Java映像API（Reflection API）和Java 接口为编写可重用的代码提供了优秀的工具。以一个通用的命令启动器为例：假设你有一组执行各种任务的类，比如关闭或打开电灯，打开、关闭或锁上门，等等。这些类的名字分别是LightOn、LightOff、DoorOpen、DoorClose和DoorLock，所有这些类都实现了Command接口。

Command接口的定义如下：

public interface Command {
  public void process();
}

你可以编写一个简单的通用启动器，如下所示：

这个程序用Class.forName方法获得参数中指定类的Class对象，然后用newInstance()方法创建该类的一个实例。根据要求，该类实现了Command接口，所以程序把对象定型（cast）成为Command，然后调用process()方法，由process方法执行实际任务。如果出现了异常，比如由于类的名字拼写错误或安全方面的问题，程序将显示一个“Invalid command”信息。

这个命令启动器可以按照如下方式使用：

以后如果实现了一些新的任务，命令启动器也不需要修改。从程序员的角度来看，这确实很不错。但是，它对于用户来说又如何呢？假设一个用户输入了以下命令：

“Invalid command”的意思是用户不能打开门吗？不是，它只表示类命名错误（DoorOpen变成了OpenDoor）。所以，程序应该允许用户查看可用命令的清单。要保证命令启动器的通用性，用户应该能够在运行时查找这些命令。

Java映像API能够在运行时提供大量有关指定类的信息：我们可以方便地获知指定类的所有超类、它所实现的接口、方法、构造函数、域，等等。但在这里，我们感兴趣的是所有实现特定接口的类，这种信息无法从Java映像API直接获得。本文余下的部分就为你介绍如何获取实现了特定接口的类的信息。

在Java中，包对应着目录，通过File对象的list()方法获取包含在包中的所有类是很容易的。我们的做法是利用instanceof语句进行检查：对于包里面的每一个类文件，相应的类是否实现了Command接口。这意味着只检查每一个类文件的公用类，而且接口和它的实现必须在一个包里面。下面是代码：

要执行手头的任务，我们只需稍微修改一下原来的启动器。现在，我们可以设想接口和它的实现在一个commands包里面：

下面是执行错误的命令时，改进后的启动器显示的结果：

我们可以修改find()方法，让它能够寻找指定类的任何子类。为此，我们要用到instanceof的动态版本，即isInstance()。用(tosubclass.isInstance(o))替换(o instanceof Command)，其中tosubclass是find()方法参数中指定的类。现在我们有了一个方法，它能够在指定的包中找出指定类的任何子类。我们可以改进这个方法，让它在当前已装入的包中寻找子类。为此，我们要用到Package.getPackages()方法，这个方法精确地返回当前类装载器装入的各个包。然后，我们只需针对每一个包调用find()方法：

这个方法的返回结果主要依赖于它被调用的时间。对于本文的通用命令启动器，调用find()方法时装入内存的只有少量几个包。例如，下面是在我的NT机器上调用find()之前装入的包：

因为在命令启动器中，接口和它的所有实现都在同一个包里面，装入类之后就可以得到已经装入的包。因此，我们可以在该包里面搜索子类。这是寻找相关包的唯一方法。RTSI类的完整源代码可以在本文最后的参考资源找到。解开下载包的ZIP压缩之后，你可以用下面的命令测试代码：

当包以操作系统目录和文件的形式存在时，前面讨论的代码能够顺利地运行；但如果类文件在一个或者多个jar文件里面，这些代码不再有效。在本文的下载代码中，你将发现该问题的一个解决方案。你可以用下面的命令测试程序处理jar文件的能力：

■ 结束语
在这篇文章中，我们讨论了如何在一个指定的包里面（或从已经装入的包）动态地提取所有指定类的子类。这个功能不仅对于设计通用程序很有用，而且正如本文的命令启动器实例所显示的，它对用户同样有好处。

作者申明：一些读者指出，本文的程序只能检测拥有默认构造函数的子类。他们建议用Class的isAssignableFrom()方法替代isInstance()。

■ 参考资源：

本文的完整源代码 Java的Class文档 Java的Package文档 （责任编辑 吴北 jiaoxq@staff.ccidnet.com）