本文介绍一种专业、可行的方式，让抽象基类 `calculation` 的 `main` 方法能自动发现并实例化所有继承它的具体子类（如 `mone`、`mtwo`），从而实现 `java mone 5` 等命令直接输出对应计算结果。核心在于运行时类路径扫描与反射实例化。
要实现在抽象基类 Calculation 的 main 方法中调用不同子类的 multiply() 方法，关键在于脱离“硬编码 new”，转而采用运行时动态发现 + 反射创建实例的策略。因为 main 方法位于抽象类中，它无法直接 new Calculation()，但可通过类路径扫描识别所有非抽象子类，并逐一实例化执行。
✅ 推荐方案：使用 ClassGraph 实现子类自动发现
ClassGraph 是一个高性能、轻量级的类路径扫描库，可安全、高效地枚举继承自指定基类的所有具体类（即非抽象、非接口的子类）。以下是完整可运行的改进版 Calculation 类：
import io.github.classgraph.ClassGraph;
import io.github.classgraph.ScanResult;
import java.util.List;
public abstract class Calculation {
public abstract int multiply(int x);
public static void main(String[] args) {
if (args.length == 0) {
System.err.println("Usage: java ");
return;
}
try {
// 解析输入参数（取第一个作为待计算数值）
int input = Integer.parseInt(args[0]);
// 扫描所有 Calculation 的具体子类
List> subclasses;
try (ScanResult scanResult = new ClassGraph()
.enableClassInfo()
.acceptPackages("your.package.name") // ? 替换为你的实际包名，提升性能与安全性
.scan()) {
subclasses = scanResult
.getSubclasses(Calculation.class.getName())
.filter(classInfo -> !classInfo.isAbstract()) // 排除抽象子类（如有）
.loadClasses();
}
// 对每个具体子类实例化并调用 multiply
for (Class clazz : subclasses) {
try {
Calculation instance = clazz.getDeclaredConstructor().newInstance();
int result = instance.multiply(input);
System.out.println(clazz.getSimpleName() + ": " + result);
} catch (Exception e) {
System.err.println("Failed to instantiate or invoke " + clazz.getName() + ": " + e.getMessage());
}
}
} catch (NumberFormatException e) {
System.err.println("Invalid number argument: " + args[0]);
}
}
} ? 重要注意事项：✅ 子类（如 MOne）必须提供无参构造函数（默认即满足），否则 newInstance() 或 getDeclaredConstructor().newInstance() 会抛出异常；✅ 建议通过 .acceptPackages(...) 显式限定扫描范围，避免全类路径扫描带来的性能开销和潜在安全风险；✅ 若子类位于模块化环境（Java 9+），需确保 module-info.java 中 opens 相应包以支持反射访问；❌ 不推荐使用已弃用的 Class.newInstance()（Java 9+ 已标记为 deprecated），应统一使用 getDeclaredConstructor().newInstance()。
? 为什么不建议“在 main 中直接 new 子类”？
你可能会想到在 Calculation.main() 中写类似 new MOne().multiply(x) 的代码——但这违背了面向对象的开放封闭原则（OCP）：每新增一个子类（如 MFour），就必须修改基类源码，丧失可扩展性。而上述 ClassGraph 方案实现了零侵入式扩展：只要新子类编译后在类路径中，且继承 Calculation，即可被自动识别并执行。
✅ 验证方式（终端命令）
确保所有类（Calculation, MOne, MTwo, MThree）已编译，并在类路径中：
# 运行基类 main —— 它会自动发现并调用所有子类 java -cp ".:classgraph-4.8.167.jar" Calculation 5 # 输出示例： # MOne: 5 # MTwo: 10 # MThree: 15
? 提示：若你坚持按 java MOne 5 方式启动（即子类各自拥有 main），则无需改动 Calculation；只需在每个子类中复用逻辑即可。但本文聚焦于单入口、多策略、自动发现这一更工程化的架构需求。
综上，通过 ClassGraph + 反射 + 显式包过滤，我们既保持了抽象基类的通用性，又赋予其智能化调度子类的能力——这是构建可插拔计算引擎、策略工厂或命令行工具链的坚实基础。
