自定义ClassLoader加载jar包触发NoClassDefFoundError问题咨询

为什么步骤3无法找到$B的类定义 #

核心原因是你创建的URLClassLoader实例clA，在类A实例化完成、foo方法执行前，内部关联的Jar包资源已经不可用：

• Java 7及以上版本的URLClassLoader实现了AutoCloseable接口，只要调用过close()方法，就会主动释放所有持有的Jar文件句柄。这种情况下已经加载成功的类可以正常使用，但后续尝试加载未缓存的新类时，URLClassLoader无法再读取Jar包内的类文件，就会抛出加载异常。
• 另一种可能是clA关联的Jar包在运行过程中被删除、移动或者被占用导致读取权限失效，效果和主动关闭ClassLoader完全一致。
• 你核查到构造函数和foo方法拿到的是同一个类加载器，是因为已经加载的类A的Class对象会持有clA的强引用，clA本身不会被GC，只是它内部的资源已经被释放，无法加载新类而已。
• 构造函数中提前加载类就可以正常使用，是因为JVM加载过的类会被缓存在方法区，只要ClassLoader实例没有被回收，已加载的类可以直接调用，不需要再次读取Jar包资源。

其他解决该问题的方案 #

方案1：调整ClassLoader关闭时机 #

检查你的业务逻辑，确保clA在所有需要用到它加载的类的完整生命周期内，不会被调用close()方法，等所有相关业务逻辑执行完毕后再释放ClassLoader资源即可。

方案2：自定义类加载器提前缓存所有类字节码 #

如果业务逻辑要求必须提前释放Jar包资源，可以自定义类加载器，在初始化阶段就把Jar包内所有类的字节码全部读取到内存缓存，后续加载类的时候直接从内存读取，不需要再依赖Jar包的可用性，示例实现如下：

import java.io.IOException;
import java.net.URL;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.jar.JarEntry;
import java.util.jar.JarInputStream;

public class CachedJarClassLoader extends ClassLoader {
    private final Map<String, byte[]> cachedClassBytes = new HashMap<>();

    public CachedJarClassLoader(URL jarUrl, ClassLoader parentClassLoader) throws IOException {
        super(parentClassLoader);
        // 初始化时一次性读取所有类字节码缓存到内存
        try (JarInputStream jarIn = new JarInputStream(jarUrl.openStream())) {
            JarEntry entry;
            while ((entry = jarIn.getNextJarEntry()) != null) {
                String entryName = entry.getName();
                if (entryName.endsWith(".class") && !entry.isDirectory()) {
                    // 把类路径转换为全限定类名
                    String className = entryName.replace("/", ".").replace(".class", "");
                    cachedClassBytes.put(className, jarIn.readAllBytes());
                }
            }
        }
    }

    @Override
    protected Class<?> findClass(String className) throws ClassNotFoundException {
        byte[] classBytes = cachedClassBytes.get(className);
        if (classBytes == null) {
            return super.findClass(className);
        }
        return defineClass(className, classBytes, 0, classBytes.length);
    }
}

方案3：保证Jar包可访问性 #

如果问题是Jar包被删除/移动导致的，只要确保Jar包在clA的整个使用周期内路径不变、读取权限正常即可解决问题。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者pro100kryto