Eclipseのステップ実行時になぜか「ClassNotFoundException」が表示された理由

通常実行しても例外で実行が止まったりしないのに、Step Intoしたときだけ突如「ClassNotFoundException」が表示されてしまいました。

そのときDebug Viewにはこんな呼び出し履歴が表示されます。

ClassNotFoundException(Throwable).<init>(String, Throwable) line: 286	
ClassNotFoundException(Exception).<init>(String, Throwable) line: not available	
ClassNotFoundException(ReflectiveOperationException).<init>(String, Throwable) line: not available	
ClassNotFoundException.<init>(String) line: not available	
URLClassLoader$1.run() line: not available	
URLClassLoader$1.run() line: not available	
AccessController.doPrivileged(PrivilegedExceptionAction<T>, AccessControlContext) line: not available [native method]	
Launcher$ExtClassLoader(URLClassLoader).findClass(String) line: not available	
Launcher$ExtClassLoader(ClassLoader).loadClass(String, boolean) line: not available	
Launcher$AppClassLoader(ClassLoader).loadClass(String, boolean) line: not available	
Launcher$AppClassLoader.loadClass(String, boolean) line: not available	
Launcher$AppClassLoader(ClassLoader).loadClass(String) line: not available

下の行に書いてあるメソッドから順番に呼ばれ、一番上の「ClassNotFoundException」で（一時）停止していることが分かります。

通常時には問題なく、「Step Into」したときだけ表示されるため、本当に"クラスが見つかっていない"わけではありません。

また、「ClassNotFoundException」になるのが、初回のインスタンス化時だけという特徴があります。

クラスローダーの「loadClass」メソッドでは、まず親のクラスローダーで「loadClass」を実行します。このとき、見つからなかったことを「ClassNotFoundException」を使ってを呼び出し元の子クラスローダーに通知しているなのです。なので、最終的に見つかっても、「ClassNotFoundException」のコードを通過する、というわけです。

protected Class<?> loadClass(String name, boolean resolve)
    throws ClassNotFoundException
{
    synchronized (getClassLoadingLock(name)) {
        // First, check if the class has already been loaded
        Class c = findLoadedClass(name);
        if (c == null) {
            long t0 = System.nanoTime();
            try {
                if (parent != null) {
                    c = parent.loadClass(name, false);
                } else {
                    c = findBootstrapClassOrNull(name);
                }
            } catch (ClassNotFoundException e) {
                // ClassNotFoundException thrown if class not found
                // from the non-null parent class loader
            }

            if (c == null) {
                // If still not found, then invoke findClass in order
                // to find the class.
                long t1 = System.nanoTime();
                c = findClass(name);

                // this is the defining class loader; record the stats
                sun.misc.PerfCounter.getParentDelegationTime().addTime(t1 - t0);
                sun.misc.PerfCounter.getFindClassTime().addElapsedTimeFrom(t1);
                sun.misc.PerfCounter.getFindClasses().increment();
            }
        }
        if (resolve) {
            resolveClass(c);
        }
        return c;
    }
}

(java.lang.ClassLoader#loadClass)

つまり、今回の「ClassNotFoundException」は、本当にクラスが見つからなかったのではなく、このクラスローダの担当範囲の中には見つからなかった、という意味だったのです。

では、「通常実行のときはどうして何も問題ないのか」、と思う人もいると思うので、説明しておきます。

じつはよく「Debug View」の表示を見てみると、通常Exceptionが発生したときにDebugが停止したのなら、「Thread」の横の表示は

Thread [main] (Suspended (exception ArrayIndexOutOfBoundsException))

なのですが、今回は次のように表示されています。

Thread [main] (Suspend)

つまり、あくまでStep Intoで呼び出し先に潜っただけで、例外が発生して停止したわけではないのです。ただ一時停止しているだけだったのです。

普通、Step Intoを実行した場合、Call Stackの表示は呼び出し１回分で１つしか増えないはずです。しかし、今回はまるで例外にひっかかったときのようにCall Stackがいきなり増えています。

これにも理由があって、「line:」の部分に注目すると、途中の行全てが「line: not available」か「line: not available [native method]」となっています。つまり、Step Intoするにも、実行する行が特定できないため、飛び越えてしまったとわけです（この理由と解決方法についてはこちら）。

理由が分かってすっきりするわけなのですが、実際問題、ClassLoaderの中にStep Intoする必要はほとんど無く、そもそもさっさとコンストラクタに行くなりしてほしいところです。

そういう場合は、java.lang.ClassLoaderを無視する（飛ばす）設定ができる「Step Filter」を利用するのがおすすめです。

Step Filterの設定方法については「Step Filterの設定方法」をご覧ください。