通過另一個包的公共子類使用包私有類的公共方法引用時出現IllegalAccessError

Question

昨天我在Tomcat 8上部署我的Java 8 webapp后遇到了一個有趣的問題。我不想如何解決這個問題，而是更了解為什么會發生這種情況。 但是，讓我們從頭開始。

我有兩個類定義如下：

Foo.java

package package1;

abstract class Foo {

    public String getFoo() {
        return "foo";
    }

}

Bar.java

package package1;

public class Bar extends Foo {

    public String getBar() {
        return "bar";
    }

}

正如你所看到的，它們在同一個包中，並最終在同一個jar中，我們稱之為commons.jar 。 這個jar是我的webapp的依賴（即在我的webapp的pom.xml中被定義為依賴）。

在我的webapp中，有一段代碼可以：

package package2;

public class Something {

    ...

    Bar[] sortedBars = bars.stream()
                           .sorted(Comparator.comparing(Bar::getBar)
                                             .thenComparing(Bar::getFoo))
                           .toArray(Bar[]::new);

    ...

}

當它被執行時，我得到：

java.lang.IllegalAccessError: tried to access class package1.Foo from class package2.Something

玩耍和試驗我能夠通過三種方式避免錯誤：

1. 將Foo類更改為public而不是package-private;

2. 將Something類的包更改為“package1”（即字面上與Foo和Bar類相同，但物理上不同的是webapp中定義的Something類）;

3. 在執行違規代碼之前強制加載Foo：

    try { Class<?> fooClass = Class.forName("package1.Foo"); } catch (ClassNotFoundException e) { } 

有人可以給我一個明確的技術解釋，證明問題和上述結果是正確的嗎？

更新1

當我嘗試第三個解決方案時，我實際上正在使用第一個解決方案的commons.jar（Foo類是public而不是package private）。 我很抱歉。

此外，正如我的一條評論所指出的，我試圖在違規代碼之前記錄Bar類和Something類的類加載器，兩者的結果是：

WebappClassLoader
context: my-web-app
delegate: false
----------> Parent Classloader:
java.net.URLClassLoader@681a9515

更新2

好的，我終於解開了其中一個謎團！

在我的一條評論中，我說我無法通過從與commons.jar的 Foo和Bar不同的包中創建的簡單主要執行違規代碼來復制問題。 嗯...... Eclipse（4.5.2）和Maven（3.3.3）在這里欺騙了我！

有了這個簡單的pom：

<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <groupId>my.test</groupId>
    <artifactId>commons</artifactId>
    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>

    <properties>
        <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
        <maven.compiler.source>1.8</maven.compiler.source>
        <maven.compiler.target>1.8</maven.compiler.target>
    </properties>

</project>

1. 如果我執行“mvn clean package”（作為Eclipse Run Configuration）並從Eclipse中運行main，我會得到精彩的IllegalAccessError（很酷！）;

2. 如果我執行Maven - >更新項目...並從Eclipse中運行main我沒有得到任何錯誤（不酷！）。

所以我切換到了命令行並確認了第一個選項：無論違規代碼是在webapp中還是在jar中，都會始終出現錯誤。 太好了！

然后，我能夠進一步簡化Something類並發現一些有趣的東西：

package package2;

import java.util.stream.Stream;
import package1.Bar;

public class Something {

    public static void main(String[] args) {

        System.out.println(new Bar().getFoo());
        // "foo"

        Stream.of(new Bar()).map(Bar::getFoo).forEach(System.out::println);
        // IllegalAccessError

    }

}

我將要在這里褻瀆，所以忍受我：可能是Bar :: getFoo方法引用簡單地“解析”到Foo :: getFoo方法引用，因為Foo類在Something中不可見（正在Foo包私有），IllegalAccessError被拋出？

Answer 1

我能夠在Eclipse（Mars， 4.5.1 ）和使用Maven（Maven Compiler Plugin版本3.5.1 ，目前最新版本）的命令行中重現相同的問題。

• 從Eclipse> No Error編譯並運行main
• 從console / Maven編譯並從Eclipse> Error運行main
• 從console / Maven編譯並運行main via exec:java from console> Error
• 從Eclipse編譯並運行主要的exec:java from console> No Error

• 直接從命令行編譯javac （沒有Eclipse，沒有Maven， jdk-8u73 ）並直接從命令行運行java > Error

   foo Exception in thread "main" java.lang.IllegalAccessError: tried to access class com.sample.package1.Foo from class com.sample.package2.Main at com.sample.package2.Main.lambda$MR$main$getFoo$e8593739$1(Main.java:14) at com.sample.package2.Main$$Lambda$1/2055281021.apply(Unknown Source) at java.util.stream.ReferencePipeline$3$1.accept(Unknown Source) at java.util.stream.Streams$StreamBuilderImpl.forEachRemaining(Unknown Source) at java.util.stream.AbstractPipeline.copyInto(Unknown Source) at java.util.stream.AbstractPipeline.wrapAndCopyInto(Unknown Source) at java.util.stream.ForEachOps$ForEachOp.evaluateSequential(Unknown Source) at java.util.stream.ForEachOps$ForEachOp$OfRef.evaluateSequential(Unknown Source) at java.util.stream.AbstractPipeline.evaluate(Unknown Source) at java.util.stream.ReferencePipeline.forEach(Unknown Source) at com.sample.package2.Main.main(Main.java:14) 

注意上面的堆棧跟蹤，第一個（pre-java-8）調用工作正常，而第二個（基於java-8）拋出異常。

經過一番調查，我發現相關的以下鏈接：

• JDK-8068152錯誤報告 ，描述了類似的問題，最重要的是，提到了有關Maven編譯器插件和Java的以下內容：

  這看起來像是由提供的maven插件引起的問題。 提供的maven插件（在“plugin”目錄中）將“tools.jar”添加到ClassLoader.getSystemClassLoader() ，這就是觸發問題。 抱歉，我真的沒有看到那些可以（或應該）在javac方面做的事。

  更詳細地說， ToolProvider.getSystemJavaCompiler()將查看ClassLoader.getSystemClassLoader()以查找javac類。 如果在那里找不到javac，它會嘗試自動查找tools.jar，並為tools.jar創建一個URLClassLoader ，使用這個類加載器加載javac。 當使用此類加載器運行編譯時，它使用此類加載器加載類。 但是，當插件將tools.jar添加到ClassLoader.getSystemClassLoader() ，類將開始由系統類加載器加載。 當從同一個包訪問一個類但由另一個類加載器加載時，拒絕了包私有訪問，從而導致上述錯誤 。 maven緩存ToolProvider.getSystemJavaCompiler()的結果會使情況變得更糟，這要歸功於在兩個編譯之間運行插件仍然會導致錯誤。

  （注意：大膽是我的）

• Maven編譯器插件 - 使用非Javac編譯器 ，描述如何將不同的編譯器插入Maven編譯器插件並使用它。

因此，只需從以下配置切換：

<plugin>
    <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
    <artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>
    <version>3.5.1</version>
    <configuration>
        <source>1.8</source>
        <target>1.8</target>
    </configuration>
</plugin>

以下內容：

<plugin>
    <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
    <artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>
    <version>3.5.1</version>
    <configuration>
        <source>1.8</source>
        <target>1.8</target>
        <compilerId>eclipse</compilerId>
    </configuration>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.codehaus.plexus</groupId>
            <artifactId>plexus-compiler-eclipse</artifactId>
            <version>2.7</version>
        </dependency>
    </dependencies>
</plugin>

修復了問題 ，對於相同的代碼，不再有IllegalAccessError 。 但是這樣做，我們實際上在這個上下文中刪除了Maven和Eclipse之間的差異（使用Eclipse編譯器制作Maven），所以這是一種正常的結果。

事實上，這導致了以下結論：

• Eclipse Java編譯器與Maven Java編譯器不同，在這種情況下沒什么新東西 ，但這是另一個確認
• 在這種情況下，Maven Java編譯器存在問題，而Eclipse Java編譯器則沒有。 Maven編譯器與JDK編譯器一致。 所以它可能實際上是JDK上對Maven編譯器有影響的錯誤。
• 使用相同的Eclipse編譯器制作Maven可以修復問題或隱藏它。

---

作為參考，我在切換到Maven的eclipse編譯器之前嘗試了以下但沒有太大成功：

• 更改Maven編譯器插件版本，每個版本從2.5到3.5.1
• 嘗試使用JDK-8u25，JDK-8u60，JDK-8u73
• 確保Eclipse和Maven Compiler使用完全相同的javac，顯式使用executable選項

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總而言之，JDK與Maven一致，而且很可能是一個bug。 下面我發現一些相關的錯誤報告：

• JDK-8029707 ： 使用函數使用者調用繼承方法的IllegalAccessError 。 固定為無法修復（這是完全相同的問題）
• JDK-8141122 ： IllegalAccessException，通過pub使用對package-private類的方法引用 。 打開（再次，完全相同的問題）
• JDK-8143647 ： Javac編譯方法引用，允許結果出現IllegalAccessError 。 在Java 9中修復（類似的問題，pre-java-8代碼可以正常工作，java-8樣式代碼會中斷）
• JDK-8138667 ： java.lang.IllegalAccessError：嘗試訪問方法（對於受保護的方法） 。 打開（類似的問題，編譯正常，但運行時錯誤，非法訪問lambda代碼）。

Answer 2

如果包commons.jar和jar with package2由另一個類加載器加載，那么它是不同的運行時包 ，這一事實阻止了Something類的方法訪問Foo的包成員。 請參閱JVM規范的第5.4.4章和 這個非常棒的主題 。

我認為除了你已經嘗試過的還有一個解決方案：在Bar類中覆蓋方法getFoo