JAVA类的静态加载和动态加载以及NoClassDefFoundError和ClassNotFoundException

时间:2022-06-25 14:38:36

我们都知道Java初始化一个类的时候可以用new 操作符来初始化,

也可通过Class.forName()的方式来得到一个Class类型的实例,然后通过这个Class类型的实例的newInstance 来初始化.

我们把前者叫做JAVA的静态加载,把后者叫做动态加载.后者在很多框架中经常使用,通过用property文件的方式指定类名称.如我们熟悉的在写JDBC代码的时候加载不同数据库的驱动.

静态加载的时候如果在运行环境中找不到要初始化的类,抛出的是NoClassDefFoundError,它在JAVA的异常体系中是一个Error,错误.

动态态加载的时候如果在运行环境中找不到要初始化的类,抛出的是ClassNotFoundException,它在JAVA的异常体系中是一个checked异常,在写代码的时候就需要catch.

下面用实例来演示:

ReferencedCls是需要初始化的类,它在一个单独的jar中,它被StaticReferencingCls和DynamicReferencingCls分别以静态和动态的方式加载.

将prjT1做成一个jar包,t1.jar.将prjT2做成一个jar包,t2.jar.放在d:/temp文件夹.

JAVA类的静态加载和动态加载以及NoClassDefFoundError和ClassNotFoundException

JAVA代码如下:

  1. package com.test1;
  2. public class ReferencedCls {
  3. private String str = "test value";
  4. public String getStr() {
  5. return str;
  6. }
  7. public void setStr(String str) {
  8. this.str = str;
  9. }
  10. public ReferencedCls() {
  11. System.out.println("Constructor: ReferencedCls");
  12. }
  13. }
  14. package com.test2;
  15. import com.test1.ReferencedCls;
  16. public class StaticReferencingCls {
  17. public static void main(String[] args) {
  18. System.out.println("Started testing static loading...............");
  19. ReferencedCls cls = new ReferencedCls();
  20. System.out.println(cls.getStr());
  21. }
  22. }
  23. package com.test2;
  24. import com.test1.ReferencedCls;
  25. public class DynamicReferencingCls {
  26. public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException {
  27. System.out.println("Started testing dynamic loading...............");
  28. Class cls = Class.forName("com.test1.ReferencedCls");
  29. ReferencedCls obj = (ReferencedCls)cls.newInstance();
  30. System.out.println(obj.getStr());
  31. }
  32. }

以不同的方式运行:
1,在运行环境中能找到需要的类时,都正常运行

  1. D:\>java -cp d:/temp/t1.jar;d:/temp/t2.jar com.test2.StaticReferencingCls
  2. Started testing static loading...............
  3. Constructor: ReferencedCls
  4. test value
  5. D:\>java -cp d:/temp/t1.jar;d:/temp/t2.jar com.test2.DynamicReferencingCls
  6. Started testing dynamic loading...............
  7. Constructor: ReferencedCls
  8. test value

2,以静态方式加载,运行环境缺失需要的类,抛出NoClassDefFoundError

  1. D:\>java -cp d:/temp/t2.jar com.test2.StaticReferencingCls
  2. Started testing static loading...............
  3. Exception in thread "main" java.lang.NoClassDefFoundError: com/test1/ReferencedCls
  4. at com.test2.StaticReferencingCls.main(StaticReferencingCls.java:9)
  5. Caused by: java.lang.ClassNotFoundException: com.test1.ReferencedCls
  6. at java.net.URLClassLoader$1.run(Unknown Source)
  7. at java.security.AccessController.doPrivileged(Native Method)
  8. at java.net.URLClassLoader.findClass(Unknown Source)
  9. at java.lang.ClassLoader.loadClass(Unknown Source)
  10. at sun.misc.Launcher$AppClassLoader.loadClass(Unknown Source)
  11. at java.lang.ClassLoader.loadClass(Unknown Source)
  12. at java.lang.ClassLoader.loadClassInternal(Unknown Source)
  13. ... 1 more

3,以动态方式加载,运行环境缺失需要的类,抛出ClassNotFoundException,同时在写代码的时候也需要catch这个异常或者声明这个异常.

  1. D:\>java -cp d:/temp/t2.jar com.test2.DynamicReferencingCls
  2. Started testing dynamic loading...............
  3. Exception in thread "main" java.lang.ClassNotFoundException: com.test1.ReferencedCls
  4. at java.net.URLClassLoader$1.run(Unknown Source)
  5. at java.security.AccessController.doPrivileged(Native Method)
  6. at java.net.URLClassLoader.findClass(Unknown Source)
  7. at java.lang.ClassLoader.loadClass(Unknown Source)
  8. at sun.misc.Launcher$AppClassLoader.loadClass(Unknown Source)
  9. at java.lang.ClassLoader.loadClass(Unknown Source)
  10. at java.lang.ClassLoader.loadClassInternal(Unknown Source)
  11. at java.lang.Class.forName0(Native Method)
  12. at java.lang.Class.forName(Unknown Source)
  13. at com.test2.DynamicReferencingCls.main(DynamicReferencingCls.java:11)

4,JVM本身使用的方式也是静态加载,如用JAVA命令运行一个带main方法的类,这个类在运行环境缺失.

  1. D:\>java com.test2.XXXCls
  2. Exception in thread "main" java.lang.NoClassDefFoundError: com/test2/XXXCls
  3. Caused by: java.lang.ClassNotFoundException: com.test2.XXXCls
  4. at java.net.URLClassLoader$1.run(Unknown Source)
  5. at java.security.AccessController.doPrivileged(Native Method)
  6. at java.net.URLClassLoader.findClass(Unknown Source)
  7. at java.lang.ClassLoader.loadClass(Unknown Source)
  8. at sun.misc.Launcher$AppClassLoader.loadClass(Unknown Source)
  9. at java.lang.ClassLoader.loadClass(Unknown Source)
  10. at java.lang.ClassLoader.loadClassInternal(Unknown Source)
  11. Could not find the main class: com.test2.XXXCls.  Program will exit.

虚拟机会延迟加载类,不是import的类都会被加载,只有在第一次使用的时候才加载。
比如下面的代码,如果不满足条件,XClass可能在整个运行期间都不会被加载。
if("1".equals(args[0])){
    System.out.println(XClass.staticStr);
}