决这个问题的复杂性主要取决于你的软件大小和中间件部署情况，尤其要考虑在应用中出现的数量众多的classloader的情况。 

本文将从一个比较高的角度看这个问题，主要是介绍java classloader机制。 

那么，什么是java.lang.NoClassDefFoundError呢？ 

我们先简单的看一下这个问题，这个runtime异常是JVM抛出的，当JVM发现一个classloader试图去Load一个class，而此class在当前的classloader tree中找不到的时候，就会抛出此异常。 

很明显，这个问题是运行期的问题，在编译期一切正常。 

那么，解决起来很简单，就是把jar包放到classpath下不就行了么？ 

ok，到这里还不行，这个问题解决起来不是那么容易的，在运行期的程序classpath中加入缺少的jar包仅仅是一种解决方法。关键是，我们必须掌握此种异常的根本原因，以后解决此问题就可以以不变应万变。这就是我写这个文章的初衷。 

现在，先记住，此问题不一定是由于在classpath中缺少class的定义。 

java classloader概述 

在深入分析之前，我们必须掌握java classloader的基本原理。class loader是一个java对象，它负责load所有的class，负责查找、加载、生成一个class的基本定义信息。classloader自身采用了委托代理机制来查询class，每一个classloader的实例都有一个父classloader，所以，当一个应用的classloader去加载class A的时候，首先发生的事情是classloader委托其父classloader去加载class A，经过一串链式查找后，最终任务会落在JVM的系统启动classloader上。 

那哪里会出问题？当你期望你的应用classloader能加载class A，但是当class A被其任意一个父classloader查询到并加载，那么就可能会出现java.lang.NoClassDefFoundError。当所有的父classloader都找不到class A的时候，才会由应用自己的classloader尝试加载。

如何解决NoClassDefFoundError--第二部分 

第一部分请看：http://vipcowrie.iteye.com/blog/1561291 

本文面向的是JAVA初学者，建议你们自己编译和运行例子程序。 

本文包含了NoClassDefFoundError的原因分析和例子程序，并且给出了建议的处理策略。 

NoClassDefFoundError 问题原因1：缺少jar包 

首先最常见的原因是classpath的配置问题。例子程序： 

本例子程序尝试创建一个新的CallerClassA实例，然后执行他的一个方法，此方法引用了类ReferencingClassA，本例子演示了classpath问题导致的NoClassDefFoundError ，本例子还打印了当前的classloader chain的情况，以便进一步的分析。这个打印信息对你以后分析此类问题也很有帮助的： 

程序 

Java代码  

1. public class NoClassDefFoundErrorSimulator {  
2.         public static void main(String[] args) {  
3.   
4.                 System.out  
5.                                 .println("java.lang.NoClassDefFoundError Simulator");  
6.   
7.                 // Print current Classloader context  
8.   
9.                 System.out.println("\nCurrent ClassLoader chain: "  
10.                                 + ClassloaderUtil.getCurrentClassloaderDetail());  
11.   
12.                 // 1. Create a new instance of CallerClassA  
13.   
14.                 CallerClassA caller = new CallerClassA();  
15.   
16.                 // 2. Execute method of the caller  
17.   
18.                 caller.doSomething();  
19.   
20.                 System.out.println("done!");  
21.   
22.         }  
23. }  

Java代码  

1. public class CallerClassA {  
2.         private final static String CLAZZ = CallerClassA.class.getName();  
3.   
4.         static {  
5.   
6.                 System.out.println("Classloading of " + CLAZZ + " in progress..."  
7.                                 + ClassloaderUtil.getCurrentClassloaderDetail());  
8.   
9.         }  
10.   
11.         public CallerClassA() {  
12.   
13.                 System.out.println("Creating a new instance of "  
14.                                 + CallerClassA.class.getName() + "...");  
15.   
16.         }  
17.   
18.         public void doSomething() {  
19.   
20.                 // Create a new instance of ReferencingClassA  
21.   
22.                 ReferencingClassA referencingClass = new ReferencingClassA();  
23.   
24.         }  
25. }  

Java代码  

1. public class ReferencingClassA {  
2.   
3.         private final static String CLAZZ = ReferencingClassA.class.getName();  
4.   
5.         static {  
6.   
7.                 System.out.println("Classloading of " + CLAZZ + " in progress..."  
8.                                 + ClassloaderUtil.getCurrentClassloaderDetail());  
9.   
10.         }  
11.   
12.         public ReferencingClassA() {  
13.   
14.                 System.out.println("Creating a new instance of "  
15.                                 + ReferencingClassA.class.getName() + "...");  
16.                   
17.                 Maps.newHashMap();  
18.   
19.         }  
20.   
21.         public void doSomething() {  
22.   
23.                 // nothing to do...  
24.   
25.         }  
26. }  

打印classloader工具类： 

Java代码  

1. public class ClassloaderUtil {  
2.         public static String getCurrentClassloaderDetail() {  
3.   
4.                 StringBuffer classLoaderDetail = new StringBuffer();  
5.   
6.                 Stack<ClassLoader> classLoaderStack = new Stack<ClassLoader>();  
7.   
8.                 ClassLoader currentClassLoader = Thread.currentThread()  
9.                                 .getContextClassLoader();  
10.   
11.                 classLoaderDetail  
12.                                 .append("\n-----------------------------------------------------------------\n");  
13.   
14.                 // Build a Stack of the current ClassLoader chain  
15.   
16.                 while (currentClassLoader != null) {  
17.   
18.                         classLoaderStack.push(currentClassLoader);  
19.   
20.                         currentClassLoader = currentClassLoader.getParent();  
21.   
22.                 }  
23.   
24.                 // Print ClassLoader parent chain  
25.   
26.                 while (classLoaderStack.size() > 0) {  
27.   
28.                         ClassLoader classLoader = classLoaderStack.pop();  
29.   
30.                         // Print current  
31.   
32.                         classLoaderDetail.append(classLoader);  
33.   
34.                         if (classLoaderStack.size() > 0) {  
35.   
36.                                 classLoaderDetail.append("\n--- delegation ---\n");  
37.   
38.                         } else {  
39.   
40.                                 classLoaderDetail.append(" **Current ClassLoader**");  
41.   
42.                         }  
43.   
44.                 }  
45.   
46.                 classLoaderDetail  
47.                                 .append("\n-----------------------------------------------------------------\n");  
48.   
49.                 return classLoaderDetail.toString();  
50.   
51.         }  
52. }  

正常运行： 

Java代码  

1. java -classpath .;../guava-12.0.jar NoClassDefFoundError.NoClassDefFoundErrorSimulator  
2. java.lang.NoClassDefFoundError Simulator  
3.   
4. Current ClassLoader chain:  
5. -----------------------------------------------------------------  
6. sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@addbf1  
7. --- delegation ---  
8. sun.misc.Launcher$AppClassLoader@19821f **Current ClassLoader**  
9. -----------------------------------------------------------------  
10.   
11. Classloading of NoClassDefFoundError.CallerClassA in progress...  
12. -----------------------------------------------------------------  
13. sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@addbf1  
14. --- delegation ---  
15. sun.misc.Launcher$AppClassLoader@19821f **Current ClassLoader**  
16. -----------------------------------------------------------------  
17.   
18. Creating a new instance of NoClassDefFoundError.CallerClassA...  
19. Classloading of NoClassDefFoundError.ReferencingClassA in progress...  
20. -----------------------------------------------------------------  
21. sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@addbf1  
22. --- delegation ---  
23. sun.misc.Launcher$AppClassLoader@19821f **Current ClassLoader**  
24. -----------------------------------------------------------------  
25.   
26. Creating a new instance of NoClassDefFoundError.ReferencingClassA...  
27. done!  

异常重现： 

Java代码  

1. java -classpath . NoClassDefFoundError.NoCl  
2. java.lang.NoClassDefFoundError Simulator  
3.   
4. Current ClassLoader chain:  
5. -----------------------------------------------------------------  
6. sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@addbf1  
7. --- delegation ---  
8. sun.misc.Launcher$AppClassLoader@19821f **Current ClassLoader**  
9. -----------------------------------------------------------------  
10.   
11. Classloading of NoClassDefFoundError.CallerClassA in progress...  
12. -----------------------------------------------------------------  
13. sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@addbf1  
14. --- delegation ---  
15. sun.misc.Launcher$AppClassLoader@19821f **Current ClassLoader**  
16. -----------------------------------------------------------------  
17.   
18. Creating a new instance of NoClassDefFoundError.CallerClassA...  
19. Classloading of NoClassDefFoundError.ReferencingClassA in progress...  
20. -----------------------------------------------------------------  
21. sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@addbf1  
22. --- delegation ---  
23. sun.misc.Launcher$AppClassLoader@19821f **Current ClassLoader**  
24. -----------------------------------------------------------------  
25.   
26. Creating a new instance of NoClassDefFoundError.ReferencingClassA...  
27. Exception in thread "main" java.lang.NoClassDefFoundError: com/google/common/collect/Maps  
28.         at NoClassDefFoundError.ReferencingClassA.<init>(ReferencingClassA.java:28)  
29.         at NoClassDefFoundError.CallerClassA.doSomething(CallerClassA.java:31)  
30.         at NoClassDefFoundError.NoClassDefFoundErrorSimulator.main(NoClassDefFoundErrorSimulator.jav  
31. Caused by: java.lang.ClassNotFoundException: com.google.common.collect.Maps  
32.         at java.net.URLClassLoader$1.run(URLClassLoader.java:202)  
33.         at java.security.AccessController.doPrivileged(Native Method)  
34.         at java.net.URLClassLoader.findClass(URLClassLoader.java:190)  
35.         at java.lang.ClassLoader.loadClass(ClassLoader.java:306)  
36.         at sun.misc.Launcher$AppClassLoader.loadClass(Launcher.java:301)  
37.         at java.lang.ClassLoader.loadClass(ClassLoader.java:247)  
38.         ... 3 more  

发生了什么？当你在classpath中不包含guava的引用的时候，由于ReferencingClassA在运行期引用了此类，导致了classloader报告找不到此类，从而出现NoClassDefFoundError。 

classloader分析 

注意： 

Java代码  

1. Classloading of NoClassDefFoundError.CallerClassA in progress...  
2. -----------------------------------------------------------------  
3. sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@addbf1  
4. --- delegation ---  
5. sun.misc.Launcher$AppClassLoader@19821f **Current ClassLoader**  
6. -------------------------  

sun.misc.Launcher$AppClassLoader是系统的classloader，负责根据classpath设置在启动的时候加载应用需要的class。 

sun.misc.Launcher$ExtClassLoader是扩展classloader，负责从java_home/lib/etc以及其他使用java.ext.dirs配置的目录从加载扩展java class。 

从打印结果可以看出，sun.misc.Launcher$ExtClassLoader是系统classloader的实际父类。 

建议处理策略 

分析异常堆栈，找到缺少的java类名称，在classpath中验证，确保编译和运行期都能找到此类。