Java类名的大小写敏感性

Question

如果在不同的目录中写入两个具有相同不区分大小写名称的公共Java类，那么这两个类在运行时都不可用。（我在Windows、Mac和Linux上测试了HotSpot JVM的几个版本。如果有其他JVM可以同时使用，我不会感到惊讶。（例如，如果我创建一个名为a的类和一个名为A的类，如下所示：

// lowercase/src/testcase/a.java
package testcase;
public class a {
    public static String myCase() {
        return "lower";
    }
}

// uppercase/src/testcase/A.java 
package testcase;
public class A {
    public static String myCase() {
        return "upper";
    }
}

我的网站上提供了三个包含上述代码的eclipse项目。

如果尝试我调用myCase在两个类上像这样：

System.out.println(A.myCase());
System.out.println(a.myCase());

typechecker成功，但当我运行由上面代码生成的类文件时，我得到：

线程“main”java中出现异常。lang.NoClassDefFoundError:testcase/A（错误名称：testcase/A）

在Java，名称通常区分大小写。一些文件系统（例如：Windows）不区分大小写，所以出现上述行为并不奇怪，但似乎是错误的。不幸的是，Java规范奇怪地不确定哪些类是可见的。Java语言规范（JLS），JavaSE 7版（第6.6.1节，第166页）说：

如果一个类或接口类型被声明为公共的，那么它可以被任何代码访问，前提是声明它的编译单元（§7.3）是可观察的。

在第7.3节中，JLS用极其模糊的术语定义了编译单元的可观测性：

预定义包java及其子包lang和io的所有编译单元始终可见。对于所有其他包，主机系统确定哪些编译单元是可观察的。

Java虚拟机规范同样含糊不清（第5.3.1节）：

以下步骤用于加载，从而使用引导类加载器[...]创建由[二进制名称]N表示的非数组类或接口C否则，Java虚拟机将参数N传递给引导类加载器上的方法调用，以依赖于平台的方式搜索所谓的C表示形式。

所有这些导致了四个问题，按重要性的降序排列：

1. 对于每个JVM中的默认类加载器可以加载哪些类，是否有任何保证？换句话说，我可以实现一个有效但退化的JVM，它不会加载除java中的类以外的任何类。语言和java。伊奥
2. 如果有任何保证，上述示例中的行为是否违反了保证（即，该行为是一个bug）
3. 有没有办法同时使热点加载a和a？编写自定义类装入器是否可行

Answer 1

不要只考虑文件夹。

为类使用显式的不同命名空间（“包”），也许可以使用文件夹来匹配类。

当我提到“包”时，我不是指“*.JAR”文件，而是指以下概念：

package com.mycompany.mytool;

// "com.mycompany.mytool.MyClass"

public class MyClass
{
   // ...
} // class MyClass

当您没有为代码指定包时，java工具（编译器，即，无论什么）假定对所有代码使用相同的全局包。对于几个类似的类，它们有一个文件夹列表，可以在其中查找。

包在代码中类似于“虚拟”文件夹，并应用于类路径或Java安装上的所有包。您可以有几个具有相同ID的类，但是，如果它们位于不同的包中，并且您指定要查找的包，则不会有任何问题。

只要我的2美分，买你的一杯爪哇咖啡

Answer 2

多纳尔精辟的解释没有什么可补充的，但让我简单地思考一下这句话：

...Java具有相同不区分大小写名称的类...

通常，名称和字符串本身从来都不区分大小写，只有这样才能进行解释。第二，Java没有这样的解释。

所以，你所想的正确措辞是：

...Java类，其在不区分大小写的文件系统中的文件表示具有相同的名称...

Answer 3

• 对于每个JVM中的引导类加载器可以加载哪些类，是否有任何保证

语言的核心部分，以及支持的实现类。不保证包含您编写的任何类。（普通的JVM将您的类加载到一个独立于引导加载程序的类加载程序中，事实上，普通的引导加载程序通常从JAR中加载它的类，因为这使得部署比一个充满类的大型旧目录结构更高效。）

• 如果有任何保证，上述示例中的行为是否违反了保证（即，该行为是一个bug）

Java通过将类的全名映射到然后在类路径上搜索的文件名来加载类。因此testcase. a转到testcase/a.class和testcase。a转到testcase/A. class。有些文件系统把这些东西混在一起，当需要一个时，可能会提供另一个。其他人做对了（特别是，JAR文件中使用的ZIP格式的变体是完全区分大小写和可移植的）。Java对此无能为力（尽管IDE可以通过将. class文件远离本机FS来处理它，但我不知道是否有人真的这样做，JDK的javac大多数人肯定没那么聪明）。

然而，这并不是这里要注意的唯一一点：类文件在内部知道它们谈论的是什么类。文件中缺少预期的类只意味着加载失败，从而导致您收到的NoClassDefFoundError。您得到的是一个问题（至少在某种意义上是一个错误部署），它被检测到并得到了可靠的处理。从理论上讲，您可以构建一个类加载器，通过不断搜索来处理这些事情，但为什么要麻烦呢？将类文件放在JAR中将更可靠地修复问题；这些是正确处理的。

更一般地说，如果你经常遇到这个问题，那就在一个具有大小写敏感文件系统的Unix上进行生产构建（推荐像Jenkins这样的CI系统），并找到哪些开发人员用大小写差异命名类，并让它们停止这是非常令人困惑的！