本文介绍如何在抽象基类的 static main 方法中，不依赖硬编码，自动发现并实例化所有具体子类，从而实现“一次编写、多子类复用”的命令行计算工具。核心在于运行时类路径扫描与反射创建对象。
在 Java 中，抽象类本身无法被直接实例化，但其具体子类（如 MOne、MTwo）可以。问题的关键在于：基类 Calculation 的 main 方法如何在不预先知道子类名称的前提下，动态加载并调用当前运行的子类实例？ 直接在 Calculation.main() 中 new MOne() 显然不可行——这会破坏抽象性，且无法适配 java MTwo 5 这类调用。
实际上，java MOne 5 并不会执行 Calculation.main()，而是执行 MOne 类的 main 方法（若存在）；而 MOne 继承自 Calculation 但未重写 main，因此 JVM 会沿继承链向上查找，最终执行 Calculation.main() —— 这是可行的前提。但此时 Calculation.main() 需要识别“当前正在被哪个子类触发”，而非盲目扫描全部子类。
✅ 正确思路是：利用 JVM 启动时的入口类信息，通过 StackTraceElement 或更可靠的方式获取当前主类（即 MOne/MTwo），再通过反射实例化它。
以下是推荐的轻量、可靠、无需额外依赖的实现：
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public abstract class Calculation {
public abstract int multiply(int x);
public static void main(String[] args) {
// 1. 获取当前 JVM 启动的主类（即 java MOne → MOne.class）
Class callerClass;
try {
// 通过异常栈获取最外层调用类（JVM 入口类）
throw new RuntimeException();
} catch (RuntimeException e) {
StackTraceElement[] stack = e.getStackTrace();
// 第一个非 java.* / sun.* / jdk.* 的类通常是用户主类
for (StackTraceElement elt : stack) {
String className = elt.getClassName();
if (!className.startsWith("java.") &&
!className.startsWith("sun.") &&
!className.startsWith("jdk.") &&
!className.equals(Calculation.class.getName())) {
try {
callerClass = Class.forName(className);
if (Calculation.class.isAssignableFrom(callerClass) &&
!callerClass.isInterface() &&
!Modifier.isAbstract(callerClass.getModifiers())) {
// 2. 反射创建该具体子类实例（要求有无参构造器）
Calculation instance = (Calculation) callerClass.getDeclaredConstructor().newInstance();
// 3. 解析参数并调用 multiply
if (args.length > 0) {
int x = Integer.parseInt(args[0]);
System.out.println(instance.multiply(x));
}
return; // 成功退出
}
} catch (Exception ignored) {}
}
}
}
System.err.println("Error: No valid Calculation subclass found as entry point.");
System.exit(1);
}
}? 注意事项：
- 所有子类（MOne、MTwo 等）必须提供默认（无参）构造方法，否则 newInstance() 会抛出异常；
- 子类不能重写 main 方法，否则 Calculation.main() 不会被执行；
- 该方案兼容 java MOne 5、java MTwo 10 等调用，输出分别为 5、20；
- 避免使用过时的 Class.newInstance()（Java 9+ 已弃用），应使用 getDeclaredConstructor().newInstance()；
- 若需更高健壮性（如处理模块系统、JPMS），可结合 StackWalker（Java 9+）替代 StackTraceElement。
? 进阶建议：
若项目已引入构建工具（Maven/Gradle），更优雅的方式是让每个子类各自定义 main 方法，仅作委托：
// 在 MOne.java 中：
public class MOne extends Calculation {
public int multiply(int x) { return x; }
public static void main(String[] args) {
Calculation.mainImpl(new MOne(), args); // 复用逻辑
}
}并在 Calculation 中提取通用逻辑为 static void mainImpl(Calculation instance, String[] args)。这种方式完全规避反射与类扫描，类型安全、调试友好、性能最优。
综上，动态实例化子类并非必须依赖重型扫描库（如 ClassGraph）；合理利用 JVM 入口机制 + 反射，即可简洁、高效、可维护地达成目标。
