Під час виконання знайдіть усі класи в додатку Java, які розширюють базовий клас

Я хочу зробити щось подібне:

List<Animal> animals = new ArrayList<Animal>();

for( Class c: list_of_all_classes_available_to_my_app() )
   if (c is Animal)
      animals.add( new c() );

Отже, я хочу переглянути всі класи у Всесвіті моєї програми, і коли я знайду такий, який походить від Animal, я хочу створити новий об’єкт цього типу та додати його до списку. Це дозволяє мені додавати функціональність без необхідності оновлювати список речей. Я можу уникати наступного:

List<Animal> animals = new ArrayList<Animal>();
animals.add( new Dog() );
animals.add( new Cat() );
animals.add( new Donkey() );
...

З вищенаведеним підходом я можу просто створити новий клас, який розширює Animal, і він автоматично підбиратиметься.

ОНОВЛЕННЯ: 16.10.2008 9:00 за тихоокеанським стандартним часом:

Це питання породило багато чудових відповідей - дякую. З відповідей та моїх досліджень я з’ясував, що те, що я дійсно хочу зробити, просто не можливо під Java. Є такі підходи, як механізм ServiceLoader ddimitrov, який може працювати - але вони дуже важкі для того, що я хочу, і я вважаю, що я просто переміщу проблему з коду Java у зовнішній файл конфігурації. Оновлення 5/10/19 (11 років по тому!) Є тепер кілька бібліотек , які можуть допомогти з цим в відповідно до @ IvanNik в відповідь org.reflections виглядає добре. Також ClassGraph від @Luke Хатчінсон відповіді виглядає цікаво. Є ще кілька можливостей у відповідях.

Ще один спосіб заявити, що я хочу: статична функція в моєму класі Animal знаходить і створює всі класи, які успадковуються від Animal - без додаткової конфігурації / кодування. Якщо мені доведеться конфігурувати, я все-таки міг би просто заповнити їх у класі Animal. Я розумію, що програма Java - це просто вільна федерація файлів .class, що це саме так.

Цікаво, що здається, що це досить тривіально в C #.

Я використовую org.reflections :

Reflections reflections = new Reflections("com.mycompany");    
Set<Class<? extends MyInterface>> classes = reflections.getSubTypesOf(MyInterface.class);

Ще один приклад:

public static void main(String[] args) throws IllegalAccessException, InstantiationException {
    Reflections reflections = new Reflections("java.util");
    Set<Class<? extends List>> classes = reflections.getSubTypesOf(java.util.List.class);
    for (Class<? extends List> aClass : classes) {
        System.out.println(aClass.getName());
        if(aClass == ArrayList.class) {
            List list = aClass.newInstance();
            list.add("test");
            System.out.println(list.getClass().getName() + ": " + list.size());
        }
    }
}

Спосіб Java зробити те, що ви хочете, - це використовувати механізм ServiceLoader .

Також багато людей згортають їх, маючи файл у добре відомій місцевості classpath (тобто /META-INF/services/myplugin.properties), а потім за допомогою ClassLoader.getResources () перераховувати всі файли з цим ім'ям з усіх банок. Це дозволяє кожній банці експортувати власні провайдери, і ви можете інстанціювати їх за допомогою відображення за допомогою Class.forName ()

Подумайте про це з аспектно-орієнтованої точки зору; що ви хочете зробити, насправді, це знати всі класи під час виконання, які HAVE продовжили клас Animal. (Я думаю, що це дещо точніший опис вашої проблеми, ніж ваша назва; інакше я не думаю, що у вас є питання виконання.)

Отже, я думаю, що ви хочете, це створити конструктор базового класу (Animal), який додасть до вашого статичного масиву (я віддаю перевагу ArrayLists, а сам кожному, але кожному) свій тип поточного класу, який зараз інстанціюється.

Отже, приблизно;

public abstract class Animal
    {
    private static ArrayList<Class> instantiatedDerivedTypes;
    public Animal() {
        Class derivedClass = this.getClass();
        if (!instantiatedDerivedClass.contains(derivedClass)) {
            instantiatedDerivedClass.Add(derivedClass);
        }
    }

Звичайно, вам знадобиться статичний конструктор на Animal, щоб ініціалізувати instantiatedDerivedClass ... Я думаю, що це зробить те, що ви, мабуть, хочете. Зауважте, що це залежить від виконання; якщо у вас є клас Собаки, який походить від Animal, який ніколи не викликається, його не буде у вашому списку класів тварин.

На жаль, це не цілком можливо, оскільки ClassLoader не скаже вам, які класи доступні. Однак ви можете досить близько зробити щось подібне:

for (String classpathEntry : System.getProperty("java.class.path").split(System.getProperty("path.separator"))) {
    if (classpathEntry.endsWith(".jar")) {
        File jar = new File(classpathEntry);

        JarInputStream is = new JarInputStream(new FileInputStream(jar));

        JarEntry entry;
        while( (entry = is.getNextJarEntry()) != null) {
            if(entry.getName().endsWith(".class")) {
                // Class.forName(entry.getName()) and check
                //   for implementation of the interface
            }
        }
    }
}

Редагувати: johnstok вірно (у коментарях), що це працює лише для автономних додатків Java і не працюватиме на сервері додатків.

Ви можете використовувати ResolverUtil ( вихідне джерело ) з Stripes Framework,
якщо вам потрібно щось просте і швидке, не переробляючи жодного наявного коду.

Ось простий приклад не завантаження жодного з класів:

package test;

import java.util.Set;
import net.sourceforge.stripes.util.ResolverUtil;

public class BaseClassTest {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        ResolverUtil<Animal> resolver = new ResolverUtil<Animal>();
        resolver.findImplementations(Animal.class, "test");
        Set<Class<? extends Animal>> classes = resolver.getClasses();

        for (Class<? extends Animal> clazz : classes) {
            System.out.println(clazz);
        }
    }
}

class Animal {}
class Dog extends Animal {}
class Cat extends Animal {}
class Donkey extends Animal {}

Це також працює на сервері прикладних програм, оскільки саме там він був розроблений для роботи;)

Основний код:

• ітерайте всі вказані вами ресурси
• зберігайте лише ресурси, що закінчуються .class
• Завантажте ці класи за допомогою ClassLoader#loadClass(String fullyQualifiedName)
• Перевіряє, чи є Animal.class.isAssignableFrom(loadedClass);

Найбільш надійний механізм для перерахування всіх підкласів даного класу на даний момент ClassGraph , оскільки він обробляє максимально широкий масив механізмів специфікації classpath , включаючи нову модульну систему JPMS. (Я автор.)

List<Class<Animal>> animals;
try (ScanResult scanResult = new ClassGraph().whitelistPackages("com.zoo.animals")
        .enableClassInfo().scan()) {
    animals = scanResult
        .getSubclasses(Animal.class.getName())
        .loadClasses(Animal.class);
}

Java динамічно завантажує класи, тому ваш Всесвіт класів буде лише тими, які вже завантажені (і ще не завантажені). Можливо, ви можете зробити щось із користувальницьким завантажувачем класів, який міг би перевірити супертипи кожного завантаженого класу. Я не думаю, що існує API для запиту набору завантажених класів.

використовуй це

public static Set<Class> getExtendedClasses(Class superClass)
{
    try
    {
        ResolverUtil resolver = new ResolverUtil();
        resolver.findImplementations(superClass, superClass.getPackage().getName());
        return resolver.getClasses();  
    }
    catch(Exception e)
    {Log.d("Log:", " Err: getExtendedClasses() ");}

    return null;
}

getExtendedClasses(Animals.class);

Редагувати:

• бібліотека для (ResolverUtil): смужки

Дякую всім, хто відповів на це питання.

Здається, це справді міцний горіх. Я зрештою відмовився і створив статичний масив та геттер у своєму базовому класі.

public abstract class Animal{
    private static Animal[] animals= null;
    public static Animal[] getAnimals(){
        if (animals==null){
            animals = new Animal[]{
                new Dog(),
                new Cat(),
                new Lion()
            };
        }
        return animals;
    }
}

Схоже, що Java просто не налаштована на саморозкриття таким, яким є C #. Я припускаю, що проблема полягає в тому, що оскільки програма Java - це лише колекція файлів .class, що знаходиться десь у каталозі / файлі jar, час виконання не знає про клас, поки на нього не посилається. У той час завантажувач завантажує його - те, що я намагаюся зробити, це виявити, перш ніж посилатись на нього, що неможливо, не виходячи до файлової системи та дивлячись.

Мені завжди подобається код, який може виявити себе замість того, щоб мені розповідати про себе, але, на жаль, це також працює.

Знову дякую!

За допомогою OpenPojo ви можете зробити наступне:

String package = "com.mycompany";
List<Animal> animals = new ArrayList<Animal>();

for(PojoClass pojoClass : PojoClassFactory.enumerateClassesByExtendingType(package, Animal.class, null) {
  animals.add((Animal) InstanceFactory.getInstance(pojoClass));
}

Це складна проблема, і вам потрібно буде з'ясувати цю інформацію за допомогою статичного аналізу, її недоступно під час виконання. В основному отримайте класний шлях свого додатка та прогляньте наявні класи та прочитайте інформацію про байт-код класу, від якого класу він успадковує. Зауважте, що собака класу може не успадковувати безпосередньо від Animal, але може успадковувати від Pet, що по черзі успадковує від Animal, тому вам потрібно буде відслідковувати цю ієрархію.

Один із способів - це змусити класи використовувати статичні ініціалізатори ... Я не думаю, що вони передаються у спадок (це не спрацює, якщо вони є):

public class Dog extends Animal{

static
{
   Animal a = new Dog();
   //add a to the List
}

Це вимагає від вас додати цей код до всіх занять. Але це дозволяє уникнути десь великого потворного циклу, перевіряючи кожен клас, який шукає дітей Animal.

Я вирішив цю проблему досить елегантно, використовуючи Анотації на рівні пакетів, а потім зробивши цю анотацію як аргумент списком класів.

Знайдіть класи Java, що реалізують інтерфейс

Реалізація просто повинна створити package-info.java і помістити чарівну примітку зі списком класів, які вони хочуть підтримувати.