CompletableFuture的默认线程池ForkJoinPool会导致类加载失败

1、相关代码块

使用静态代码块初始化策略模式

java 复制代码

public class PreviewHandlerFactory {
    public static final Map<String, BasePreviewTypeAbstractHandler> PREVIEW_TYPE_MAP = new HashMap<>();

    static {
        initPreviewTypeHandler();
    }

    private static void initPreviewTypeHandler() {
        Class clazz = BasePreviewTypeAbstractHandler.class;
        Set<Class<?>> classes = null;
        try {
            classes = ScanSupport.classInfos(clazz.getPackage().getName());
        } catch (Exception e) {
            log.error("扫描PreviewTypeAbstractHandler失败:", e);
        }
        if (CollectionUtils.isNotEmpty(classes)) {
            for (Class<?> aClass : classes) {
                if (ScanSupport.validate(aClass.getSuperclass(), clazz)) {
                    try {
                        BasePreviewTypeAbstractHandler handler = (BasePreviewTypeAbstractHandler) aClass.newInstance();
                        PREVIEW_TYPE_MAP.put(handler.type(), handler);
                    } catch (Exception e) {
                        log.error("初始化PreviewTypeAbstractHandler失败:", e);
                    }
                }
            }
        }else {
            log.error("未扫描PreviewTypeAbstractHandle相关处理器");
        }

    }

    public static BasePreviewTypeAbstractHandler getPreviewTypeHandler(PreviewTypeEnum type) throws Exception {
        BasePreviewTypeAbstractHandler previewTypeHandler = PREVIEW_TYPE_MAP.get(type.getName());
        if (previewTypeHandler == null) {
            throw new Exception("预览类型异常");
        }
        return previewTypeHandler;
    }
}

使用CompletableFuture的默认线程池调用getPreviewTypeHandler(PreviewTypeEnum type)方法触发静态代码块进行指定类加载。

java 复制代码

 ClassLoader contextClassLoader1 = Thread.currentThread().getContextClassLoader();
        log.info("contextClassLoader1-----" + contextClassLoader1.toString());
        CompletableFuture.runAsync(() -> {
            try {
                ClassLoader contextClassLoader2 = Thread.currentThread().getContextClassLoader();
                log.info("contextClassLoader2-----" + contextClassLoader2.toString());
                PreviewHandlerFactory.getPreviewTypeHandler(PreviewTypeEnum.PREVIEW_TYPE_ORIGINAL);
            } catch (Exception e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }
        });

2、现象

在本地使用idea运行程序，一切正常，可以扫描到预期的类。

上测试环境后，出现问题，扫描不到预期的类。

3、原因分析

本地启动

在idea点击运行按钮运行程序，实际上idea是javac编译后用java命令classpath参数把依赖路径全部都加入命令行。

它的所有依赖类加载器都是使用的是TomcatEmbeddedWebappClassLoader，他的父加载器是AppClassLoader（它可以加载classpath路径下的所有类）；

并且在使用CompletableFuture 时，如果不指定自定义线程池，则会使用默认的线程池 ForkJoinPool，在默认的线程工厂中设置了创建线程的时候使用Application ClassLoader(应用程序类加载器) ，可以加载classpath下的类

java -jar方式启动

springboot项目打包后在测试环境上的启动方式是java -jar xxx.jar。

问题来了：普通的 Application ClassLoader 能加载 BOOT-INF/classes/MyApp.class 吗？

不能！因为标准 ClassLoader 只会从 jar 根目录找类，根本不知道 BOOT-INF 是啥。

Spring Boot 怎么解决的？

它自己实现了一套 LaunchedURLClassLoader，继承自 URLClassLoader，专门用来加载 BOOT-INF 里的内容。

关键逻辑在 org.springframework.boot.loader.LaunchedURLClassLoader：

它会把 BOOT-INF/classes 和 BOOT-INF/lib/*.jar 全部加入自己的搜索路径；

当需要加载 com.example.MyService 时，它直接去 BOOT-INF/classes/com/example/MyService.class 找；

但它依然遵守"双亲委派"！

也就是说：Spring Boot 并没有打破双亲委派，而是在 Application ClassLoader 之下，又加了一层自定义加载器，继续遵守双亲委派规则。

所以会出现CompletableFuture 有些类无法加载（因为默认的CommonJoinPool设置了类加载器为AppClassLoader，无法访问 BOOT-INF/ 路径），委派给父类也无法加载。

LaunchedURLClassLoader加载器是唯一能够加载 BOOT-INF/下类的类加载器。

解决方案

任务内显式指定类加载器

java 复制代码

ClassLoader contextClassLoader1 = Thread.currentThread().getContextClassLoader();
        log.info("contextClassLoader1-----" + contextClassLoader1.toString());
        CompletableFuture.runAsync(() -> {
            try {
                Thread.currentThread().setContextClassLoader(contextClassLoader1);
                ClassLoader contextClassLoader2 = Thread.currentThread().getContextClassLoader();
                log.info("contextClassLoader2-----" + contextClassLoader2.toString());
                PreviewHandlerFactory.getPreviewTypeHandler(PreviewTypeEnum.PREVIEW_TYPE_ORIGINAL);
            } catch (Exception e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }
        });

使用自定义线程池

java 复制代码

ClassLoader contextClassLoader1 = Thread.currentThread().getContextClassLoader();
        log.info("contextClassLoader1-----" + contextClassLoader1.toString());
        CompletableFuture.runAsync(() -> {
            try {
//                Thread.currentThread().setContextClassLoader(contextClassLoader1);
                ClassLoader contextClassLoader2 = Thread.currentThread().getContextClassLoader();
                log.info("contextClassLoader2-----" + contextClassLoader2.toString());
                PreviewHandlerFactory.getPreviewTypeHandler(PreviewTypeEnum.PREVIEW_TYPE_ORIGINAL);
            } catch (Exception e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }
        }, PreviewTaskHandlerExecutors.executor);