ConcurrentHashMap的java跨版本问题

背景知识

javac

javac有两个指令:-source和-target,比如下述指令:

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/usr/lib/jvm/java-8-oracle/bin/javac -source 1.7 -target 1.7 HelloWorld.java

-source:表示我的代码将采用哪个java版本来编译。该值影响的是编译器对语法规则的校验。比如HelloWorld.java中含有jdk8的语法,但是你的-source为1.7,那么编译器就会报错。

-target:表示生成的字节码将会在哪个版本(及以上)的jvm上运行。比如HelloWorld.java指定了-target为1.8,那么HelloWorld.class只能在1.8即以上的jvm中运行,如果在1.7的jvm上运行,就会报错。

rt.jar

jdk的rt.jar里面包含了jdk的核心类,比如String,集合等。JVM在加载类时,对于rt.jar包里面的所有的类持有最高的信任而不做任何校验。

ConcurrentHashMap

ConcurrentHashMap类有一个方法叫做keySet,用来返回当前map中的key集合。虽然返回的是key的集合,但是在1.7和1.8中用来表示该集合的类却完全不同。在1.7中,返回的是Set

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public Set<K> More ...keySet() {
Set<K> ks = keySet;
return (ks != null) ? ks : (keySet = new KeySet());
}

然而在1.8中返回的是KeySetView

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public KeySetView<K,V> keySet() {
KeySetView<K,V> ks;
return (ks = keySet) != null ? ks : (keySet = new KeySetView<K,V>(this, null));
}

其中KeySetView其实是Set接口的一个实现类。我们再来看下述代码:

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import java.util.Set;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
public class HelloWorld {
public static void main(String[] args) {
ConcurrentHashMap<String, String> test = new ConcurrentHashMap<>();
Set<String> keySet = test.keySet();
}
}

然后我们用jdk8的javac来进行编译:

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$ /usr/lib/java8/bin/javac -source 1.7 -target 1.7 HelloWorld.java
warning: [options] bootstrap class path not set in conjunction with -source 1.7
1 warning

或者中文版的报错信息如下:

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警告: [options] 未与 -source 1.7 一起设置引导类路径
1 个警告

但是上述代码是可以通过编译的,因为KeySetViewSet的实现类,所以1.7的语法没有任何问题。但是编译生成的class文件无法在1.7版本的jvm上运行。我们看一下字节码的实际内容:

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import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap.KeySetView;
public class HelloWorld
{
public static void main(String[] paramArrayOfString)
{
ConcurrentHashMap localConcurrentHashMap = new ConcurrentHashMap();
ConcurrentHashMap.KeySetView localKeySetView = localConcurrentHashMap.keySet();
}
}

我们可以看到,在字节码中,实际上keySet返回的是1.8中指定的KeySetView类,但是这个类在jdk1.7中是不存在的,所以当用1.7的jvm运行时,会抛出NoSuchMethodError的异常。

解决方法

为了解决这个问题,还是要看编译时的警告信息(不能忽视任何一个警告)。从warning的信息中我们可以得知,当指定了-source时,我们还需要一起指定引导类即bootstrap类,否则可能会出现某些兼容性的问题,比如刚才我们遇到的ConcurrentHashMap的问题。所以我们在编译的时候需要再加上引导类:

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$ /usr/lib/java8/bin/javac -source 1.7 -target 1.7 HelloWorld.java -bootclasspath /usr/lib/java7/jre/lib/rt.jar

我们先来反编译生成的class文件:

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import java.util.Set;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
public class HelloWorld
{
public static void main(String[] paramArrayOfString)
{
ConcurrentHashMap localConcurrentHashMap = new ConcurrentHashMap();
Set localSet = localConcurrentHashMap.keySet();
}
}

我们可以看到现在class文件中返回的类变为了Set,然后我们在用1.7的jvm来运行,发现一切正常,问题被解决了!

总结

以后在指定-source时,还需要同时指定-bootclasspath,否则就会默认使用当前javac所用到的jdk版本的核心jar包(比如rt.jar)。

参考资料

  1. rt.jar介绍
  2. ConcurrentHashMap的java跨版本问题
  3. keySet讨论
  4. 源码在线查看–grepcode
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