Java包扫描实现与应用：Jar文件解析详解？

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如果您曾经使用过Spring框架，并且配置过包扫描路径，那么您可能已经接触过包扫描的概念。包扫描是Spring框架自动扫描指定包及其子包下的类，以便于自动装配（autowiring）和组件注册。以下是一个简单的包扫描实现，使用File遍历的方式来扫描指定路径下的类文件。

在上文中提到的文章中，介绍了使用File类进行遍历的方法来实现包扫描。以下是实现这一功能的代码示例：

javaimport java.io.File;import java.io.IOException;import java.net.URL;import java.util.ArrayList;import java.util.List;

public class PackageScanner {

public static List scanPackages(String basePackage) throws IOException { List classes=new ArrayList(); URL url=PackageScanner.class.getClassLoader().getResource(basePackage.replace('.', '/')); if (url==null) { return classes; } File directory=new File(url.getFile()); scanDirectory(directory, basePackage, classes); return classes; }

private static void scanDirectory(File directory, String basePackage, List classes) { File[] files=directory.listFiles(); if (files !=null) { for (File file : files) { if (file.isDirectory()) { scanDirectory(file, basePackage + . + file.getName(), classes); } else if (file.getName().endsWith(.class)) { String className=basePackage + . + file.getName().replace(.class, ); try { classes.add(Class.forName(className)); } catch (ClassNotFoundException e) { e.printStackTrace(); } } } } }

public static void main(String[] args) { try { List scannedClasses=scanPackages(com.example); for (Class clazz : scannedClasses) { System.out.println(clazz.getName()); } } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } }}

这段代码定义了一个`PackageScanner`类，其中包含一个`scanPackages`方法，它接受一个基础包名作为参数，并返回一个包含该包及其子包中所有类的列表。`scanDirectory`方法递归地遍历指定目录下的所有文件，如果文件是目录，则继续递归；如果是`.class`文件，则将其加载为`Class`对象并添加到列表中。

请注意，这段代码仅作为示例，实际使用时可能需要根据具体情况进行调整和优化。

如果你曾经使用过 Spring, 那你已经配过 包扫描路径吧，那包扫描是怎么实现的呢？让我们自己写个包扫描

上篇文章中介绍了使用 File 遍历的方式去进行包扫描，这篇主要补充一下jar包的扫描方式，在我们的项目中一般都会去依赖一些其他jar 包，

比如添加 guava 依赖

<dependency> <groupId>com.google.guava</groupId> <artifactId>guava</artifactId> <version>28.2-jre</version> </dependency>

我们再次运行上次的测试用例

@Test public void testGetPackageAllClasses() throws IOException, ClassNotFoundException { ClassScanner scanner = new ClassScanner("com.google.common.cache", true, null, null); Set<Class<?>> packageAllClasses = scanner.doScanAllClasses(); packageAllClasses.forEach(it -> { System.out.println(it.getName()); }); }

什么都没有输出

依赖的 Jar

基于Java 的反射机制，我们很容易根据 class 去创建一个实例对象，但如果我们根本不知道某个包下有多少对象时，我们应该怎么做呢？

在使用Spring框架时，会根据包扫描路径来找到所有的 class, 并将其实例化后存入容器中。

在我们的项目中也会遇到这样的场景，比如某个包为 org.example.plugins, 这个里面放着所有的插件，为了不每次增减插件都要手动修改代码，我们可能会想到用扫描的方式去动态获知 org.example.plugins 到底有多少 class, 当然应用场景很有很多

思路

既然知道是采用了 jar , 那我们使用遍历 jar 的方式去处理一下

JarFile jar = ((JarURLConnection) url.openConnection()).getJarFile(); // 遍历jar包中的元素 Enumeration<JarEntry> entries = jar.entries(); while (entries.hasMoreElements()) { JarEntry entry = entries.nextElement(); String name = entry.getName(); }

这里获取的name 格式为 com/google/common/cache/Cache.class 是不是和上篇的文件路径很像呀, 这里可以通过对 name 进行操作获取包名和 class

// 获取包名 String jarPackageName = name.substring(0, name.lastIndexOf('/')).replace("/", "."); // 获取 class 路径, 这样就能通过类加载进行加载了 String className = name.replace('/', '.'); className = className.substring(0, className.length() - 6);

完整代码

private void doScanPackageClassesByJar(String basePackage, URL url, Set<Class<?>> classes) throws IOException, ClassNotFoundException { // 包名 String packageName = basePackage; // 获取文件路径 String basePackageFilePath = packageName.replace('.', '/'); // 转为jar包 JarFile jar = ((JarURLConnection) url.openConnection()).getJarFile(); // 遍历jar包中的元素 Enumeration<JarEntry> entries = jar.entries(); while (entries.hasMoreElements()) { JarEntry entry = entries.nextElement(); String name = entry.getName(); // 如果路径不一致，或者是目录，则继续 if (!name.startsWith(basePackageFilePath) || entry.isDirectory()) { continue; } // 判断是否递归搜索子包 if (!recursive && name.lastIndexOf('/') != basePackageFilePath.length()) { continue; } if (packagePredicate != null) { String jarPackageName = name.substring(0, name.lastIndexOf('/')).replace("/", "."); if (!packagePredicate.test(jarPackageName)) { continue; } } // 判定是否符合过滤条件 String className = name.replace('/', '.'); className = className.substring(0, className.length() - 6); // 用当前线程的类加载器加载类 Class<?> loadClass = Thread.currentThread().getContextClassLoader().loadClass(className); if (classPredicate == null || classPredicate.test(loadClass)) { classes.add(loadClass); } } }

在结合上篇中 File 扫描方式就是完成的代码了

整合后代码

package org.example; import java.io.File; import java.io.FileFilter; import java.io.IOException; import java.net.JarURLConnection; import java.net.URL; import java.net.URLDecoder; import java.util.Enumeration; import java.util.LinkedHashSet; import java.util.Set; import java.util.function.Predicate; import java.util.jar.JarEntry; import java.util.jar.JarFile; /** * class 扫描器 * * @author zhangyunan */ public class ClassScanner { private final String basePackage; private final boolean recursive; private final Predicate<String> packagePredicate; private final Predicate<Class> classPredicate; /** * Instantiates a new Class scanner. * * @param basePackage the base package * @param recursive 是否递归扫描 * @param packagePredicate the package predicate * @param classPredicate the class predicate */ public ClassScanner(String basePackage, boolean recursive, Predicate<String> packagePredicate, Predicate<Class> classPredicate) { this.basePackage = basePackage; this.recursive = recursive; this.packagePredicate = packagePredicate; this.classPredicate = classPredicate; } /** * Do scan all classes set. * * @return the set * @throws IOException the io exception * @throws ClassNotFoundException the class not found exception */ public Set<Class<?>> doScanAllClasses() throws IOException, ClassNotFoundException { Set<Class<?>> classes = new LinkedHashSet<Class<?>>(); String packageName = basePackage; // 如果最后一个字符是“.”，则去掉 if (packageName.endsWith(".")) { packageName = packageName.substring(0, packageName.lastIndexOf('.')); } // 将包名中的“.”换成系统文件夹的“/” String basePackageFilePath = packageName.replace('.', '/'); Enumeration<URL> resources = Thread.currentThread().getContextClassLoader().getResources(basePackageFilePath); while (resources.hasMoreElements()) { URL resource = resources.nextElement(); String protocol = resource.getProtocol(); if ("file".equals(protocol)) { String filePath = URLDecoder.decode(resource.getFile(), "UTF-8"); // 扫描文件夹中的包和类 doScanPackageClassesByFile(classes, packageName, filePath); } else if ("jar".equals(protocol)) { doScanPackageClassesByJar(packageName, resource, classes); } } return classes; } private void doScanPackageClassesByJar(String basePackage, URL url, Set<Class<?>> classes) throws IOException, ClassNotFoundException { // 包名 String packageName = basePackage; // 获取文件路径 String basePackageFilePath = packageName.replace('.', '/'); // 转为jar包 JarFile jar = ((JarURLConnection) url.openConnection()).getJarFile(); // 遍历jar包中的元素 Enumeration<JarEntry> entries = jar.entries(); while (entries.hasMoreElements()) { JarEntry entry = entries.nextElement(); String name = entry.getName(); // 如果路径不一致，或者是目录，则继续 if (!name.startsWith(basePackageFilePath) || entry.isDirectory()) { continue; } // 判断是否递归搜索子包 if (!recursive && name.lastIndexOf('/') != basePackageFilePath.length()) { continue; } if (packagePredicate != null) { String jarPackageName = name.substring(0, name.lastIndexOf('/')).replace("/", "."); if (!packagePredicate.test(jarPackageName)) { continue; } } // 判定是否符合过滤条件 String className = name.replace('/', '.'); className = className.substring(0, className.length() - 6); // 用当前线程的类加载器加载类 Class<?> loadClass = Thread.currentThread().getContextClassLoader().loadClass(className); if (classPredicate == null || classPredicate.test(loadClass)) { classes.add(loadClass); } } } /** * 在文件夹中扫描包和类 */ private void doScanPackageClassesByFile(Set<Class<?>> classes, String packageName, String packagePath) throws ClassNotFoundException { // 转为文件 File dir = new File(packagePath); if (!dir.exists() || !dir.isDirectory()) { return; } // 列出文件，进行过滤 // 自定义文件过滤规则 File[] dirFiles = dir.listFiles((FileFilter) file -> { String filename = file.getName(); if (file.isDirectory()) { if (!recursive) { return false; } if (packagePredicate != null) { return packagePredicate.test(packageName + "." + filename); } return true; } return filename.endsWith(".class"); }); if (null == dirFiles) { return; } for (File file : dirFiles) { if (file.isDirectory()) { // 如果是目录，则递归 doScanPackageClassesByFile(classes, packageName + "." + file.getName(), file.getAbsolutePath()); } else { // 用当前类加载器加载 去除 fileName 的 .class 6 位 String className = file.getName().substring(0, file.getName().length() - 6); Class<?> loadClass = Thread.currentThread().getContextClassLoader().loadClass(packageName + '.' + className); if (classPredicate == null || classPredicate.test(loadClass)) { classes.add(loadClass); } } } } }

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