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Java 扫描并加载包路径下class文件

Java 扫描并加载包路径下class文件

作者: 一灰灰blog | 来源:发表于2017-08-19 20:51 被阅读1158次
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    背景

    用过spring框架之后,有个指定扫描包路径,然后自动实例化一些bean,这个过程还是比较有意思的,抽象一下,即下面三个点

    1. 如何扫描包路径下所有的class文件
    2. 如何扫描jar包中对应包路径下所有的class文件
    3. 如何加载class文件

    实现

    目标

    我们的目标是给定一个包路径,然后加载这个包路径下的所有class

    考虑两种场景

    1. 包路径为依赖第三方jar包中的
    2. 包路径为自己的业务代码中的 --》 常见的一种是业务代码会编译成class文件,即扫描文件

    实现

    针对上面两种场景,分开说明

    1. 扫描文件

    实现流程比较清晰:

    • 根据包名,获取绝对地址,直接进入包对应的目录
    • 扫描目录下所有文件
      • 加载所有的class文件;
      • 如果是目录,迭代遍历目录下的class文件
    • 加载class文件

    获取包对应的绝对地址,这里先不说,下面直接给出进入目录,加载所有class文件的代码

    /**
     * 扫描包路径下的所有class文件
     *
     * @param pkgName 包名
     * @param pkgPath 包对应的绝对地址
     * @param classes 保存包路径下class的集合
     */
    private static void findClassesByFile(String pkgName, String pkgPath, Set<Class<?>> classes) {
        File dir = new File(pkgPath);
        if (!dir.exists() || !dir.isDirectory()) {
            return;
        }
    
    
        // 过滤获取目录,or class文件
        File[] dirfiles = dir.listFiles(pathname -> pathname.isDirectory() || pathname.getName().endsWith("class"));
    
    
        if (dirfiles == null || dirfiles.length == 0) {
            return;
        }
    
    
        String className;
        Class clz;
        for (File f : dirfiles) {
            if (f.isDirectory()) {
                findClassesByFile(pkgName + "." + f.getName(),
                        pkgPath + "/" + f.getName(),
                        classes);
                continue;
            }
    
    
            // 获取类名,干掉 ".class" 后缀
            className = f.getName();
            className = className.substring(0, className.length() - 6);
    
            // 加载类
            clz = loadClass(pkgName + "." + className);
            if (clz != null) {
                classes.add(clz);
            }
        }
    }
    

    2. 扫描jar

    流程和上面一样,实现上稍稍有些区别,由之前的扫描文件变成遍历JarFile

    /**
     * 扫描包路径下的所有class文件
     *
     * @param pkgName 包名
     * @param jar     jar文件
     * @param classes 保存包路径下class的集合
     */
    private static void findClassesByJar(String pkgName, JarFile jar, Set<Class<?>> classes) {
        String pkgDir = pkgName.replace(".", "/");
    
    
        Enumeration<JarEntry> entry = jar.entries();
    
        JarEntry jarEntry;
        String name, className;
        Class<?> claze;
        while (entry.hasMoreElements()) {
            jarEntry = entry.nextElement();
    
            name = jarEntry.getName();
            if (name.charAt(0) == '/') {
                name = name.substring(1);
            }
    
    
            if (jarEntry.isDirectory() || !name.startsWith(pkgDir) || !name.endsWith(".class")) {
                // 非指定包路径, 非class文件
                continue;
            }
    
    
            // 去掉后面的".class", 将路径转为package格式
            className = name.substring(0, name.length() - 6);
            claze = loadClass(className.replace("/", "."));
            if (claze != null) {
                classes.add(claze);
            }
        }
    }
    

    3. 扫描包

    上面是具体的扫class文件的过程,那么如何根据包获取对应的jarFile or 包对应的绝对地址呢?

    主要利用的是 XXX.class.getClassLoader().getResources(package), 具体如下

    /**
     * 扫描包路径下所有的class文件
     *
     * @param pkg
     * @return
     */
    public static Set<Class<?>> getClzFromPkg(String pkg) {
        Set<Class<?>> classes = new LinkedHashSet<>();
    
        String pkgDirName = pkg.replace('.', '/');
        try {
            Enumeration<URL> urls = PkgUtil.class.getClassLoader().getResources(pkgDirName);
            while (urls.hasMoreElements()) {
                URL url = urls.nextElement();
                String protocol = url.getProtocol();
                if ("file".equals(protocol)) {// 如果是以文件的形式保存在服务器上
                    String filePath = URLDecoder.decode(url.getFile(), "UTF-8");// 获取包的物理路径
                    findClassesByFile(pkg, filePath, classes);
                } else if ("jar".equals(protocol)) {// 如果是jar包文件
                    JarFile jar = ((JarURLConnection) url.openConnection()).getJarFile();
                    findClassesByJar(pkg, jar, classes);
                }
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    
        return classes;
    }
    

    4. 类加载

    这个还是比较简单的,一搜一大把,直接贴出

    private static Class<?> loadClass(String fullClzName) {
        try {
            return Thread.currentThread().getContextClassLoader().loadClass(fullClzName);
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            log.error("load class error! clz: {}, e:{}", fullClzName, e);
        }
        return null;
    }
    

    测试

    要愉快的测试这一功能,你可以选择一个jar包,如 org.slf4j, 然后自己创建几个测试类,包名也是已 org.slf4j开头,然后调用上面的方法

    Class<?> set = PkgUtil.getClzFromPkg("org.slf4j");
    

    因为这个工具类我是放在 quick-mvc 工程的,所以就直接使用了我定义的包 com.hust.hui,因为没啥通用性,就给出本机测试的演示图好了

    演示图演示图

    其他

    源码地址: PkgUtil.java

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