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[Java教程]JAVA类的静态加载和动态加载以及NoClassDefFoundError和ClassNotFoundException


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代码如下:

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  1. package com.test1;  
  2. public class ReferencedCls {  
  3.     private String str = "test value";  
  4.   
  5.     public String getStr() {  
  6.         return str;  
  7.     }  
  8.     public void setStr(String str) {  
  9.         this.str = str;  
  10.     }  
  11.   
  12.     public ReferencedCls() {  
  13.         System.out.println("Constructor: ReferencedCls");  
  14.     }     
  15. }  
  16.   
  17. package com.test2;  
  18. import com.test1.ReferencedCls;  
  19. public class StaticReferencingCls {  
  20.     public static void main(String[] args) {  
  21.         System.out.println("Started testing static loading...............");  
  22.         ReferencedCls cls = new ReferencedCls();  
  23.         System.out.println(cls.getStr());  
  24.     }  
  25. }  
  26. package com.test2;  
  27. import com.test1.ReferencedCls;  
  28. public class DynamicReferencingCls {  
  29.     public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException {  
  30.                 System.out.println("Started testing dynamic loading...............");  
  31.         Class cls = Class.forName("com.test1.ReferencedCls");  
  32.         ReferencedCls obj = (ReferencedCls)cls.newInstance();  
  33.         System.out.println(obj.getStr());  
  34.     }  
  35. }  

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

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  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.   
  6. D:\>java -cp d:/temp/t1.jar;d:/temp/t2.jar com.test2.DynamicReferencingCls  
  7. Started testing dynamic loading...............  
  8. Constructor: ReferencedCls  
  9. test value  

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

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  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.

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  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.

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  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);
}