クラスがJavaに存在するのに、なぜClassNotFoundExceptionが発生するのですか？

Javaでクラスをロードする際、クラスローダーが指定されたパスでクラスを見つけられないと、ClassNotFoundExceptionが発生します。

この例外は、Javaプログラムの実行時や、ClassクラスのforName()メソッド、あるいはClassLoaderクラスのloadClass()メソッドを使って明示的にクラスをロードする際に起こる可能性があります。これらのメソッドはクラス名を表す文字列を受け取り、指定されたクラスをロードします。

ClassNotFoundExceptionを防ぐためのポイント

これらのメソッドにクラス名を渡す際は、以下の点に注意する必要があります。

• メソッドに渡すクラス名が正確であること（パッケージ名も含めて完全修飾名で指定する）。
• 指定したクラス（パッケージを含む）がカレントディレクトリに存在するか、そのパスが環境変数classpathに登録されていること。

例：Sampleクラスの作成とコンパイル

ここでは、ディレクトリD://にSampleというクラスを作成し、以下のようにコンパイルした場合を想定します。

package myPackage.example;
public class Sample {
    static {
        System.out.println("Sampleクラスが正常にロードされました.........");
    }
}

コンパイル方法

D:\>javac -d . Sample.java

このコマンドを実行すると、カレントディレクトリにmyPackage.exampleパッケージが作成され、その中にSampleクラスの.classファイルが生成されます。したがって、このクラスをロードする際には、同じディレクトリ構成を保ったまま、完全修飾クラス名をClass.forName()またはloadClass()に渡す必要があります。

例1：パッケージ名のスペルミスによる例外

次のコードでは、パッケージ名を誤って「myPackage.exampl」と記述しています。

public class ClassNotFoundExample {
    public static void main(String args[]) {
        try {
            Class.forName("myPackage.exampl.Sample");
        } catch (ClassNotFoundException ex) {
            ex.printStackTrace();
        }
    }
}

実行結果（例外）

このプログラムを実行すると、パッケージ名のスペルが間違っているため、以下のような例外がスローされます。

D:\>java ClassNotFoundExample
java.lang.ClassNotFoundException: myPackage.exampl.Sample
    at java.base/jdk.internal.loader.BuiltinClassLoader.loadClass(Unknown Source)
    at java.base/jdk.internal.loader.ClassLoaders$AppClassLoader.loadClass(Unknown Source)
    at java.base/java.lang.ClassLoader.loadClass(Unknown Source)
    at java.base/java.lang.Class.forName0(Native Method)
    at java.base/java.lang.Class.forName(Unknown Source)
    at ClassNotFoundExample.main(ClassNotFoundExample.java:4)

例2：classpathが設定されていない場合の例外

別のディレクトリから特定のクラスにアクセスしたい場合は、以下のいずれかに対してクラスパスを設定する必要があります。

• .classファイルを含むフォルダ（最上位のパッケージ）
• クラスを含むjarファイル

今度はスペルミスを修正し、ディレクトリE://にあるJavaファイルからクラスをロードしてみます。

public class ClassNotFoundExample {
    public static void main(String args[]) {
        try {
            Class.forName("myPackage.example.Sample");
        } catch (ClassNotFoundException ex) {
            ex.printStackTrace();
        }
    }
}

実行結果（例外）

しかし、この場合でも同じ例外が発生します。これは、対象クラスの.classファイルを含むパッケージ（またはそれを含むjarファイル）が、カレントディレクトリにも環境変数classpathのパス一覧にも存在しないためです。

E:\>java ClassNotFoundExample
java.lang.ClassNotFoundException: myPackage.example.Sample
    at java.base/jdk.internal.loader.BuiltinClassLoader.loadClass(Unknown Source)
    at java.base/jdk.internal.loader.ClassLoaders$AppClassLoader.loadClass(Unknown Source)
    at java.base/java.lang.ClassLoader.loadClass(Unknown Source)
    at java.base/java.lang.Class.forName0(Native Method)
    at java.base/java.lang.Class.forName(Unknown Source)
    at ClassNotFoundExample.main(ClassNotFoundExample.java:4)

解決策：classpathを設定して実行する

この状況を解決するには、必要なクラスを含むパッケージが格納されているディレクトリ、つまり「D://」をclasspathに設定してからプログラムを実行します。

E:\>javac ClassNotFoundExample.java
E:\>java ClassNotFoundExample
Sampleクラスが正常にロードされました.........

このように、ClassNotFoundExceptionはクラス自体が存在しない場合だけでなく、クラス名の記述ミスやclasspathの設定漏れによっても発生します。例外に遭遇した際は、まず完全修飾クラス名が正しいか、そして対象クラスへのパスがclasspathに含まれているかを確認しましょう。