如何在Java中找到给定类的所有子类(或给定接口的所有实现者)? 到目前为止,我有一个方法来做到这一点,但我发现它相当低效(至少可以说)。 方法是:
获取类路径上存在的所有类名的列表 加载每个类并测试它是否是所需类或接口的子类或实现者
在Eclipse中,有一个很好的特性叫做类型层次结构,它能够非常有效地显示这一点。 如何以编程的方式进行呢?
如何在Java中找到给定类的所有子类(或给定接口的所有实现者)? 到目前为止,我有一个方法来做到这一点,但我发现它相当低效(至少可以说)。 方法是:
获取类路径上存在的所有类名的列表 加载每个类并测试它是否是所需类或接口的子类或实现者
在Eclipse中,有一个很好的特性叫做类型层次结构,它能够非常有效地显示这一点。 如何以编程的方式进行呢?
除了你所描述的,没有别的办法了。想想看——如果不扫描类路径上的每个类,如何知道哪些类扩展了ClassX ?
Eclipse只能在看起来“有效”的时间内告诉您关于父类和子类的信息,因为在您按下“显示在类型层次结构中”按钮时,它已经加载了所有类型数据(因为它一直在编译您的类,知道类路径上的所有内容,等等)。
仅使用内置的Java Reflections API是不可能做到这一点的。
存在一个项目,它对你的类路径进行必要的扫描和索引,这样你就可以访问这些信息……
反射
Java运行时元数据分析,遵循Scannotations的精神 Reflections扫描您的类路径,索引元数据,允许您在运行时查询它,并可以为项目中的许多模块保存和收集这些信息。 使用Reflections你可以查询你的元数据: 获取某个类型的所有子类型 用一些注释来注释所有类型 获取使用某些注释注释的所有类型,包括注释参数匹配 让所有方法都带有一些注解
(免责声明:我没有使用过它,但项目的描述似乎完全符合您的需求。)
还要注意的是,这当然只能找到当前类路径中存在的所有子类。想必这对于你目前所看到的是可以的,而且你也有可能考虑过这一点,但如果你在任何时候发布了一个非最终类(对于不同程度的“狂野”),那么其他人已经编写了他们自己的子类,而你不知道这是完全可行的。
Thus if you happened to be wanting to see all subclasses because you want to make a change and are going to see how it affects subclasses' behaviour - then bear in mind the subclasses that you can't see. Ideally all of your non-private methods, and the class itself should be well-documented; make changes according to this documentation without changing the semantics of methods/non-private fields and your changes should be backwards-compatible, for any subclass that followed your definition of the superclass at least.
您看到您的实现和Eclipse之间的区别的原因是您每次都扫描,而Eclipse(和其他工具)只扫描一次(大多数时候在项目加载期间)并创建索引。下次你请求数据时,它不再扫描,而是查看索引。
用纯Java扫描类并不容易。
spring框架提供了一个名为ClassPathScanningCandidateComponentProvider的类,它可以满足您的需要。下面的示例将在包org.example.package中找到MyClass的所有子类
ClassPathScanningCandidateComponentProvider provider = new ClassPathScanningCandidateComponentProvider(false);
provider.addIncludeFilter(new AssignableTypeFilter(MyClass.class));
// scan in org.example.package
Set<BeanDefinition> components = provider.findCandidateComponents("org/example/package");
for (BeanDefinition component : components)
{
Class cls = Class.forName(component.getBeanClassName());
// use class cls found
}
该方法还有一个额外的好处,就是使用字节码分析器来查找候选类,这意味着它不会加载所扫描的所有类。
我知道我在这个派对上晚了几年,但我遇到这个问题是为了解决同样的问题。如果您正在编写Eclipse Plugin(从而利用它们的缓存等),您可以通过编程方式使用Eclipse的内部搜索来查找实现接口的类。这是我(非常粗糙的)第一次剪:
protected void listImplementingClasses( String iface ) throws CoreException
{
final IJavaProject project = <get your project here>;
try
{
final IType ifaceType = project.findType( iface );
final SearchPattern ifacePattern = SearchPattern.createPattern( ifaceType, IJavaSearchConstants.IMPLEMENTORS );
final IJavaSearchScope scope = SearchEngine.createWorkspaceScope();
final SearchEngine searchEngine = new SearchEngine();
final LinkedList<SearchMatch> results = new LinkedList<SearchMatch>();
searchEngine.search( ifacePattern,
new SearchParticipant[]{ SearchEngine.getDefaultSearchParticipant() }, scope, new SearchRequestor() {
@Override
public void acceptSearchMatch( SearchMatch match ) throws CoreException
{
results.add( match );
}
}, new IProgressMonitor() {
@Override
public void beginTask( String name, int totalWork )
{
}
@Override
public void done()
{
System.out.println( results );
}
@Override
public void internalWorked( double work )
{
}
@Override
public boolean isCanceled()
{
return false;
}
@Override
public void setCanceled( boolean value )
{
}
@Override
public void setTaskName( String name )
{
}
@Override
public void subTask( String name )
{
}
@Override
public void worked( int work )
{
}
});
} catch( JavaModelException e )
{
e.printStackTrace();
}
}
到目前为止,我看到的第一个问题是,我只捕获直接实现接口的类,而不是它们的所有子类——但一点递归不会伤害任何人。
几年前我就这样做了。最可靠的方法(即使用官方Java api,没有外部依赖)是编写一个自定义doclet来生成一个可以在运行时读取的列表。
你可以像这样从命令行运行它:
javadoc -d build -doclet com.example.ObjectListDoclet -sourcepath java/src -subpackages com.example
或者像这样从ant运行它:
<javadoc sourcepath="${src}" packagenames="*" >
<doclet name="com.example.ObjectListDoclet" path="${build}"/>
</javadoc>
下面是基本代码:
public final class ObjectListDoclet {
public static final String TOP_CLASS_NAME = "com.example.MyClass";
/** Doclet entry point. */
public static boolean start(RootDoc root) throws Exception {
try {
ClassDoc topClassDoc = root.classNamed(TOP_CLASS_NAME);
for (ClassDoc classDoc : root.classes()) {
if (classDoc.subclassOf(topClassDoc)) {
System.out.println(classDoc);
}
}
return true;
}
catch (Exception ex) {
ex.printStackTrace();
return false;
}
}
}
为了简单起见,我删除了命令行参数解析,并将其写入System。Out而不是file。
记住其他答案中提到的限制,你也可以以以下方式使用openpojo的PojoClassFactory(在Maven上可用):
for(PojoClass pojoClass : PojoClassFactory.enumerateClassesByExtendingType(packageRoot, Superclass.class, null)) {
System.out.println(pojoClass.getClazz());
}
packageRoot是你想要搜索的包的根字符串。“com。mycompany”或者只是“com”),超类是你的超类型(这也适用于接口)。
将它们添加到父类构造函数(this. getclass (). getname())内部的静态映射(或创建一个默认映射),但这将在运行时更新。如果可以选择延迟初始化,可以尝试这种方法。
Try ClassGraph. (Disclaimer, I am the author). ClassGraph supports scanning for subclasses of a given class, either at runtime or at build time, but also much more. ClassGraph can build an abstract representation of the entire class graph (all classes, annotations, methods, method parameters, and fields) in memory, for all classes on the classpath, or for classes in selected packages, and you can query this class graph however you want. ClassGraph supports more classpath specification mechanisms and classloaders than any other scanner, and also works seamlessly with the new JPMS module system, so if you base your code on ClassGraph, your code will be maximally portable. See the API here.
我只是写了一个简单的演示来使用org.reflections.Reflections来获取抽象类的子类:
https://github.com/xmeng1/ReflectionsDemo
我使用了一个反射库,它扫描所有子类的类路径:https://github.com/ronmamo/reflections
这是如何做到的:
Reflections reflections = new Reflections("my.project");
Set<Class<? extends SomeType>> subTypes = reflections.getSubTypesOf(SomeType.class);
根据您的特定需求,在某些情况下,Java的服务加载器机制可能实现您想要的结果。
简而言之,它允许开发人员通过将一个类列在JAR/WAR文件的META-INF/services目录中的一个文件中,显式地声明一个类是另一个类的子类(或实现了一些接口)。然后可以使用java.util.ServiceLoader类发现它,当给出class对象时,它将生成该类的所有声明子类的实例(或者,如果class表示接口,则生成实现该接口的所有类)。
这种方法的主要优点是不需要手动扫描整个类路径中的子类——所有的发现逻辑都包含在ServiceLoader类中,它只加载在META-INF/services目录中显式声明的类(而不是类路径中的每个类)。
然而,也有一些缺点:
It won't find all subclasses, only those that are explicitly declared. As such, if you need to truly find all subclasses, this approach may be insufficient. It requires the developer to explicitly declare the class under the META-INF/services directory. This is an additional burden on the developer, and can be error-prone. The ServiceLoader.iterator() generates subclass instances, not their Class objects. This causes two issues: You don't get any say on how the subclasses are constructed - the no-arg constructor is used to create the instances. As such, the subclasses must have a default constructor, or must explicity declare a no-arg constructor.
显然,Java 9将解决其中一些缺点(特别是关于子类实例化的缺点)。
一个例子
假设你对查找实现接口com.example.的类感兴趣。
package com.example;
public interface Example {
public String getStr();
}
com.example.ExampleImpl类实现了该接口:
package com.example;
public class ExampleImpl implements Example {
public String getStr() {
return "ExampleImpl's string.";
}
}
通过创建文件META-INF/services/com.example,可以声明类ExampleImpl是Example的实现。包含文本com.example.ExampleImpl的示例。
然后,您可以获得Example的每个实现的实例(包括ExampleImpl的实例),如下所示:
ServiceLoader<Example> loader = ServiceLoader.load(Example.class)
for (Example example : loader) {
System.out.println(example.getStr());
}
// Prints "ExampleImpl's string.", plus whatever is returned
// by other declared implementations of com.example.Example.
我需要将此作为一个测试用例,以查看是否向代码中添加了新的类。这就是我所做的
final static File rootFolder = new File(SuperClass.class.getProtectionDomain().getCodeSource().getLocation().getPath());
private static ArrayList<String> files = new ArrayList<String>();
listFilesForFolder(rootFolder);
@Test(timeout = 1000)
public void testNumberOfSubclasses(){
ArrayList<String> listSubclasses = new ArrayList<>(files);
listSubclasses.removeIf(s -> !s.contains("Superclass.class"));
for(String subclass : listSubclasses){
System.out.println(subclass);
}
assertTrue("You did not create a new subclass!", listSubclasses.size() >1);
}
public static void listFilesForFolder(final File folder) {
for (final File fileEntry : folder.listFiles()) {
if (fileEntry.isDirectory()) {
listFilesForFolder(fileEntry);
} else {
files.add(fileEntry.getName().toString());
}
}
}
你可以使用org。然后,创建一个reflections类的对象。使用此对象,您可以获得给定类的所有子类的列表。 https://www.javadoc.io/doc/org.reflections/reflections/0.9.10/org/reflections/Reflections.html
Reflections reflections = new Reflections("my.project.prefix");
System.out.println(reflections.getSubTypesOf(A.class)));
如果你想加载给定类在同一个包中的所有子类,你可以这样做:
public static List<Class> loadAllSubClasses(Class pClazz) throws IOException, ClassNotFoundException {
ClassLoader classLoader = pClazz.getClassLoader();
assert classLoader != null;
String packageName = pClazz.getPackage().getName();
String dirPath = packageName.replace(".", "/");
Enumeration<URL> srcList = classLoader.getResources(dirPath);
List<Class> subClassList = new ArrayList<>();
while (srcList.hasMoreElements()) {
File dirFile = new File(srcList.nextElement().getFile());
File[] files = dirFile.listFiles();
if (files != null) {
for (File file : files) {
String subClassName = packageName + '.' + file.getName().substring(0, file.getName().length() - 6);
if (! subClassName.equals(pClazz.getName())) {
subClassList.add(Class.forName(subClassName));
}
}
}
}
return subClassList;
}
找到classpath中的所有类
public static List<String> getClasses() {
URLClassLoader urlClassLoader = (URLClassLoader) Thread.currentThread().getContextClassLoader();
List<String> classes = new ArrayList<>();
for (URL url : urlClassLoader.getURLs()) {
try {
if (url.toURI().getScheme().equals("file")) {
File file = new File(url.toURI());
if (file.exists()) {
try {
if (file.isDirectory()) {
for (File listFile : FileUtils.listFiles(file, new String[]{"class"}, true)) {
String classFile = listFile.getAbsolutePath().replace(file.getAbsolutePath(), "").replace(".class", "");
if (classFile.startsWith(File.separator)) {
classFile = classFile.substring(1);
}
classes.add(classFile.replace(File.separator, "."));
}
} else {
JarFile jarFile = new JarFile(file);
if (url.getFile().endsWith(".jar")) {
Enumeration<JarEntry> entries = jarFile.entries();
while (entries.hasMoreElements()) {
JarEntry jarEntry = entries.nextElement();
if (jarEntry.getName().endsWith(".class")) {
classes.add(jarEntry.getName().replace(".class", "").replace("/", "."));
}
}
}
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
} catch (URISyntaxException e) {
e.printStackTrace();
}
}
return classes;
}