java.lang.ArrayStoreException 分析

這個(gè)demo來說明怎樣排查一個(gè)spring boot 1應(yīng)用升級(jí)到spring boot 2時(shí)可能出現(xiàn)的java.lang.ArrayStoreException。

demo地址：https://github.com/hengyunabc/spring-boot-inside/tree/master/demo-ArrayStoreException

demo里有兩個(gè)模塊，springboot1-starter和springboot2-demo。

在springboot1-starter模塊里，是一個(gè)簡(jiǎn)單的HealthIndicator實(shí)現(xiàn)

public class MyHealthIndicator extends AbstractHealthIndicator {
	@Override
	protected void doHealthCheck(Builder builder) throws Exception {
		builder.status(Status.UP);
		builder.withDetail("hello", "world");
	}
}

@Configuration
@AutoConfigureBefore(EndpointAutoConfiguration.class)
@AutoConfigureAfter(HealthIndicatorAutoConfiguration.class)
@ConditionalOnClass(value = { HealthIndicator.class })
public class MyHealthIndicatorAutoConfiguration {
	@Bean
	@ConditionalOnMissingBean(MyHealthIndicator.class)
	@ConditionalOnEnabledHealthIndicator("my")
	public MyHealthIndicator myHealthIndicator() {
		return new MyHealthIndicator();
	}
}

springboot2-demo則是一個(gè)簡(jiǎn)單的spring boot2應(yīng)用，引用了springboot1-starter模塊。

把工程導(dǎo)入IDE，執(zhí)行springboot2-demo里的ArrayStoreExceptionDemoApplication，拋出的異常是

Caused by: java.lang.ArrayStoreException: sun.reflect.annotation.TypeNotPresentExceptionProxy
	at sun.reflect.annotation.AnnotationParser.parseClassArray(AnnotationParser.java:724) ~[na:1.8.0_112]
	at sun.reflect.annotation.AnnotationParser.parseArray(AnnotationParser.java:531) ~[na:1.8.0_112]
	at sun.reflect.annotation.AnnotationParser.parseMemberValue(AnnotationParser.java:355) ~[na:1.8.0_112]
	at sun.reflect.annotation.AnnotationParser.parseAnnotation2(AnnotationParser.java:286) ~[na:1.8.0_112]
	at sun.reflect.annotation.AnnotationParser.parseAnnotations2(AnnotationParser.java:120) ~[na:1.8.0_112]
	at sun.reflect.annotation.AnnotationParser.parseAnnotations(AnnotationParser.java:72) ~[na:1.8.0_112]
	at java.lang.Class.createAnnotationData(Class.java:3521) ~[na:1.8.0_112]
	at java.lang.Class.annotationData(Class.java:3510) ~[na:1.8.0_112]
	at java.lang.Class.createAnnotationData(Class.java:3526) ~[na:1.8.0_112]
	at java.lang.Class.annotationData(Class.java:3510) ~[na:1.8.0_112]
	at java.lang.Class.getAnnotation(Class.java:3415) ~[na:1.8.0_112]
	at java.lang.reflect.AnnotatedElement.isAnnotationPresent(AnnotatedElement.java:258) ~[na:1.8.0_112]
	at java.lang.Class.isAnnotationPresent(Class.java:3425) ~[na:1.8.0_112]
	at org.springframework.core.annotation.AnnotatedElementUtils.hasAnnotation(AnnotatedElementUtils.java:575) ~[spring-core-5.0.4.RELEASE.jar:5.0.4.RELEASE]
	at org.springframework.web.servlet.mvc.method.annotation.RequestMappingHandlerMapping.isHandler(RequestMappingHandlerMapping.java:177) ~[spring-webmvc-5.0.4.RELEASE.jar:5.0.4.RELEASE]
	at org.springframework.web.servlet.handler.AbstractHandlerMethodMapping.initHandlerMethods(AbstractHandlerMethodMapping.java:217) ~[spring-webmvc-5.0.4.RELEASE.jar:5.0.4.RELEASE]
	at org.springframework.web.servlet.handler.AbstractHandlerMethodMapping.afterPropertiesSet(AbstractHandlerMethodMapping.java:188) ~[spring-webmvc-5.0.4.RELEASE.jar:5.0.4.RELEASE]
	at org.springframework.web.servlet.mvc.method.annotation.RequestMappingHandlerMapping.afterPropertiesSet(RequestMappingHandlerMapping.java:129) ~[spring-webmvc-5.0.4.RELEASE.jar:5.0.4.RELEASE]
	at org.springframework.beans.factory.support.AbstractAutowireCapableBeanFactory.invokeInitMethods(AbstractAutowireCapableBeanFactory.java:1769) ~[spring-beans-5.0.4.RELEASE.jar:5.0.4.RELEASE]
	at org.springframework.beans.factory.support.AbstractAutowireCapableBeanFactory.initializeBean(AbstractAutowireCapableBeanFactory.java:1706) ~[spring-beans-5.0.4.RELEASE.jar:5.0.4.RELEASE]
	... 16 common frames omitted

使用 Java Exception Breakpoint

下面來排查這個(gè)問題。

在IDE里，新建一個(gè)斷點(diǎn)，類型是Java Exception Breakpoint（如果不清楚怎么添加，可以搜索對(duì)應(yīng)IDE的使用文檔），異常類是上面拋出來的java.lang.ArrayStoreException。

當(dāng)斷點(diǎn)起效時(shí)，查看AnnotationUtils.findAnnotation(Class<?>, Class<A>, Set<Annotation>) line: 686函數(shù)的參數(shù)。

可以發(fā)現(xiàn)

• clazz是?class com.example.springboot1starter.MyHealthIndicatorAutoConfiguration$$EnhancerBySpringCGLIB$$945c1f
• annotationType是?interface org.springframework.boot.actuate.endpoint.annotation.Endpoint

說明是嘗試從MyHealthIndicatorAutoConfiguration里查找@Endpoint信息時(shí)出錯(cuò)的。

MyHealthIndicatorAutoConfiguration上的確沒有@Endpoint，但是為什么拋出java.lang.ArrayStoreException?

嘗試以簡(jiǎn)單例子復(fù)現(xiàn)異常

首先嘗試直接 new MyHealthIndicatorAutoConfiguration ：

public static void main(String[] args) {
	MyHealthIndicatorAutoConfiguration cc = new MyHealthIndicatorAutoConfiguration();
}

本以為會(huì)拋出異常來，但是發(fā)現(xiàn)執(zhí)行正常。

再仔細(xì)看異常棧，可以發(fā)現(xiàn)是在at java.lang.Class.getDeclaredAnnotation(Class.java:3458)拋出的異常，則再嘗試下面的代碼：

public static void main(String[] args) {
	MyHealthIndicatorAutoConfiguration.class.getDeclaredAnnotation(Endpoint.class);
}

發(fā)現(xiàn)可以復(fù)現(xiàn)異常了：

Exception in thread "main" java.lang.ArrayStoreException: sun.reflect.annotation.TypeNotPresentExceptionProxy
	at sun.reflect.annotation.AnnotationParser.parseClassArray(AnnotationParser.java:724)
	at sun.reflect.annotation.AnnotationParser.parseArray(AnnotationParser.java:531)
	at sun.reflect.annotation.AnnotationParser.parseMemberValue(AnnotationParser.java:355)
	at sun.reflect.annotation.AnnotationParser.parseAnnotation2(AnnotationParser.java:286)
	at sun.reflect.annotation.AnnotationParser.parseAnnotations2(AnnotationParser.java:120)
	at sun.reflect.annotation.AnnotationParser.parseAnnotations(AnnotationParser.java:72)
	at java.lang.Class.createAnnotationData(Class.java:3521)
	at java.lang.Class.annotationData(Class.java:3510)
	at java.lang.Class.getDeclaredAnnotation(Class.java:3458)

為什么會(huì)是java.lang.ArrayStoreException

再仔細(xì)看異常信息：java.lang.ArrayStoreException: sun.reflect.annotation.TypeNotPresentExceptionProxy

ArrayStoreException是一個(gè)數(shù)組越界的異常，它只有一個(gè)String信息，并沒有cause。

那么我們嘗試在?sun.reflect.annotation.TypeNotPresentExceptionProxy?的構(gòu)造函數(shù)里打斷點(diǎn)。

public class TypeNotPresentExceptionProxy extends ExceptionProxy {
    private static final long serialVersionUID = 5565925172427947573L;
    String typeName;
    Throwable cause;

    public TypeNotPresentExceptionProxy(String typeName, Throwable cause) {
        this.typeName = typeName;
        this.cause = cause;
    }

在斷點(diǎn)里，我們可以發(fā)現(xiàn)：

• typeName是?org.springframework.boot.actuate.autoconfigure.EndpointAutoConfiguration
• cause是?java.lang.ClassNotFoundException: org.springframework.boot.actuate.autoconfigure.EndpointAutoConfiguration

終于真相大白了，是找不到org.springframework.boot.actuate.autoconfigure.EndpointAutoConfiguration這個(gè)類。

那么它是怎么變成ArrayStoreException的呢？

仔細(xì)看下代碼，可以發(fā)現(xiàn)AnnotationParser.parseClassValue把異常包裝成為Object

//sun.reflect.annotation.AnnotationParser.parseClassValue(ByteBuffer, ConstantPool, Class<?>)
    private static Object parseClassValue(ByteBuffer buf,
                                          ConstantPool constPool,
                                          Class<?> container) {
        int classIndex = buf.getShort() & 0xFFFF;
        try {
            try {
                String sig = constPool.getUTF8At(classIndex);
                return parseSig(sig, container);
            } catch (IllegalArgumentException ex) {
                // support obsolete early jsr175 format class files
                return constPool.getClassAt(classIndex);
            }
        } catch (NoClassDefFoundError e) {
            return new TypeNotPresentExceptionProxy("[unknown]", e);
        }
        catch (TypeNotPresentException e) {
            return new TypeNotPresentExceptionProxy(e.typeName(), e.getCause());
        }
    }

然后在sun.reflect.annotation.AnnotationParser.parseClassArray(int, ByteBuffer, ConstantPool, Class<?>)里嘗試直接設(shè)置到數(shù)組里

// sun.reflect.annotation.AnnotationParser.parseClassArray(int, ByteBuffer, ConstantPool, Class<?>)
result[i] = parseClassValue(buf, constPool, container);

而這里數(shù)組越界了，ArrayStoreException只有越界的Object的類型信息，也就是上面的

java.lang.ArrayStoreException: sun.reflect.annotation.TypeNotPresentExceptionProxy

解決問題

發(fā)現(xiàn)是java.lang.ClassNotFoundException: org.springframework.boot.actuate.autoconfigure.EndpointAutoConfiguration，則加上@ConditionalOnClass的檢查就可以了：

@Configuration
@AutoConfigureBefore(EndpointAutoConfiguration.class)
@AutoConfigureAfter(HealthIndicatorAutoConfiguration.class)
@ConditionalOnClass(value = {HealthIndicator.class, EndpointAutoConfiguration.class})
public class MyHealthIndicatorAutoConfiguration {

準(zhǔn)確來說是spring boot2把一些類的package改了：

spring boot 1里類名是：

• org.springframework.boot.actuate.autoconfigure.EndpointAutoConfiguration

spring boot 2里類名是：

• org.springframework.boot.actuate.autoconfigure.endpoint.EndpointAutoConfiguration

總結(jié)

• 當(dāng)類加載時(shí)，并不會(huì)加載它的annotation的field所引用的Class<?>，當(dāng)調(diào)用Class.getDeclaredAnnotation(Class<A>)里才會(huì)加載

  以上面的例子來說，就是@AutoConfigureBefore(EndpointAutoConfiguration.class)里的EndpointAutoConfiguration并不會(huì)和MyHealthIndicatorAutoConfiguration一起被加載。

• jdk內(nèi)部的解析字節(jié)碼的代碼不合理，把ClassNotFoundException異常吃掉了
• 排查問題需要一步步深入調(diào)試

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