FindAllClassesUsingPlainJavaReflectionTest.java

@Slf4j
class FindAllClassesUsingPlainJavaReflectionTest {

  private static final Function<Throwable, RuntimeException> asRuntimeException = throwable -> {
    log.error(throwable.getLocalizedMessage());
    return new RuntimeException(throwable);
  };

  private static final Function<String, Collection<Class<?>>> findAllPackageClasses = basePackageName -> {

    Locale locale = Locale.getDefault();
    Charset charset = StandardCharsets.UTF_8;
    val fileManager = ToolProvider.getSystemJavaCompiler()
                                  .getStandardFileManager(/* diagnosticListener */ null, locale, charset);

    StandardLocation location = StandardLocation.CLASS_PATH;
    JavaFileObject.Kind kind = JavaFileObject.Kind.CLASS;
    Set<JavaFileObject.Kind> kinds = Collections.singleton(kind);
    val javaFileObjects = Try.of(() -> fileManager.list(location, basePackageName, kinds, /* recurse */ true))
                             .getOrElseThrow(asRuntimeException);

    String pathToPackageAndClass = basePackageName.replace(".", File.separator);
    Function<String, String> mapToClassName = s -> {
      String prefix = Arrays.stream(s.split(pathToPackageAndClass))
                            .findFirst()
                            .orElse("");
      return s.replaceFirst(prefix, "")
              .replaceAll(File.separator, ".");
    };

    return StreamSupport.stream(javaFileObjects.spliterator(), /* parallel */ true)
                        .filter(javaFileObject -> javaFileObject.getKind().equals(kind))
                        .map(FileObject::getName)
                        .map(fileObjectName -> fileObjectName.replace(".class", ""))
                        .map(mapToClassName)
                        .map(className -> Try.of(() -> Class.forName(className))
                                             .getOrElseThrow(asRuntimeException))
                        .collect(Collectors.toList());
  };

  @Test
  @DisplayName("should get classes recursively in given package")
  void test() {
    Collection<Class<?>> classes = findAllPackageClasses.apply(getClass().getPackage().getName());
    assertThat(classes).hasSizeGreaterThan(4);
    classes.stream().map(String::valueOf).forEach(log::info);
  }
}

PS:为了简化处理错误的样板文件等，我在这里使用了vavr和lombok库

其他实现可以在我的GitHub daggerok/java-reflection-find- annotation -classes-or-methods repo中找到

如果您不使用任何动态类加载器，您可以搜索类路径，并为每个条目搜索目录或JAR文件。

一般来说，类装入器不允许扫描类路径上的所有类。但通常唯一使用的类加载器是UrlClassLoader，我们可以从中检索目录和jar文件的列表(参见getURLs)，并逐个打开它们以列出可用的类。这种方法称为类路径扫描，在Scannotation和Reflections中实现。

Reflections reflections = new Reflections("my.package");
Set<Class<? extends Object>> classes = reflections.getSubTypesOf(Object.class);

另一种方法是使用Java可插入注释处理API编写注释处理器，该处理器将在编译时收集所有注释类，并构建索引文件供运行时使用。此机制在ClassIndex库中实现:

// package-info.java
@IndexSubclasses
package my.package;

// your code
Iterable<Class> classes = ClassIndex.getPackageClasses("my.package");

注意，由于Java编译器自动发现类路径上的任何处理器，因此扫描是完全自动化的，因此不需要额外的设置。

我刚写了一个util类，里面包含了测试方法，大家可以检查一下~

IteratePackageUtil.java:

package eric.j2se.reflect;

import java.util.Set;

import org.reflections.Reflections;
import org.reflections.scanners.ResourcesScanner;
import org.reflections.scanners.SubTypesScanner;
import org.reflections.util.ClasspathHelper;
import org.reflections.util.ConfigurationBuilder;
import org.reflections.util.FilterBuilder;

/**
 * an util to iterate class in a package,
 * 
 * @author eric
 * @date Dec 10, 2013 12:36:46 AM
 */
public class IteratePackageUtil {
    /**
     * <p>
     * Get set of all class in a specified package recursively. this only support lib
     * </p>
     * <p>
     * class of sub package will be included, inner class will be included,
     * </p>
     * <p>
     * could load class that use the same classloader of current class, can't load system packages,
     * </p>
     * 
     * @param pkg
     *            path of a package
     * @return
     */
    public static Set<Class<? extends Object>> getClazzSet(String pkg) {
        // prepare reflection, include direct subclass of Object.class
        Reflections reflections = new Reflections(new ConfigurationBuilder().setScanners(new SubTypesScanner(false), new ResourcesScanner())
                .setUrls(ClasspathHelper.forClassLoader(ClasspathHelper.classLoaders(new ClassLoader[0])))
                .filterInputsBy(new FilterBuilder().includePackage(pkg)));

        return reflections.getSubTypesOf(Object.class);
    }

    public static void test() {
        String pkg = "org.apache.tomcat.util";

        Set<Class<? extends Object>> clazzSet = getClazzSet(pkg);
        for (Class<? extends Object> clazz : clazzSet) {
            System.out.println(clazz.getName());
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        test();
    }
}

由于类装入器的动态特性，这是不可能的。类装入器不需要告诉VM它可以提供哪些类，相反，它们只是提交类请求，并且必须返回类或抛出异常。

但是，如果您编写自己的类装入器，或者检查类路径和它的jar，就有可能找到这些信息。不过，这将通过文件系统操作，而不是反射。甚至可能有一些库可以帮助你做到这一点。

如果有远程生成或交付的类，您将无法发现这些类。

通常的方法是在某个文件中注册需要访问的类，或者在不同的类中引用它们。或者在命名时使用惯例。

附录:反射库将允许您在当前类路径中查找类。它可以用来获取包中的所有类:

 Reflections reflections = new Reflections("my.project.prefix");

 Set<Class<? extends Object>> allClasses = 
     reflections.getSubTypesOf(Object.class);

如果您只是想加载一组相关的类，那么Spring可以帮助您。

Spring可以在一行代码中实例化实现给定接口的所有类的列表或映射。列表或映射将包含实现该接口的所有类的实例。

也就是说，作为从文件系统中加载类列表的替代方法，只需在您想要加载的所有类中实现相同的接口，而不管包是什么，并使用Spring为您提供所有这些类的实例。这样，您就可以加载(并实例化)您想要的所有类，而不管它们在哪个包中。

另一方面，如果您希望将它们都放在一个包中，那么只需让包中的所有类实现给定的接口。

注意，接口本身不需要声明任何方法——它可以完全为空。

要注入实现给定接口的类列表，请使用以下代码行…

  @Autowired
  private List<ISomeInterface> implementationList;

也可以使用Spring注入类的Map。如果有兴趣，请阅读文档。

最后，我将提供一个比搜索整个文件系统树更优雅的解决方案。

创建一个自定义注释，用于构建应用于它的类的目录——类似于@ClassCatalog。