问题
最近排查一个spring boot应用抛出hibernate.validator NoClassDefFoundError的问题,异常信息如下:
1 | Caused by: java.lang.NoClassDefFoundError: Could not initialize class org.hibernate.validator.internal.engine.ConfigurationImpl |
这个错误信息表面上是NoClassDefFoundError,但是实际上ConfigurationImpl这个类是在hibernate-validator-5.3.5.Final.jar里的,不应该出现找不到类的情况。
那为什么应用里抛出这个NoClassDefFoundError ?
有经验的开发人员从Could not initialize class 这个信息就可以知道,实际上是一个类在初始化时抛出的异常,比如static的静态代码块,或者static字段初始化的异常。
谁初始化了 org.hibernate.validator.internal.engine.ConfigurationImpl
但是当我们在HibernateValidator 这个类,创建ConfigurationImpl的代码块里打断点时,发现有两个线程触发了断点:
1 | public class HibernateValidator implements ValidationProvider<HibernateValidatorConfiguration> { |
其中一个线程的调用栈是:
1 | Thread [background-preinit] (Class load: ConfigurationImpl) |
另外一个线程调用栈是:
1 | Thread [main] (Suspended (breakpoint at line 33 in HibernateValidator)) |
显然,这个线程的调用栈是常见的spring的初始化过程。
BackgroundPreinitializer 做了什么
那么重点来看下 BackgroundPreinitializer 线程做了哪些事情:
1 | (LoggingApplicationListener.DEFAULT_ORDER + 1) |
可以看到BackgroundPreinitializer类是spring boot为了加速应用的初始化,以一个独立的线程来加载hibernate validator这些组件。
这个 background-preinit 线程会吞掉所有的异常。
显然ConfigurationImpl 初始化的异常也被吞掉了,那么如何才能获取到最原始的信息?
获取到最原始的异常信息
在BackgroundPreinitializer的 run() 函数里打一个断点(注意是Suspend thread类型, 不是Suspend VM),让它先不要触发ConfigurationImpl的加载,让spring boot的正常流程去触发ConfigurationImpl的加载,就可以知道具体的信息了。
那么打出来的异常信息是:
1 | Caused by: java.lang.NoSuchMethodError: org.jboss.logging.Logger.getMessageLogger(Ljava/lang/Class;Ljava/lang/String;)Ljava/lang/Object; |
那么可以看出是 org.jboss.logging.Logger 这个类不兼容,少了getMessageLogger(Ljava/lang/Class;Ljava/lang/String;)Ljava/lang/Object 这个函数。
那么检查下应用的依赖,可以发现org.jboss.logging.Logger 在jboss-common-1.2.1.GA.jar和jboss-logging-3.3.1.Final.jar里都有。
显然是jboss-common-1.2.1.GA.jar 这个依赖过时了,需要排除掉。
总结异常的发生流程
- 应用依赖了
jboss-common-1.2.1.GA.jar,它里面的org.jboss.logging.Logger太老 - spring boot启动时,
BackgroundPreinitializer里的线程去尝试加载ConfigurationImpl,然后触发了org.jboss.logging.Logger的函数执行问题 BackgroundPreinitializer吃掉了异常信息,jvm把ConfigurationImpl标记为不可用的spring boot正常的流程去加载
ConfigurationImpl,jvm发现ConfigurationImpl类是不可用,直接抛出NoClassDefFoundError1
Caused by: java.lang.NoClassDefFoundError: Could not initialize class org.hibernate.validator.internal.engine.ConfigurationImpl
深入JVM
为什么第二次尝试加载ConfigurationImpl时,会直接抛出java.lang.NoClassDefFoundError: Could not initialize class ?
下面用一段简单的代码来重现这个问题:
1 | try { |
使用HSDB来确定类的状态
当抛出第一个异常时,尝试用HSDB来看下这个类的状态。
1 | sudo java -classpath "$JAVA_HOME/lib/sa-jdi.jar" sun.jvm.hotspot.HSDB |
然后在HSDB console里查找到Version的地址信息
1 | hsdb> class org.hibernate.validator.internal.util.Version |
然后在Inspector查找到这个地址,发现_init_state是5。

再看下hotspot代码,可以发现5对应的定义是initialization_error:
1 | // /hotspot/src/share/vm/oops/instanceKlass.hpp |
JVM规范里关于Initialization的内容
http://docs.oracle.com/javase/specs/jvms/se7/html/jvms-5.html#jvms-5.5
从规范里可以看到初始一个类/接口有12步,比较重要的两步都用黑体标记出来了:
5: If the Class object for C is in an erroneous state, then initialization is not possible. Release LC and throw a NoClassDefFoundError.
11: Otherwise, the class or interface initialization method must have completed abruptly by throwing some exception E. If the class of E is not Error or one of its subclasses, then create a new instance of the class ExceptionInInitializerError with E as the argument, and use this object in place of E in the following step.
第一次尝试加载Version类时
当第一次尝试加载时,hotspot InterpreterRuntime在解析invokestatic指令时,尝试加载org.hibernate.validator.internal.util.Version类,InstanceKlass的_init_state先是标记为being_initialized,然后当加载失败时,被标记为initialization_error。
对应Initialization的11步。
1 | // hotspot/src/share/vm/oops/instanceKlass.cpp |
第二次尝试加载Version类时
当第二次尝试加载时,检查InstanceKlass的_init_state是initialization_error,则直接抛出NoClassDefFoundError: Could not initialize class.
对应Initialization的5步。
1 | // hotspot/src/share/vm/oops/instanceKlass.cpp |
总结
- spring boot在
BackgroundPreinitializer类里用一个独立的线程来加载validator,并吃掉了原始异常 - 第一次加载失败的类,在jvm里会被标记为
initialization_error,再次加载时会直接抛出NoClassDefFoundError: Could not initialize class - 当在代码里吞掉异常时要谨慎,否则排查问题带来很大的困难
- http://docs.oracle.com/javase/specs/jvms/se7/html/jvms-5.html#jvms-5.5