一次诡异的NoSuchMethodError问题排查

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最近遇到了一次诡异的 NoSuchMethodError 错误，通常情况下遇到这个报错，大概率是类加载冲突导致的，然而这次的情况却不大一样。

背景

按照以往的经验，如果是类加载冲突导致的出错，那么实际加载的类与预期的会不一致。

要确认最终加载了哪个类，可以在 jvm 启动参数里加上 -verbose:class，这样在程序启动后会打印出类加载日志。如下所示是我截取了一段日志。

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[Loaded com.gorden5566.Test from file:/home/gorden5566/github/nosuchmethod/client/target/classes/]
[Loaded java.lang.Void from /home/gorden5566/Application/jdk1.7.0_79/jre/lib/rt.jar]
[Loaded com.gorden5566.ShowUtil from file:/home/gorden5566/github/nosuchmethod/sdk/target/classes/]
[Loaded com.gorden5566.Shape from file:/home/gorden5566/github/nosuchmethod/common/target/classes/]
[Loaded com.gorden5566.Circle from file:/home/gorden5566/github/nosuchmethod/common/target/classes/]
[Loaded com.gorden5566.ShapeUtil from file:/home/gorden5566/github/nosuchmethod/common/target/classes/]

从类加载日志中可以看到加载的类名以及所在的路径。如果类是在 jar 包中，则打印出 jar 包的完整路径名。而对于当前项目中的类，则是打印出编译出的 class 文件所在的路径。

通过类加载日志可以定位到有问题的类是从哪个地方加载的。如果是从一个非预期的 jar 包中加载的，那么说明存在 jar 包冲突，也就是说两个 jar 包中存在命名完全相同的类（类名一样并且包路径也一样）。解决了 jar 包冲突，也就解决了类冲突的问题。

重现报错

然而这次的情况并非是类加载冲突。通过猜测和排除法最终确定是方法签名变更导致，为了方便描述问题，我建了一个项目 nosuchmethod ，项目结构如下

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├── client
│   ├── pom.xml
│   └── src
├── common
│   ├── pom.xml
│   └── src
├── pom.xml
└── sdk
    ├── pom.xml
    └── src

项目中共包含 3 个模块：common、sdk 和 client。其中 common 是用于提供公共工具的类库，sdk 用于对外提供特定功能，它依赖于 common 模块，client 表示业务功能，它依赖于 common 和 sdk 模块

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sdk -> common
client -> sdk
client -> common

common模块

common 模块提供了一个 ShapeUtil 类，它提供了一个 show 方法，方法内部会调用 shape 实例的 show 方法

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/**
 * @author gorden5566
 * @date 2021/04/07
 */
public class ShapeUtil {
    public static void show(Shape shape) {
        if (shape != null) {
            shape.show();
        }
    }
}

/**
 * @author gorden5566
 * @date 2021/04/07
 */
public interface Shape {
    void show();
}

/**
 * @author gorden5566
 * @date 2021/04/07
 */
public class Circle implements Shape {
    @Override
    public void show() {
        System.out.println("I am a circle");
    }
}

在 init 分支中，ShapeUtil 的 show 方法的入参类型为 Shape，打包出来的版本号为 1.0-low-RELEASE

在 update 分支中，ShapeUtil 的 show 方法的入参类型为 Circle，打包出来的版本号为 1.0-high-RELEASE

sdk 模块

sdk 中仅有一个类 ShowUtil，它的 show 方法调用了 common 中的 ShapeUtil 的 show 方法，注意入参是 Circle 类型的实例

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/**
 * @author gorden5566
 * @date 2021/04/07
 */
public class ShowUtil {
    public static void show() {
        ShapeUtil.show(new Circle());
    }
}

打包出来的版本为 1.0-low-RELEASE

client 模块

client 模块只有一个类 Test，在它的 main 方法中调用了 sdk 中的 ShowUtil 的 show 方法

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/**
 * @author gorden5566
 * @date 2021/04/07
 */
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        ShowUtil.show();
    }
}

在 init 分支中，依赖的 common 模块和 sdk 模块的版本均为 1.0-low-RELEASE

在 update 分支中，依赖的 common 模块版本升级为 1.0-high-RELEASE，但是 sdk 的版本仍保持为 1.0-low-RELEASE

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<dependency>
    <groupId>com.gorden5566</groupId>
    <artifactId>common</artifactId>
    <version>1.0-high-RELEASE</version>
</dependency>

<dependency>
    <groupId>com.gorden5566</groupId>
    <artifactId>sdk</artifactId>
    <version>1.0-low-RELEASE</version>
</dependency>

复现问题步骤

要重现前述问题，可按如下步骤操作：

  1. 切换到该项目的 init 分支，执行 mvn clean install 命令，编译项目并将 common、sdk 的 1.0-low-RELEASE 版本安装到本地仓库

  2. 切换到 update 分支，执行 mvn clean install 命令再次编译项目

  3. 找到 client 模块下的 com.gorden5566.Test 类，运行其 main 方法，不出意外的话你将看到如下报错

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    Exception in thread "main" java.lang.NoSuchMethodError: com.gorden5566.ShapeUtil.show(Lcom/gorden5566/Shape;)V
    	at com.gorden5566.ShowUtil.show(ShowUtil.java:9)
    	at com.gorden5566.Test.main(Test.java:9)

问题原因

对于一个问题，如果能够稳定复现，那么离找到问题原因也不远了。

在上面的报错中，可以看到是找不到 ShapeUtil 的一个 show 方法，该方法的签名为 show(Lcom/gorden5566/Shape;)V，从中可以看到它的入参类型为 com.gorden5566.Shape，对应的是使用 init 分支打包出来的 1.0-low-RELEASE 版的 common 模块。

回顾下 update 分支中 client 依赖的版本号

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<dependency>
    <groupId>com.gorden5566</groupId>
    <artifactId>common</artifactId>
    <version>1.0-high-RELEASE</version>
</dependency>

<dependency>
    <groupId>com.gorden5566</groupId>
    <artifactId>sdk</artifactId>
    <version>1.0-low-RELEASE</version>
</dependency>

此时依赖的 sdk 是 1.0-low-RELEASE 版，它在打包时 ShapeUtil 提供的 show 方法是 public static void show(Shape shape) ;

然而 common 包已经升级到 1.0-high-RELEASE ，ShapeUtil 的 show 方法签名已经变更 public static void show(Circle shape) ;

注意这是两个不同的方法，可以重载但不是重写。

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public static void show(Shape shape) ;
public static void show(Circle shape) ;

我们有理由相信，正是打包时记录的链接信息不同，进而导致出现 java.lang.NoSuchMethodError 错误。

为进一步验证，我们可以通过 javap 命令查看 1.0-low-RELEASE 版 sdk 的链接信息和 1.0-high-RELEASE 版的 common 包提供的方法信息，确认是否真是这样。

解压 common-1.0-high-RELEASE.jar ，执行 javap ShapeUtil 查看 ShapeUtil.class 类文件

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警告: 二进制文件ShapeUtil包含com.gorden5566.ShapeUtil
Compiled from "ShapeUtil.java"
public class com.gorden5566.ShapeUtil {
  public com.gorden5566.ShapeUtil();
  public static void show(com.gorden5566.Circle);
}

可以看到方法提供的 show 方法为 public static void show(com.gorden5566.Circle);

解压 sdk-1.0-low-RELEASE.jar ，执行 javap -verbose ShowUtil，输出结果如下

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警告: 二进制文件ShowUtil包含com.gorden5566.ShowUtil
Classfile /home/gorden5566/test/com/gorden5566/ShowUtil.class
  Last modified 2021-4-7; size 439 bytes
  MD5 checksum a650d8f8addd854ec094d908c0ad2444
  Compiled from "ShowUtil.java"
public class com.gorden5566.ShowUtil
  minor version: 0
  major version: 51
  flags: ACC_PUBLIC, ACC_SUPER
Constant pool:
   #1 = Methodref          #6.#17         // java/lang/Object."<init>":()V
   #2 = Class              #18            // com/gorden5566/Circle
   #3 = Methodref          #2.#17         // com/gorden5566/Circle."<init>":()V
   #4 = Methodref          #19.#20        // com/gorden5566/ShapeUtil.show:(Lcom/gorden5566/Shape;)V
   #5 = Class              #21            // com/gorden5566/ShowUtil
   #6 = Class              #22            // java/lang/Object
   #7 = Utf8               <init>
   #8 = Utf8               ()V
   #9 = Utf8               Code
  #10 = Utf8               LineNumberTable
  #11 = Utf8               LocalVariableTable
  #12 = Utf8               this
  #13 = Utf8               Lcom/gorden5566/ShowUtil;
  #14 = Utf8               show
  #15 = Utf8               SourceFile
  #16 = Utf8               ShowUtil.java
  #17 = NameAndType        #7:#8          // "<init>":()V
  #18 = Utf8               com/gorden5566/Circle
  #19 = Class              #23            // com/gorden5566/ShapeUtil
  #20 = NameAndType        #14:#24        // show:(Lcom/gorden5566/Shape;)V
  #21 = Utf8               com/gorden5566/ShowUtil
  #22 = Utf8               java/lang/Object
  #23 = Utf8               com/gorden5566/ShapeUtil
  #24 = Utf8               (Lcom/gorden5566/Shape;)V
{
  public com.gorden5566.ShowUtil();
    descriptor: ()V
    flags: ACC_PUBLIC
    Code:
      stack=1, locals=1, args_size=1
         0: aload_0
         1: invokespecial #1                  // Method java/lang/Object."<init>":()V
         4: return
      LineNumberTable:
        line 7: 0
      LocalVariableTable:
        Start  Length  Slot  Name   Signature
            0       5     0  this   Lcom/gorden5566/ShowUtil;

  public static void show();
    descriptor: ()V
    flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC
    Code:
      stack=2, locals=0, args_size=0
         0: new           #2                  // class com/gorden5566/Circle
         3: dup
         4: invokespecial #3                  // Method com/gorden5566/Circle."<init>":()V
         7: invokestatic  #4                  // Method com/gorden5566/ShapeUtil.show:(Lcom/gorden5566/Shape;)V
        10: return
      LineNumberTable:
        line 9: 0
        line 10: 10
}
SourceFile: "ShowUtil.java"

注意第 58 行 Method com/gorden5566/ShapeUtil.show:(Lcom/gorden5566/Shape;)V，它表明 ShowUtil 调用的是 ShapeUtil 的 show 方法签名为 (Lcom/gorden5566/Shape;)V ，其中入参类型为 com.gorden.5566.Shape，确实与 common-1.0-high-RELEASE.jar 包提供的方法不一致

至此也就定位到了原因

总结

java.lang.NoSuchMethodError不是 Exception，一般的 try catch 并不能捕获这个错误，如果不慎遇到这个问题，极有可能会造成系统无法正常工作。

对外的 api 或工具类，一旦提供出去，就不要再修改定义，可以新增方法，但不要删除或修改方法，除非确定确实没有问题。

方法签名变更导致的不一致问题，在 IDEA 里查看源码不会有错误提示，这也使得问题的排查变得更难。java 官方提供的 javap 等工具在关键时候还是挺有用的。

如果你有遇到类似问题，希望本文可以对你有所帮助。

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