还有什么可以在java中抛出ClassCastException?

2022-08-31 16:26:11

这是一个面试问题。

采访结束了,但这个问题仍然在我脑海中。

我不能问面试官,因为我没有得到这份工作。

场景:

  • 将类 C1 的对象放入具有键“a”的缓存中

后面的代码:

C1 c1FromCache = (C1) cache.get("a");

此代码引发一个 ClassCastException。

原因何在?

我说是因为别人用相同的键放置了另一个对象,因此覆盖了它。我被告知不,想想其他的可能性。

我说也许定义类C1的jar在这个节点上不可用(不确定这是否会导致类转换或ClassNotFoundException,但我现在正在抓住任何线索。然后我说也许是错误的课程版本?他们说所有节点中都有相同的C1类罐子)。

编辑/添加被问及是否在投掷ClassCast,但被告知没有。在那之后,我告诉他我解决此类问题的行动是放入一个测试jsp,该测试jsp将模仿这些操作并在异常之后放置更好的日志记录(堆栈跟踪)。这是问题的第二部分(如果这种情况发生在生产中,你为什么以及你会怎么做)

有没有人对为什么缓存获取会导致强制转换问题有任何想法?


答案 1

一个原因可能是插入对象的代码部分使用与检索对象的代码不同的类加载器。
类的实例不能强制转换为由其他类装入器装入的同一类。

对编辑的响应:

如果在生产环境中发生这种情况,您会怎么做?

当读取和插入模块各自包含包含 的同一 jar 时,通常会发生这种情况。
由于大多数容器首先尝试父类装入器,然后尝试本地类装入器(父级优先策略),因此问题的常见解决方案是将类装入到最接近插入和读取模块的公共父级中。
如果将包含该类的模块移动到父模块,则会强制两个子模块从父模块获取该类,从而消除任何类装入器差异。C1C1


答案 2

如果同一类由多个不同的类装入器装入,并且这些类的实例在它们之间共享,则会发生这种情况。ClassCastException

请考虑以下示例层次结构。

SystemClassloader <--- AppClassloader <--+--- Classloader1
                                         |
                                         +--- Classloader2

我认为一般来说,以下是正确的,但是可以编写与此不同的自定义类加载器。

  • 系统类装入器装入的类的实例可以在任何类装入器上下文中访问。
  • AppClassloader 加载的类的实例可以在任何类加载器上下文中访问。
  • Classloader1 装入的类的实例不能由 Classloader2 访问。
  • Classloader2 装入的类的实例不能由 Classloader1 访问。

如前所述,发生这种情况的常见情况是 Web 应用部署,一般来说,AppClassloader 与应用服务器中配置的类路径非常相似,然后 Classloader1 和 Classloader2 表示单独部署的 Web 应用的类路径。

如果多个 Web 应用程序部署相同的 JAR/类,则如果 Web 应用程序有任何机制来共享对象(如缓存或共享会话),则可能会发生这种情况。ClassCastException

另一种可能发生这种情况的类似情况是,如果类由 Web 应用加载,并且这些类的实例存储在用户会话或缓存中。如果重新部署 Web 应用,则这些类将由新的类装入器重新装入,并且尝试从会话或缓存访问对象将引发此异常。

在生产中避免此问题的一种方法是将 JAR 移动到类装入器层次结构中的较高位置。因此,与其在每个 Web 应用中包含相同的 JAR,不如将这些 JAR 包含在应用服务器的类路径中。通过执行此操作,类仅加载一次,并且所有 Web 应用程序都可以访问这些类。

避免这种情况的另一种方法是仅在共享对象的接口上运行。然后,需要将接口装入类装入器层次结构中的较高位置,但类本身不需要。从缓存中获取对象的示例是相同的,但类将被实现的接口替换。C1C1

下面是一些可以独立运行以重新创建此方案的示例代码。它不是最简洁的,当然可能有更好的方法来说明它,但由于上述原因,它确实抛出了异常。

在包中,以下两个类和 .它们由两个独立的类加载器多次加载。a.jarAMyRunnable

package classloadertest;

public class A {
    private String value;

    public A(String value) {
        this.value = value;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "<A value=\"" + value + "\">";
    }
}

package classloadertest;

import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;

public class MyRunnable implements Runnable {
    private ConcurrentHashMap<String, Object> cache;
    private String name;

    public MyRunnable(String name, ConcurrentHashMap<String, Object> cache) {
        this.name = name;
        this.cache = cache;
    }

    @Override
    public void run() {
        System.out.println("Run " + name + ": running");

        // Set the object in the cache
        A a = new A(name);
        cache.putIfAbsent("key", a);

        // Read the object from the cache which may be differed from above if it had already been set.
        A cached = (A) cache.get("key");
        System.out.println("Run " + name + ": cache[\"key\"] = " + cached.toString());
    }
}

独立于上述类运行以下程序。它不得与上述类共享类路径,以确保它们是从 JAR 文件加载的。

package classloadertest;
import java.io.File;
import java.net.MalformedURLException;
import java.net.URL;
import java.net.URLClassLoader;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;

public class Main {
    public static void run(String name, ConcurrentHashMap<String, Object> cache) throws Exception {
        // Create a classloader using a.jar as the classpath.
        URLClassLoader classloader = URLClassLoader.newInstance(new URL[] { new File("a.jar").toURI().toURL() });

        // Instantiate MyRunnable from within a.jar and call its run() method.
        Class<?> c = classloader.loadClass("classloadertest.MyRunnable");
        Runnable r = (Runnable)c.getConstructor(String.class, ConcurrentHashMap.class).newInstance(name, cache);
        r.run();
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // Create a shared cache.
        ConcurrentHashMap<String, Object> cache = new ConcurrentHashMap<String, Object>();

        run("1", cache);
        run("2", cache);
    }
}

运行此命令时,将显示以下输出:

Run 1: running
Run 1: cache["key"] = <A value="1">
Run 2: running
Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: classloadertest.A cannot be cast to classloadertest.A
        at classloadertest.MyRunnable.run(MyRunnable.java:23)
        at classloadertest.Main.run(Main.java:16)
        at classloadertest.Main.main(Main.java:24)

我也把源代码放在GitHub上。