如何优雅的扫描指定包下的所有class

如果你是框架代码编写者，或者要学习如何编写框架，那么 获取指定包下所有class对象 这个操作时必不可少的。下面我来讲解下过程。

比如我们要扫描com.hadluo包下的A.class和B.class ：

思路：

1. 递归找出环境变量下指定包(com.hadluo)下面的所有以.class结尾的文件（也有可能是jar）。
2. 截取文件： F:..../com/hadluo 之前的不要，然后去掉.class文件后缀，结果：com/hadluo/A ， com/hadluo/B 。
3. 将上面结果变成com.hadluo.A 然后通过Class.forName加载。
4. 如果是第一步是jar的话在进行jar内部扫描处理。

方法一：通过JDK原生类实现

我们先了解下ClassLoader下的 getResources() 方法：

// 找出当前环境下/name 的所有的资源磁盘路径（包括jar包和一般文件）
public Enumeration<URL> getResources(String name) ;

getResources会找出sun.boot.class.path和java.class.path解析出的路径集合中所有名称为name的资源。

ClassLoader三个加载路径：

• sun.boot.class.path所代表的启动类路径
• java.ext.dirs所代表的扩展类路径
• java.class.path所代表的应用类路径

对于目录和jar包底层处理方式是不同的，目录是通过sun.misc.URLClassPath的内部类FileLoader处理的，jar包是通过sun.misc.URLClassPath的内部类JarLoader处理的

举个例子：

public class Test {public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException, SecurityException, IOException {Enumeration<URL> dirs = Thread.currentThread().getContextClassLoader().getResources("com");while(dirs.hasMoreElements()) {System.err.println(dirs.nextElement());}}
}
// 打印结果  ， file是协议，代表是磁盘文件。 如果是jar:/代表是jar包
file:/D:/dev/scala_pro/test/bin/com

我们项目有com包，于是把我们的com包的磁盘路径打了出来。接下来只需要递归遍历这个路径获取后缀是.class的文件,然后根据class的名称，路径利用Class.forName加载成Class对象就行了，整个代码如下：

public class Test {public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException, SecurityException, IOException, ClassNotFoundException {// 结果 classList<Class<?>> result = null ;String scan = "com.hadluo";// 把 . 转换成 \ 因为下面是文件操作scan = scan.replaceAll("\\.", "/");Enumeration<URL> dirs = Thread.currentThread().getContextClassLoader().getResources(scan);while(dirs.hasMoreElements()) {URL url = dirs.nextElement() ;if(url.getProtocol().equals("file")) {List<File> classes = new ArrayList<File>();// 递归 变量路径下面所有的 class文件listFiles(new File(url.getFile()),classes);// 加载我们所有的 class文件 就行了result= loadeClasses(classes,scan);}else if(url.getProtocol().equals("jar")) {// 等下再说}}// 打印结果for(Class<?> clazz :result) {System.err.println(clazz.getName());}}private static List<Class<?>> loadeClasses(List<File> classes,String scan) throws ClassNotFoundException {List<Class<?>> clazzes = new ArrayList<Class<?>>();for(File file : classes) {// 因为scan 就是/  ， 所有把 file的 / 转成  \   统一都是：  /String fPath = file.getAbsolutePath().replaceAll("\\\\","/") ;// 把 包路径 前面的 盘符等 去掉 ， 这里必须是lastIndexOf ，防止名称有重复的String packageName = fPath.substring(fPath.lastIndexOf(scan));// 去掉后缀.class ，并且把 / 替换成 .    这样就是  com.hadluo.A 格式了 ， 就可以用Class.forName加载了packageName = packageName.replace(".class","").replaceAll("/", ".");// 根据名称加载类clazzes.add(Class.forName(packageName));}return clazzes ;}/** * 查找所有的文件 * * @param dir 路径 * @param fileList 文件集合 */private static void listFiles(File dir, List<File> fileList) {if (dir.isDirectory()) {for (File f : dir.listFiles()) {listFiles(f, fileList);}} else {if(dir.getName().endsWith(".class")) {fileList.add(dir);}}}
}--------------------运行结果
com.hadluo.A
com.hadluo.B

如果是jar 我们利用JarURLConnection 类来变量jar里面文件 ， 我们接上面的url 来实验下jar的加载：

JarURLConnection urlConnection = (JarURLConnection) url.openConnection();
// 从此jar包 得到一个枚举类
Enumeration<JarEntry> entries = urlConnection.getJarFile().entries();
// 遍历jar
while (entries.hasMoreElements()) {// 获取jar里的一个实体 可以是目录 和一些jar包里的其他文件 如META-INF等文件JarEntry entry = entries.nextElement();//得到该jar文件下面的类实体System.err.println(entry.getName());
}

我们先导入一个jedis.jar进来

然后 将扫描路径改成 redis , 运行上面程序：

redis/
redis/clients/
redis/clients/util/
redis/clients/jedis/
redis/clients/jedis/params/
redis/clients/util/MurmurHash.class
redis/clients/util/JedisByteHashMap.class
redis/clients/util/IOUtils.class
redis/clients/util/RedisInputStream.class
.....
........
redis/clients/jedis/JedisCluster$1.class
redis/clients/jedis/JedisCluster$10.class
redis/clients/jedis/BinaryJedisCluster$37.class
META-INF/maven/
META-INF/maven/redis.clients/
META-INF/maven/redis.clients/jedis/
META-INF/maven/redis.clients/jedis/pom.xml
META-INF/maven/redis.clients/jedis/pom.properties

我们发现 把我们jar里面的所有class（包括内部类）都扫描出来了。而且把META-INF的资源文件也扫描出来了。

接下来我们只需要处理 .class结尾的文件就行了：

//file:/D:/dev/scala_pro/test/src/jedis-2.8.0.jar!/redis
JarURLConnection urlConnection = (JarURLConnection) url.openConnection();
// 从此jar包 得到一个枚举类
Enumeration<JarEntry> entries = urlConnection.getJarFile().entries();
// 遍历jar
while (entries.hasMoreElements()) {// 获取jar里的一个实体 可以是目录 和一些jar包里的其他文件 如META-INF等文件JarEntry entry = entries.nextElement();//得到该jar文件下面的类实体if(entry.getName().endsWith(".class")) {// 因为scan 就是/  ， 所有把 file的 / 转成  \   统一都是：  /String fPath = entry.getName().replaceAll("\\\\","/") ;// 把 包路径 前面的 盘符等 去掉String packageName = fPath.substring(fPath.lastIndexOf(scan));// 去掉后缀.class ，并且把 / 替换成 .    这样就是  com.hadluo.A 格式了 ， 就可以用Class.forName加载了packageName = packageName.replace(".class","").replaceAll("/", ".");// 根据名称加载类
//            			System.err.println(packageName);
//            			System.err.println(Class.forName(packageName).getName());}
}

整个 工具类代码 会在文章结尾给大家。

方法二：通过Spring工具类实现

这种方法就相当简单了，因为是站在巨人肩膀上，请让我来跟您分析分析。

先引入spring 包：

  <dependency><groupId>org.springframework</groupId><artifactId>spring-webmvc</artifactId><version>5.1.6.RELEASE</version>
</dependency>

然后在看实例：

import org.springframework.core.io.Resource;
import org.springframework.core.io.support.PathMatchingResourcePatternResolver;public class Main {public static void main(String[] args) throws IOException {PathMatchingResourcePatternResolver resolver = new PathMatchingResourcePatternResolver();// 加載資源    classpath*:com/hadluo/**/*.class : 找环境变量下的 com/hadluo下的 所有.class文件Resource[] resources = resolver.getResources("classpath*:redis/**/*.class");for(Resource res :resources) {System.err.println(res.getURI());}}
}

这样就把 redis.* 包下的所有class文件找出来了，包括jar包。

接下来 我们只需要获取 class的包路径，然后 Class.forName() 就可以了：

public class Main {public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException {PathMatchingResourcePatternResolver resolver = new PathMatchingResourcePatternResolver();// 加載資源    classpath*:com/hadluo/**/*.class : 找环境变量下的 com/hadluo下的 所有.class文件Resource[] resources = resolver.getResources("classpath*:com/luo/**/*.class");for(Resource res :resources) {// 先获取resource的元信息，然后获取class元信息，最后得到 class 全路径String clsName = new SimpleMetadataReaderFactory().getMetadataReader(res).getClassMetadata().getClassName();// 通过名称加载System.err.println(Class.forName(clsName).getName());}}
}

整个 过程相当之简单，比我们自己写！！！！

PathMatchingResourcePatternResolver 原理

其它的上层我就不追踪了，核心的加载就是下面这个方法：

	protected Set<Resource> doFindAllClassPathResources(String path) throws IOException {Set<Resource> result = new LinkedHashSet<>(16);ClassLoader cl = getClassLoader();// 通过classLoader的 getResources方法Enumeration<URL> resourceUrls = (cl != null ? cl.getResources(path) : ClassLoader.getSystemResources(path));while (resourceUrls.hasMoreElements()) {URL url = resourceUrls.nextElement();result.add(convertClassLoaderURL(url));}if ("".equals(path)) {// The above result is likely to be incomplete, i.e. only containing file system references.// We need to have pointers to each of the jar files on the classpath as well...addAllClassLoaderJarRoots(cl, result);}return result;}

发现 也是跟我们开头自己写的一样，通过 ClassLoader的 getResources 去加载 资源。万变不离其宗 ，框架代码也是在jdk基础上建立的。

提出一个问题：

如果你的项目是JDK7以下的话，需要谨慎传入包名，防止永久代溢出。比如说传入的是 com ， 由于com可能会有很多不相关的类被加载，JDK7以下是需要占用永久代空间的。而且永久代是固定的，很容易由于 class 过多而OOM溢出。

线上永久代内存溢出 案例 请见我这篇文章：

JDK7 线上永久代内存溢出​githubs.xyz

最后奉献给大家这个工具类，如果没有依赖spring，也可以把 springScanf 方法删除，用jdk原生的。 最后希望大家会喜欢：

Scanf.java​githubs.xyz

强烈推荐一个走向Java架构师道路的博客

Java架构师修炼​githubs.xyz

本文完~