作者：涯海
创作日期：2019-08-06
专栏地址：【稳定大于一切】
当应用程序试图调用类（静态或实例）的指定方法，而该类已不再具有该方法的定义时，就会抛出 java.lang.NoSuchMethodError 错误。简单地说，就是同一个类有多个版本，并且在运行时调用了缺少方法的版本。
目录
- 运行时抛出 NoSuchMethodError 的根本原因是什么？
- 为什么同一个 Class 会出现多个版本？
- 哪个版本的 Class 最终会被执行？
- 如何解决 NoSuchMethodError 错误？
- 其他 Jar 包冲突问题
- 推荐工具&产品
- 参考文章
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运行时抛出 NoSuchMethodError 的根本原因是什么？
在实际生产系统中，我们主要关注运行时抛出的 NoSuchMethodError 错误，该错误轻则导致程序异常终止，严重时甚至会产生不可预知的程序结果，比如支付服务执行异常，实际支付已完成，却向用户返回支付失败。
运行时抛出 NoSuchMethodError 错误的根本原因就是： 应用程序直接或间接依赖了同一个类的多个版本，并且在运行时执行了缺少方法的版本。 如下图所示：
因此，核心问题就转化为： 同一类为什么会有多个版本？哪个版本的类最终会被执行？
为什么同一个 Class 会出现多个版本？
导致 Java Class 出现多版本的原因，可以归纳为以下几类：
- JDK 版本不一致。 常见于编译打包环境使用高版本 JDK 开发与打包，而实际运行环境的 JDK 版本较低。例如，本地项目环境 JDK 版本为 1.7，调用
Character.isAlphabetic()方法判断当前字符是否为字母；而线上环境 JDK 版本为 1.6，在运行期间就会抛出NoSuchMethodError错误。 - SNAPSHOT 版本不一致。 常见于本地更新 SNAPSHOT 版本后，没有执行
mvn clean deploy部署，导致线上环境运行时仍然引用了旧版本的 SNAPSHOT 包。 - Maven 依赖生命周期为 provided。 常见于本地依赖的某组件生命周期为
provided，所声明版本仅用于本地编译打包，而线上运行时会通过其他依赖关系加载 Jar 包。 - 同一个 Jar 包出现了多个版本。 常见于 Maven 依赖未显式指定版本号，导致间接依赖版本冲突，很容易引入低版本的 Jar 包。
- 同一个 Class 出现在不同的 Jar 包中。 该问题常见于代码拷贝场景，比如基于开源版本定制了一些功能，使用了新的 Maven 坐标打包发布，此时 Maven 仲裁机制失效（非常隐蔽，难以排查）。由于 JVM 类加载器对于同一个类只会加载一次，最终加载的类实现受到 Jar 包依赖的路径、类声明的先后顺序或文件加载顺序等因素的影响，很可能出现不同机器加载的类实现不一致。
哪个版本的 Class 最终会被执行？
影响 Class 最终是否被执行的关键因素有两个：Maven 依赖仲裁机制和 JVM 类加载机制，如下图所示：
首先，Maven 依赖仲裁机制 决定了打包的优先级， 仲裁优先级“从高到低”如下所述：
- 优先按照依赖管理 [dependencyManagement] 元素中指定的版本进行仲裁；
- 若无版本声明，则按照 “短路径优先” 原则（Maven2.0）进行仲裁，即选择依赖树中路径最短的版本；
- 若路径长度一致，则按照 “第一声明优先” 原则进行仲裁，即选择 POM 中最先声明的版本。
合理使用 Maven 依赖仲裁机制可以便捷的管理 Jar 包版本，而不合理的使用将导致多版本 Jar 冲突。
其次，JVM 类加载机制 决定了 Class 被加载到 JVM 的优先级， 如果同一个类出现在多个 Jar 包中，那么在 双亲委派类加载机制 下，加载该 Jar 包的类加载器层级越高，该 Jar 包越先被加载，它所包含的 Class 越先被执行，如上图所示：
- 启动类加载器（Bootstrap ClassLoader）优先级最高，主要加载 JVM 运行时核心类，如
java.util、java.io等，这些类主要位于$JAVA_HOME/lib/rt.jar文件中。 - 扩展类加载器（Extention ClassLoader）优先级次之，主要加载 JVM 扩展类，如
swing 组件、xml 解析器等，这些类主要位于$JAVA_HOME/lib/ext/目录下的 Jar 包中。 - 应用类加载器（Application ClassLoader），又称系统类加载器，优先级再次之，它会加载 Classpath 环境变量里定义的路径中的 Jar 包和目录，通常我们自己编写的代码或依赖的第三方 Jar 包都是由它来加载。
除了上述两种原因外，在同一个 ClassLoader 下，如果存在一个 Class 出现在不同的 Jar 包中，那么文件系统的文件加载顺序也可能会影响最终的加载结果。因此，应该尽量保证开发/测试/生产系统环境一致性。
如何解决 NoSuchMethodError 错误？
虽然抛出 NoSuchMethodError 错误的原因多种多样，但本质上是由于编译时类路径与运行时类路径不一致。因此，通用的定位思路可以归纳为以下 3 步：
-
定位异常 Class 的全限定类名与调用方，通常可以在应用日志抛出的异常堆栈中获取。如下图所示：
Exception in thread "main" java.lang.NoSuchMethodError: com.xxx.AsyncAppender.append(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/String; at com.xxx.ProvokeNoSuchMethodError.main(ProvokeNoSuchMethodError:7) at …… -
定位异常 Class 的来源，可以通过 Arthas 等在线诊断工具反编译，如
jad com.xxx.AsyncAppender，获取该类运行时的源码、ClassLoader、Jar 包位置等信息。 - 根据 ClassLoader 和 Jar 包全路径名等信息，判断是类加载、Maven 仲裁或其他原因，并对应的加以解决。例如加载了同一个 Jar 包的低版本实现，则在 Maven dependencyManagement 中指定版本，或者移除间接依赖中的低版本（提示: 执行
mvn dependency:tree命令，可以输出 Maven 依赖拓扑关系）。
其他 Jar 包冲突问题
本文介绍的 Jar 包冲突解决方法，除了解决 java.lang.NoSuchMethodError 以外，对其他相似问题也具备一定的参考价值。
例如 java.lang.ClassNotFoundException，即加载不到指定类，通常是 Maven 仲裁选错了版本，如本地开发阶段调用了 1.2.0 版本，而打包时采用了 1.0.0 版本的 Jar 包。同理，java.lang.NoClassDefFoundError 和 java.lang.LinkageError 也可以基于上述思路进行排查。
此外，如果类和方法名都保持不变，但是内部实现有变化，在多版本冲突场景下，不会抛出异常，但程序行为跟预期不一致， 此时，也可以基于上述思路进行排查诊断。
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