問題記錄：更換OpenJDK後，丟擲NoClassDefFoundError

摘要： 背景 由於最近Oracle宣佈JDK8的新收費政策之後，公司決定遷移java環境到OpenJDK上面。在完成了遷移之後，發現了有兩個介面丟擲了NoClassDefFoundError。調查之後發現是openJDK裡面缺少了sun.lwawt.macosx.LWCToolkit這個包導致的問...

背景

由於最近Oracle宣佈JDK8的新收費政策之後，公司決定遷移java環境到OpenJDK上面。在完成了遷移之後，發現了有兩個介面丟擲了NoClassDefFoundError。調查之後發現是openJDK裡面缺少了sun.lwawt.macosx.LWCToolkit這個包導致的問題。

藉此機會，記錄一下這個問題，也順便回顧了一下JVM載入和初始化class的過程，同時感慨一下果然冒煙測試和UT跑過之後還是要放心很多 ：）

具體問題 以及 解決方案

總的來說，還是比較容易定位到問題的，因為stack trace還是滿明顯的：

Caused by: java.lang.NoClassDefFoundError: Could not initialize class sun.lwawt.macosx.LWCToolkit
at java.lang.Class.forName0(Native Method)
at java.lang.Class.forName(Class.java:264)
at java.awt.Toolkit$2.run(Toolkit.java:860)
at java.awt.Toolkit$2.run(Toolkit.java:855)
at java.security.AccessController.doPrivileged(Native Method)
at java.awt.Toolkit.getDefaultToolkit(Toolkit.java:854)
at java.awt.Image.getScaledInstance(Image.java:178)

具體程式碼拋異常的地方：

public static synchronized Toolkit getDefaultToolkit() {
if (toolkit == null) {
java.security.AccessController.doPrivileged(
new java.security.PrivilegedAction<Void>() {
public Void run() {
Class<?> cls = null;
String nm = System.getProperty("awt.toolkit");
try {

// 凶手在這裡～
cls = Class.forName(nm);
} catch (ClassNotFoundException e) {
ClassLoader cl = ClassLoader.getSystemClassLoader();
if (cl != null) {
try {
cls = cl.loadClass(nm);
} catch (final ClassNotFoundException ignored) {
throw new AWTError("Toolkit not found: " + nm);
}
}
}
try {
if (cls != null) {
toolkit = (Toolkit)cls.newInstance();
if (GraphicsEnvironment.isHeadless()) {
toolkit = new HeadlessToolkit(toolkit);
}
}
} catch (final InstantiationException ignored) {
throw new AWTError("Could not instantiate Toolkit: " + nm);
} catch (final IllegalAccessException ignored) {
throw new AWTError("Could not access Toolkit: " + nm);
}
return null;
}
});
loadAssistiveTechnologies();
}
return toolkit;
}

可以看到這裡主要通過Class.forName(str)來動態載入的Class，所以在編譯階段沒有丟擲相關的異常，而是在執行到這部分之後才發現這個問題。

這裡想到之前想通過java -verbose方式來精簡JDK的時候，也是很容易因為這些動態載入的情況，造成包的誤刪除。

知道原因之後，解決方案就比較容易了，一個是更換這裡的處理方式，使用其它的方式；當然有同事還提出了一個更為亮眼的解決方式：把sun jdk下面的jar包直接拷貝過來……（是的，我也被這個思路震驚了，哈哈哈）

Java的類載入例項化步驟

過程中，順便回顧了一下Java對類的載入和例項化步驟（注意這裡是開始順序，並非一定是結束順序相關聯），這裡也記錄一下，以免後面又搞混了。

1. 載入： 通過載入器將二進位制檔案讀入到JVM中（這裡主要涉及到classloader的雙親委託機制）
2. 驗證：
   2.1 驗證檔案格式：例如CAFEBABE的標識（是的，我第一次看《深入JVM虛擬機器》的時候對這個型別字也震驚了，果然程式設計師還是浪漫，不知道算不算彩蛋，哈哈哈）
   2.2 驗證元資料
   2.3 驗證位元組碼
   2.4 驗證符號引用
3. 準備（option）：
   3.1 為靜態變數分配記憶體
   3.2 初始化靜態變數為預設值（注意這裡是預設的0值，而不是我們賦予的初始值）
4. 解析： 將符號引用轉化為直接引用
5. 初始化：對類和類中的變數進行初始化（賦予初始值等）

關於初始化的時機，也記錄一下：

1. 例項化物件，如new
2. 訪問靜態變數
3. 訪問靜態方法
4. 反射
5. 初始化子類
6. 啟動時被標記為啟動的類（比如main的入口類）

結語

在處理過程中，還發現OpenJDK對JPG圖片的處理上，和sun JDK也有一些區別，查了一下資料，感覺主要是在alpha通道的處理上有不一樣的地方。

這麼一看，感覺sun對這部分的處理還有點高階，居然能支援alpha通道，也不知道是不是以後可以玩帶透明度的JPG了 :P

參考如下：