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。
- 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）
- 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 - 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） - 解析： 將符號引用轉化為直接引用
- 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：
- 例項化物件，如new
- 訪問靜態變數
- 訪問靜態方法
- 反射
- 初始化子類
- 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：
image.png