背景
由于最近Oracle宣布JDK8的新收费政策之后，公司决定迁移java环境到OpenJDK上面。在完成了迁移之后，发现了有两个接口抛出了NoClassDefFoundError。调查之后发现是openJDK里面缺少了sun.lwawt.macosx.LWCToolkit这个包导致的问题。
借此机会，记录一下这个问题，也顺便回顾了一下JVM加载和初始化class的过程，同时感慨一下果然冒烟测试和UT跑过之后还是要放心很多 ：）
具体问题 以及 解决方案
总的来说，还是比较容易定位到问题的，因为stack trace还是满明显的：
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)
具体代码抛异常的地方：
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 {
// 凶手在这里～
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;
}
可以看到这里主要通过Class.forName(str)来动态加载的Class，所以在编译阶段没有抛出相关的异常，而是在运行到这部分之后才发现这个问题。
这里想到之前想通过java -verbose方式来精简JDK的时候，也是很容易因为这些动态加载的情况，造成包的误删除。
知道原因之后，解决方案就比较容易了，一个是更换这里的处理方式，使用其它的方式；当然有同事还提出了一个更为亮眼的解决方式：把sun jdk下面的jar包直接拷贝过来……（是的，我也被这个思路震惊了，哈哈哈）
Java的类加载实例化步骤
过程中，顺便回顾了一下Java对类的加载和实例化步骤（注意这里是开始顺序，并非一定是结束顺序相关联），这里也记录一下，以免后面又搞混了。
- 加载： 通过加载器将二进制文件读入到JVM中（这里主要涉及到classloader的双亲委托机制）
- 验证：
2.1 验证文件格式：例如CAFEBABE的标识（是的，我第一次看《深入JVM虚拟机》的时候对这个类型字也震惊了，果然程序员还是浪漫，不知道算不算彩蛋，哈哈哈）
2.2 验证元数据
2.3 验证字节码
2.4 验证符号引用 - 准备（option）：
3.1 为静态变量分配内存
3.2 初始化静态变量为默认值（注意这里是默认的0值，而不是我们赋予的初始值） - 解析： 将符号引用转化为直接引用
- 初始化：对类和类中的变量进行初始化（赋予初始值等）
关于初始化的时机，也记录一下：
- 实例化对象，如new
- 访问静态变量
- 访问静态方法
- 反射
- 初始化子类
- 启动时被标记为启动的类（比如main的入口类）
结语
在处理过程中，还发现OpenJDK对JPG图片的处理上，和sun JDK也有一些区别，查了一下资料，感觉主要是在alpha通道的处理上有不一样的地方。
这么一看，感觉sun对这部分的处理还有点高级，居然能支持alpha通道，也不知道是不是以后可以玩带透明度的JPG了 :P
参考如下：
image.png