详解如何获取java中类的所有对象实例

如何在运行时获取一个Java类的所有对象实例呢？这个类可能是任何一个类，既不是单例，也不一定是由Spring管理，也不提供静态方法，有的时候还不能修改其代码，这里给大家介绍一种底层实现的方式，基于jvmti，代码用C++实现。

首先写一个java类，包含native方法，传入Class参数，返回所有Object[]实例

   public class InstancesOfClass {

    /**
     * native方法 : 返回所有的实例对象
     * @param targetClass 需要查询实例的Class
     * @return
     */
    public static native Object[] getInstances(Class<?> targetClass);
    }
}

用javah生成.h文件，然后用jni实现cpp部分

static jvmtiIterationControl JNICALL objectInstanceCallback(jlong class_tag, jlong size, jlong* tag_ptr, void* user_data) {
    *tag_ptr = 1;
    return JVMTI_ITERATION_CONTINUE;
}

JNIEXPORT jobjectArray http://www.devze.comJNICALL Java_com_liubs_findinstances_jvmti_InstancesOfClass_getInstances(JNIEnv* env, jclass phpclazz, jclass targetClazz)www.devze.com {
    Ja编程客栈vaVM* vm;
    env->GetJavaVM(&vm);

    jvmtiEnv* jvmti;
    vm->GetEnv((void**)&jvmti, JVMTI_VERSION_1_0);

    jvmtiCapabilities capabilities = {0};
    capabilities.can_tag_objects = 1;
    jvmti->AddCapabilities(&capabilities);

    jvmti->IterateOverInstancesOfClass(targetClazz, JVMTI_HEAP_OBJECT_EITHER,
                                       objectInstanceCallback, NULL);

    jlong tag = 1;
    jint count;
    jobject* instances;
    jvmti->GetObjectsWithtags(1, &tag, &count, &instances, NULL);

    printf("Found %d objects with tag\n", count);

    // 转换 std::vector<jobject> 为 jobjectArray 并返回
    jobjectArray result = env->NewObjectArray(count, targetClazz, NULL);
    for (int i = 0; i < count; i++) {
        env->SetObjectArrayElement(result, i, instances[i]);
    }

    jvmti->Deallocate((unsigned char*)instances);
    return result;
}

再用gcc/g++编译得到链接库二进制文件，MAC生成的dylib，linux生成的是.so，Windows生成的是.dll， 然后就可以加载动态链接库文件，调用native函数了

public class InstancesOfClass {
    static {
        String nativeLib = null;
        String osName = System.getProperty("os.name").toLowerCase();
        if(osName.contains("mac")) {
            nativeLib = "findins.dylib";
        }else if(osName.contains("linux")) {
            nativeLib = "findins.so";
        }else if(osName.contains("windows")) {
            nativeLib = "findins.dll";
        }
        if(null == nativeLib) {
            throw new UnsupportedOperationException("不支持当前操作系统");
        }
        URL nativeLibURL = InstancesOfClass.class.getClassLoader().getResource(nativeLib);
        System.load(nativeLibURL.getPath());
    }
}

这里是一个调用测试的例子，生成的对象和通过类获取所有的对象进行对比

测试例子如下：

class A{}
class B{}

public class TestInstancesOfClass {

    private static <T> boolean isEqual(List<T> list, Object[] insts){
        if(null == list && null == insts){
            return true;
        }
        if(null == list || null == insts || list.size() != insts.length) {
    http://www.devze.com        return false;
        }

        //先按hashcode排个序
        list.sort(Comparator.comparingInt(Object::hashCode));
        List<Object> list2 = Arrays.stream(insts).sorted(Comparator.comparingInt(Object::hashCode)).collect(Collectors.toList());

        //每一个对象一定是全等
        for(int i = 0,len=list.size();i<len ;i++) {
            if(list.get(i) != list2.get(i)) {
                return false;
            }
        }
        return true;
    }

    public static void main(String[] args) {
        int count = 10;

        List<A> insts1 = new ArrayList<>();
        for(int i = 0; i<count;i++) {
            insts1.add(new A());
        }
        Object[] insts1_find = InstancesOfClass.getInstances(A.class);
        System.out.println(insts1);
        System.out.println(Arrays.asList(insts1_find));
        System.out.println("A的所有对象实例是否一致："+isEqual(insts1,insts1_find));


        List<B> insts2 = new ArrayList<>();
        for(int i = 0; i<count;i++) {
            insts2.add(new B());
        }
        Object[] insts2_find = InstancesOfClass.getInstances(B.class);
        System.out.println(insts2);
        System.out.println(Arrays.asList(insts2_find));
        System.out.println("B的所有对象实例是否一致："+isEqual(insts2,insts2_find));
    }

}

结果输出如下：

[A@566776ad, A@6108b2d7, A@1554909b, A@6bf256fa, A@6cd8737, A@22f71333, A@13969fbe, A@6aaa5eb0, A@3498ed, A@1a407d53]

[A@566776ad, A@6108b2d7, A@1554909b, A@6bf256fa, A@6cd8737, A@22f71333, A@13969fbe, A@6aaa5eb0, A@3498ed, A@1a407d53]

A的所有对象实例是否一致：true

[B@62043840, B@5315b42e, B@2ef9b8bc, B@5d624da6, B@1e67b872, B@60addb54, B@3f2a3a5, B@4cb2c100, B@6fb554cc, B@614c5515]

[B@62043840, B@5315b42e, B@2ef9b8bc, B@5d624da6, B@1e67b872, B@60addb54, B@3f2a3a5, B@4cb2c100, B@6fb554cc, B@614c5515]

B的所有对象实例是否一致：true

我把这个功能做成了一个maven依赖，直接引入依赖，然后调用InstancesOfClass.getInstance(Class<?> targetClass)函数即可

<dependency>
   <groupId>io.github.liubsyy</groupId>
  <artifactId>FindInstancesOfClass</artifactId>
   <version>1.0.1</version>
</dependency>

详细源码: github.com/Liubsyy/FindInstancesOfClass

到此这篇关于详解如何获取java中类的所有对象实例的文章就介绍到这了,更多相关java获取类的所有对象内容请搜索编程客栈(www.devze.com)以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持编程客栈(www.devze.com)！