记一次springboot项目结合arthas排查ClassNotFoundException问题

前言

前阵子业务部门的项目出现了一个很奇怪的问题，有个class明明存在，本地idea运行也没问题，然后一发布线上就出现ClassNotFoundException问题，而且线上这个class确实是存在的。本文就通过一个demo示例来复现这么一个情况

demo示例

注： 本文的项目框架为springboot2。本文仅演示ClassNotFoundException相关内容，并不模拟业务流

业务服务A

package com.example.helloloader.service;

import org.springframework.stereotype.Service;

@Service
public class HelloService {

    public String hello(){
        return "hello loader";
    }
}
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组件B

@Component
public class HelloServiceLoaderUtils implements ApplicationContextAware {

    private ApplicationContext applicationContext;

    public String invoke(String className){
        try {
            ClassLoader classLoader = ClassLoader.getSystemClassLoader();
            Class clz = classLoader.loadClass(className);
            Object bean = applicationContext.getBean(clz);
            Method method = clz.getMethod("hello");
            return (String) method.invoke(bean);

        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }

        return null;
    }


    @Override
    public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException {
        this.applicationContext = applicationContext;
    }
}

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服务A调用组件B

@SpringBootApplication(scanBasePackages = "com.example")
public class HelloLoaderApplication implements ApplicationRunner {

	@Autowired
	private HelloServiceLoaderUtils helloServiceLoaderUtils;

	public static void main(String[] args) {
		SpringApplication.run(HelloLoaderApplication.class, args);
	}

	@Override
	public void run(ApplicationArguments args) throws Exception {
		System.out.println(helloServiceLoaderUtils.invoke(HelloService.class.getName()));
	}
}

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异常复现

如果通过本地idea进行调用，控制台会正常打印出

hello loader
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将业务服务A打包，通过

java -jar hello-loader-0.0.1-SNAPSHOT.jar
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启动访问

出现了ClassNotFoundException异常

异常排查

class存在，却找不到class，要么就是类加载器错了，要么是class的位置错了。因此通过arthas进行排查。对arthas不了解的朋友，可以查看如下文章
java应用线上诊断神器–Arthas

我们通过如下命令查看com.example.helloloader.service.HelloService加载器

 sc -d com.example.helloloader.service.HelloService
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从图片可以看出打包后的HelloService的类加载器为spring封装过的加载器，因此用appClassLoader是加载不到HelloService

解决方法

1、方法一将appClassLoader改成spring封装的加载器

做法就是将ClassLoader.getSystemClassLoader()改成
Thread.currentThread().getContextClassLoader()即可

改好重新打包。此时重新运行，观察控制台

当前类加载器:org.springframework.boot.loader.LaunchedURLClassLoader@439f5b3d
hello loader
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2、方法二修改打包方式

将打包插件由

	<build>
		<plugins>
			<plugin>
				<groupId>org.springframework.boot</groupId>
				<artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
			</plugin>
		</plugins>
	</build>
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切换成

	<build>
		<plugins>
			<plugin>
				<groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
				<artifactId>maven-jar-plugin</artifactId>
				<version>2.6</version>
				<configuration>
					<archive>
						<manifest>
							<addClasspath>true</addClasspath>
							<classpathPrefix>lib/</classpathPrefix>
							<mainClass>com.example.helloloader.HelloLoaderApplication</mainClass>
						</manifest>
					</archive>
				</configuration>
			</plugin>
			<plugin>
				<groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
				<artifactId>maven-dependency-plugin</artifactId>
				<version>2.10</version>
				<executions>
					<execution>
						<id>copy</id>
						<phase>package</phase>
						<goals>
							<goal>copy-dependencies</goal>
						</goals>
						<configuration>
							<outputDirectory>
								${project.build.directory}/lib
							</outputDirectory>
						</configuration>
					</execution>
				</executions>
			</plugin>
		</plugins>
	</build>
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切换打包方式后，重新运行

当前类加载器:sun.misc.Launcher$AppClassLoader@55f96302
hello loader
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此时正常输出，且加载器为AppClassLoader。我们可以通过

sc -d com.example.helloloader.service.HelloService
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观察HelloService的类加载器

此时的HelloService的类加载器为AppClassLoader

总结

1、如果项目采用springboot的打包插件，他的class会放在/BOOT-INF，且该目录下的class类加载器为

org.springframework.boot.loader.LaunchedURLClassLoader
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2、arthas是个好东西，谁用谁知道

3、当时业务排查的时候，过程是比我文章示例还要复杂一点。因为项目是部署到k8s中，当本地项目启动没问题时，业务方的研发就一直把问题聚焦在k8s中，一直觉得是k8s引发的问题。

后面他们业务方找到我，叫我帮忙排查，我第一反应就是可能打包出了问题，于是我让业务方打个包，本地以java -jar试下，但业务方的研发又很肯定的说，他试过本地打jar运行也没问题。因为业务方的代码我这边是没权限访问的，没办法进行验证。后面只能建议他们安装arthas，最终结合arthas解决了问题