fastjson是一个目前应用广泛、高性能的Java JSON开发类库，本文记录一个在Java Agent中由于引用了fastjson，进而导致宿主应用(sprint boot)在启动过程中出现找不到类的问题。
1. 问题现象
最近在进行Java Agent的相关开发工作，某天发现在其中一个spring boot应用中报如下异常（在对宿主应用加载了Java Agent情况下），
[main] ERROR org.springframework.boot.SpringApplication 858 | Application run failed
org.springframework.beans.factory.UnsatisfiedDependencyException: Error creating bean with name 'testHttpController': Unsatisfied dependency expressed through field 'xxxHttpClientManager'; nested exception is org.springframework.beans.factory.BeanCreationException: Error creating bean with name 'xxxHttpClientManager' defined in URL [jar:file:/xxx/xxxHttpClientManager.class]: Instantiation of bean failed; nested exception is java.lang.NoClassDefFoundError: org/springframework/http/converter/GenericHttpMessageConverter
Caused by: java.lang.NoClassDefFoundError: org/springframework/http/converter/GenericHttpMessageConverter
at java.lang.ClassLoader.defineClass1(Native Method)
at java.lang.ClassLoader.defineClass(ClassLoader.java:763)
at java.security.SecureClassLoader.defineClass(SecureClassLoader.java:142)
at java.net.URLClassLoader.defineClass(URLClassLoader.java:468)
at java.net.URLClassLoader.access$100(URLClassLoader.java:74)
at java.net.URLClassLoader$1.run(URLClassLoader.java:369)
at java.net.URLClassLoader$1.run(URLClassLoader.java:363)
at java.security.AccessController.doPrivileged(Native Method)
at java.net.URLClassLoader.findClass(URLClassLoader.java:362)
at java.lang.ClassLoader.loadClass(ClassLoader.java:424)
at sun.misc.Launcher$AppClassLoader.loadClass(Launcher.java:349)
at java.lang.ClassLoader.loadClass(ClassLoader.java:411)
at org.springframework.boot.loader.LaunchedURLClassLoader.loadClass(LaunchedURLClassLoader.java:151)
at java.lang.ClassLoader.loadClass(ClassLoader.java:357)
at com.xxx.http.client.xxxHttpClientManager.<>(xxxHttpClientManager.java:63)
若不加载Java Agent，单独启动Spring Boot应用则能够正常运行，只要加载Java Agent就会报如上错误，除此之外，日志中并无其它的特别错误报告。
通过上述日志，分析相关代码，获悉到如下的执行顺序，
- Spring Boot应用启动。
- Spring Boot应用通过BeanInitializer (spring web 5.1.x)尝试初始化Bean。
- Spring Boot应用注入 @Autowired testHttpController。
- Spring Boot应用注入 @Autowired xxxHttpClientManager。
- 在xxxHttpClientManager中有执行new FastJsonHttpMessageConverter，这个类来自fastjson版本1.2.x。
上面FastJsonHttpMessageConverter位于fastjson类库的support扩展类包中，用于支持Spring的http message转化，其继承自Spring Web 5.1.x类库的GenericHttpMessageConverter类。
2. 问题分析和定位
GenericHttpMessageConverter类位于Spring Web 5.1.x类库中，是Spring Web的一个基础类库，按理说只要Spring Boot应用能够正常启动加载，不应该出现找不到这个类的问题。单独启动Spring Boot应用也确实没有这个问题，其出现在加载Java Agent情况下。
一般来说出现ClassNotFoundException异常，应该就是类不在类加载器的加载路径上。通过Arthas查看类加载器信息，
[arthas@9336]$ classloader -t
+-BootstrapClassLoader
+-sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@4e50df2e
+-com.taobao.arthas.agent.ArthasClassloader@23d602e5
+-sun.misc.Launcher$AppClassLoader@18b4aac2
+-com.xxx.loader.AgentPluginClassLoader@174f0d06
+-org.springframework.boot.loader.LaunchedURLClassLoader@47dbb1e2
正常情况下，GenericHttpMessageConverter类应该由LaunchedURLClassLoader类加载器负责加载，出现上面异常，难道是被其它加载器加载了？
继续查看和调试分析，发现有如下异常日志，
Caused by: java.lang.ClassNotFoundException: org.springframework.http.converter.GenericHttpMessageConverter
at java.net.URLClassLoader.findClass(URLClassLoader.java:382)
at java.lang.ClassLoader.loadClass(ClassLoader.java:424)
at sun.misc.Launcher$AppClassLoader.loadClass(Launcher.java:349)
at java.lang.ClassLoader.loadClass(ClassLoader.java:357)
... 60 common frames omitted
根据上面的日志，应用在尝试使用AppClassLoader来加载GenericHttpMessageConverter这个类。于是现在的问题是，为什么应用会尝试走AppClassLoader来加载这个spring mvc类？
由于这个问题和Java Agent有密切相关，只有在加载Java Agent后出现，于是回到Java Agent，打开Agent项目，发现在项目中有引用fastjson类库，
<dependency>
<groupId>com.alibaba</groupId>
<artifactId>fastjson</artifactId>
<version>${fastjson.version}</version>
</dependency>
从这可以解释相关的问题现象了，如下是整个问题的发生流程，
- Java应用启动，通过AppClassLoader加载Java Agent相关类包。
- 由于Java Agent引用了fastjson，而Agent是通过AppClassLoader加载，因此AppClassLoader加载了Agent里的fastjson类库。
- Spring Web应用开始运行，通过LaunchedURLClassLoader加载Spring相关类，初始化相关Bean。
- 应用中有Bean尝试new FastJsonHttpMessageConverter对象，由于Java类加载器双亲委派机制，在寻找FastJsonHttpMessageConverter的类过程中，LaunchedURLClassLoader会让父加载器AppClassLoader先尝试加载，而AppClassLoader中发现了fastjson类库，于是其通过AppClassLoader执行加载，而FastJsonHttpMessageConverter继承自GenericHttpMessageConverter，这个时候AppClassLoader是无法获悉GenericHttpMessageConverter类相关信息，于是报异常。
3. 问题复现
为了更好的了解这个问题，可以下载如下简单的演示项目，
应用中简单地创建一个FastJsonHttpMessageConverter对象，
public static void main(String[] args) {
System.out.println("this is a simple app...");
/**
* 在加载simple-agent的情况下，会报如下异常，
* java.lang.ClassNotFoundException: org.springframework.http.converter.GenericHttpMessageConverter
*/
FastJsonHttpMessageConverter fastJsonMsgConverter = new FastJsonHttpMessageConverter();
System.out.println("fastJsonMessageConverter has been created successfully.");
}
通过mvn clean package编译构建项目代码，会打出如下两个Jar包：simple-app.jar和simple-agent.jar，
+ simple-agent
+ src
- target
- simple-agent.jar
+ simple-app
+ src
- target
- simple-app.jar
直接运行simple app应用，fastJsonMessageConverter能够正常创建成功。
$ java -jar ./simple-app/target/simple-app.jar
this is a simple app...
fastJsonMessageConverter has been created successfully.
若启动simple app应用时加载Java Agent，则会出现找不到GenericHttpMessageConverter类的异常，问题得到复现。
$ java -javaagent:./simple-agent/target/simple-agent.jar -jar ./simple-app/target/simple-app.jar
this is a demo agent...
this is a simple app...
Exception in thread "main" java.lang.reflect.InvocationTargetException
at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke0(Native Method)
at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke(NativeMethodAccessorImpl.java:62)
at sun.reflect.DelegatingMethodAccessorImpl.invoke(DelegatingMethodAccessorImpl.java:43)
at java.lang.reflect.Method.invoke(Method.java:498)
at org.springframework.boot.loader.MainMethodRunner.run(MainMethodRunner.java:49)
at org.springframework.boot.loader.Launcher.launch(Launcher.java:108)
at org.springframework.boot.loader.Launcher.launch(Launcher.java:58)
at org.springframework.boot.loader.JarLauncher.main(JarLauncher.java:65)
Caused by: java.lang.NoClassDefFoundError: org/springframework/http/converter/GenericHttpMessageConverter
at java.lang.ClassLoader.defineClass1(Native Method)
at java.lang.ClassLoader.defineClass(ClassLoader.java:763)
at java.security.SecureClassLoader.defineClass(SecureClassLoader.java:142)
at java.net.URLClassLoader.defineClass(URLClassLoader.java:468)
at java.net.URLClassLoader.access$100(URLClassLoader.java:74)
at java.net.URLClassLoader$1.run(URLClassLoader.java:369)
at java.net.URLClassLoader$1.run(URLClassLoader.java:363)
at java.security.AccessController.doPrivileged(Native Method)
at java.net.URLClassLoader.findClass(URLClassLoader.java:362)
at java.lang.ClassLoader.loadClass(ClassLoader.java:424)
at sun.misc.Launcher$AppClassLoader.loadClass(Launcher.java:349)
at java.lang.ClassLoader.loadClass(ClassLoader.java:411)
at org.springframework.boot.loader.LaunchedURLClassLoader.loadClass(LaunchedURLClassLoader.java:151)
at java.lang.ClassLoader.loadClass(ClassLoader.java:357)
at com.pphh.demo.SimpleApp.main(SimpleApp.java:17)
... 8 more
Caused by: java.lang.ClassNotFoundException: org.springframework.http.converter.GenericHttpMessageConverter
at java.net.URLClassLoader.findClass(URLClassLoader.java:382)
at java.lang.ClassLoader.loadClass(ClassLoader.java:424)
at sun.misc.Launcher$AppClassLoader.loadClass(Launcher.java:349)
at java.lang.ClassLoader.loadClass(ClassLoader.java:357)
... 23 more
4. 解决方案
这个问题是由于fastjson中类有对扩展spring mvc类有依赖导致，若能够解决这个相互依赖，则这个问题可以得到解决。在升级的fastjson2中，可以看到已经把这个spring等相关support扩展类单独出一个类包，
<!-- 扩展类 com.alibaba.fastjson2.support.* -->
<dependency>
<groupId>com.alibaba.fastjson2</groupId>
<artifactId>fastjson2-extension</artifactId>
<version>${fastjson2.version}</version>
</dependency>
因此，在Java Agent中可以通过升级到fastjson2引用，即可得到解决。
<dependency>
<groupId>com.alibaba.fastjson2</groupId>
<artifactId>fastjson2</artifactId>
<version>${fastjson2.version}</version>
</dependency>