Java开发中常见路径问题的分析及解决方法,你会如何解决?

Java的路径问题,非常难搞。最近的工作涉及到创建和读取文件的工作,这里我就给大家彻底得解决Java路径问题。
我编写了一个方法,相对于传统
ClassLoader.getResource(String 相对路径);
方法的能力更强。它可以接受“…/”这样的参数,允许我们用相对路径来定位classpath外面的资源。这样,我们就可以使用相对于classpath的路径,定位所有位置的资源!

Java路径

Java中使用的路径,分为两种:绝对路径和相对路径。具体而言,又分为四种:
一、URI形式的绝对资源路径
file:/D:/java/eclipse32/workspace/jbpmtest3/bin/aaa.b
URL是URI的特例。URL的前缀/协议,必须是Java认识的。URL可以打开资源,而URI则不行。
URL和URI对象可以互相转换,使用各自的toURI(),toURL()方法即可!
二、本地系统的绝对路径
D:/java/eclipse32/workspace/jbpmtest3/bin/aaa.b
Java.io包中的类,需要使用这种形式的参数。
但是,它们一般也提供了URI类型的参数,而URI类型的参数,接受的是URI样式的String。因此,通过URI转换,还是可以把URI样式的绝对路径用在java.io包中的类中。
三、相对于classpath的相对路径
file:/D:/java/eclipse32/workspace/jbpmtest3/bin/
相对于这个路径的相对路径。其中,bin是本项目的classpath。所有的Java源文件编译后的.class文件复制到这个目录中。
四、相对于当前用户目录的相对路径
就是相对于System.getProperty(“user.dir”)返回的路径。
对于一般项目,这是项目的根路径。对于JavaEE服务器,这可能是服务器的某个路径。这个并没有统一的规范!
所以,绝对不要使用“相对于当前用户目录的相对路径”。然而:

默认情况下,java.io包中的类总是根据当前用户目录来分析相对路径名。此目录由系统属性user.dir 指定,通常是Java虚拟机的调用目录。

这就是说,在使用java.io包中的类时,最好不要使用相对路径。否则,虽然在J2SE应用程序中可能还算正常,但是到了J2EE程序中,一定会出问题!而且这个路径,在不同的服务器中都是不同的!

相对路径最佳实践

推荐使用相对于当前classpath的相对路径
因此,我们在使用相对路径时,应当使用相对于当前classpath的相对路径。

ClassLoader类的getResource(String name),getResourceAsStream(String name)等方法,使用相对于当前项目的classpath的相对路径来查找资源。

读取属性文件常用到的ResourceBundle类的getBundle(String path)也是如此。
通过查看ClassLoader类及其相关类的源代码,我发现,它实际上还是使用了URI形式的绝对路径。通过得到当前classpath的URI形式的绝对路径,构建了相对路径的URI形式的绝对路径。(这个实际上是猜想,因为JDK内部调用了SUN的源代码,而这些代码不属于JDK,不是开源的。)
相对路径本质上还是绝对路径
因此,归根结底,Java本质上只能使用绝对路径来寻找资源。所有的相对路径寻找资源的方法,都不过是一些便利方法。不过是API在底层帮助我们构建了绝对路径,从而找到资源的!
得到classpath和当前类的绝对路径的一些方法
下面是一些得到classpath和当前类的绝对路径的一些方法。你可能需要使用其中的一些方法来得到你需要的资源的绝对路径。
1、得到的是当前类FileTest.class文件的URI目录。不包括自己!
FileTest.class.getResource("")
输出结果
file:/D:/java/eclipse32/workspace/jbpmtest3/bin/com/test/
2、得到的是当前的classpath的绝对URI路径。
FileTest.class.getResource("/")
输出结果
file:/D:/java/eclipse32/workspace/jbpmtest3/bin/
3、得到的也是当前ClassPath的绝对URI路径。
Thread.currentThread().getContextClassLoader().getResource("")
输出结果
file:/D:/java/eclipse32/workspace/jbpmtest3/bin/
4、得到的也是当前ClassPath的绝对URI路径。
FileTest.class.getClassLoader().getResource("")
输出结果:
file:/D:/java/eclipse32/workspace/jbpmtest3/bin/
5、得到的也是当前ClassPath的绝对URI路径。
ClassLoader.getSystemResource("")
输出结果
file:/D:/java/eclipse32/workspace/jbpmtest3/bin/
得到当前的classpath的绝对路径的URI表示法,推荐使用
Thread.currentThread().getContextClassLoader().getResource("")

Web应用程序中资源的寻址

上文中说过,当前用户目录,即相对于System.getProperty(“user.dir”)返回的路径。
对于JavaEE服务器,这可能是服务器的某个路径,这个并没有统一的规范!而不是我们发布的Web应用程序的根目录!
这样,在Web应用程序中,我们绝对不能使用相对于当前用户目录的相对路径。
在Web应用程序中,我们一般通过ServletContext.getRealPath("/")方法得到Web应用程序的根目录的绝对路径。
这样,我们只需要提供相对于Web应用程序根目录的路径,就可以构建出定位资源的绝对路径。

这是我们开发Web应用程序时一般所采取的策略。

通用的相对路径解决办法

Java中各种相对路径非常多,不容易使用,非常容易出错。因此,我编写了一个便利方法,帮助更容易的解决相对路径问题。
Web应用程序中使用JavaSE运行的资源寻址问题
在JavaSE程序中,我们一般使用classpath来作为存放资源的目的地。但是,在Web应用程序中,我们一般使用classpath外面的WEB-INF及其子目录作为资源文件的存放地。
在Web应用程序中,我们一般通过ServletContext.getRealPath("/")方法得到Web应用程序的根目录的绝对路径。这样,我们只需要提供相对于Web应用程序根目录的路径,就可以构建出定位资源的绝对路径。
Web应用程序,可以作为Web应用程序进行发布和运行。但是,我们也常常会以JavaSE的方式来运行Web应用程序的某个类的main方法。或者,使用JUnit测试。这都需要使用JavaSE的方式来运行。
这样,我们就无法使用ServletContext.getRealPath("/")方法得到Web应用程序的根目录的绝对路径。而JDK提供的ClassLoader类,它的getResource(String name),getResourceAsStream(String name)等方法,使用相对于当前项目的classpath的相对路径来查找资源。
读取属性文件常用到的ResourceBundle类的getBundle(String path)也是如此。它们都只能使用相对路径来读取classpath下的资源,无法定位到classpath外面的资源。
Classpath外配置文件读取问题
如,我们使用测试驱动开发的方法,开发Spring、Hibernate、iBatis等使用配置文件的Web应用程序,就会遇到问题。
尽管Spring自己提供了FileSystem(也就是相对于user,dir目录)来读取Web配置文件的方法,但是终究不是很方便。而且与Web程序中的代码使用方式不一致!
至于Hibernate,iBatis就更麻烦了!只有把配置文件移到classpath下,否则根本不可能使用测试驱动开发!

这怎么办?

通用的相对路径解决办法

面对这个问题,我决定编写一个助手类ClassLoaderUtil,提供一个便利方法[public static URL getExtendResource(String relativePath)]。在Web应用程序等一切Java程序中,需要定位classpath外的资源时,都使用这个助手类的便利方法,而不使用Web应用程序特有的ServletContext.getRealPath("/")方法来定位资源。
利用classpath的绝对路径,定位所有资源
这个便利方法的实现原理,就是“利用classpath的绝对路径,定位所有资源”。
ClassLoader类的getResource("")方法能够得到当前classpath的绝对路径,这是所有Java程序都拥有的能力,具有最大的适应性!
而目前的JDK提供的ClassLoader类的getResource(String 相对路径)方法,只能接受一般的相对路径。这样,使用ClassLoader类的getResource(String 相对路径)方法就只能定位到classpath下的资源。
如果,它能够接受“…/”这样的参数,允许我们用相对路径来定位classpath外面的资源,那么我们就可以定位位置的资源!
当然,我无法修改ClassLoader类的这个方法,于是,我编写了一个助手类ClassLoaderUtil类,提供了[public static URL getExtendResource(String relativePath)]这个方法。它能够接受带有“…/”符号的相对路径,实现了自由寻找资源的功能。

通过相对classpath路径实现自由寻找资源的助手类的源代码:

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.net.MalformedURLException;
import java.net.URL;
import java.util.Properties;
 
import org.apache.commons.logging.Log;
import org.apache.commons.logging.LogFactory;
 
/**
 *用来加载类
 *classpath下的资源文件,属性文件等。
 *getExtendResource(StringrelativePath)方法,可以使用../符号来加载classpath外部的资源。
 */
publicclass ClassLoaderUtil {
    privatestatic Log log=LogFactory.getLog(ClassLoaderUtil.class);
    /**
     *Thread.currentThread().getContextClassLoader().getResource("")
     */
   
    /**
     *加载Java类。使用全限定类名
     *@paramclassName
     *@return
     */
    publicstatic Class loadClass(String className) {
        try {
          return getClassLoader().loadClass(className);
        } catch (ClassNotFoundException e) {
          thrownew RuntimeException("class not found '"+className+"'", e);
        }
     }
     /**
       *得到类加载器
       *@return
       */
     publicstatic ClassLoader getClassLoader() {
     
        return ClassLoaderUtil.class.getClassLoader();
     }
     /**
       *提供相对于classpath的资源路径,返回文件的输入流
       *@paramrelativePath必须传递资源的相对路径。是相对于classpath的路径。如果需要查找classpath外部的资源,需要使用../来查找
       *@return 文件输入流
     *@throwsIOException
     *@throwsMalformedURLException
       */
     publicstatic InputStream getStream(String relativePath) throws MalformedURLException, IOException {
         if(!relativePath.contains("../")){
             return getClassLoader().getResourceAsStream(relativePath);
         }else{
             return ClassLoaderUtil.getStreamByExtendResource(relativePath);
         }
       
     }
     /**
       *
       *@paramurl
       *@return
       *@throwsIOException
       */
     publicstatic InputStream getStream(URL url) throws IOException{
         if(url!=null){
                return url.openStream();
         }else{
             returnnull;
         }
     }
     /**
       *
       *@paramrelativePath必须传递资源的相对路径。是相对于classpath的路径。如果需要查找classpath外部的资源,需要使用../来查找
       *@return
       *@throwsMalformedURLException
       *@throwsIOException
       */
     publicstatic InputStream getStreamByExtendResource(String relativePath) throws MalformedURLException, IOException{
        return ClassLoaderUtil.getStream(ClassLoaderUtil.getExtendResource(relativePath));
         
         
     }
     
      /**
       *提供相对于classpath的资源路径,返回属性对象,它是一个散列表
       *@paramresource
       *@return
       */
     publicstatic Properties getProperties(String resource) {
        Properties properties = new Properties();
        try {
          properties.load(getStream(resource));
        } catch (IOException e) {
          thrownew RuntimeException("couldn't load properties file '"+resource+"'", e);
        }
        return properties;
     }
     /**
       *得到本Class所在的ClassLoader的Classpat的绝对路径。
       *URL形式的
       *@return
       */
     public static String getAbsolutePathOfClassLoaderClassPath(){
		ClassLoaderUtil.log.info(ClassLoaderUtil.getClassLoader().getResource("").toString());
         return ClassLoaderUtil.getClassLoader().getResource("").toString();
         
     }
     /**
       *
       *@paramrelativePath 必须传递资源的相对路径。是相对于classpath的路径。如果需要查找classpath外部的资源,需要使用../来查找
       *@return资源的绝对URL
     *@throwsMalformedURLException
       */
     publicstatic URL getExtendResource(String relativePath) throws MalformedURLException{
     
         ClassLoaderUtil.log.info("传入的相对路径:"+relativePath) ;
         //ClassLoaderUtil.log.info(Integer.valueOf(relativePath.indexOf("../"))) ;
         if(!relativePath.contains("../")){
             return ClassLoaderUtil.getResource(relativePath);
             
         }
         String classPathAbsolutePath=ClassLoaderUtil.getAbsolutePathOfClassLoaderClassPath();
         if(relativePath.substring(0, 1).equals("/")){
             relativePath=relativePath.substring(1);
         }
         ClassLoaderUtil.log.info(Integer.valueOf(relativePath.lastIndexOf("../"))) ;
       
         String wildcardString=relativePath.substring(0,relativePath.lastIndexOf("../")+3);
        relativePath=relativePath.substring(relativePath.lastIndexOf("../")+3);
         int containSum=ClassLoaderUtil.containSum(wildcardString, "../");
         classPathAbsolutePath= ClassLoaderUtil.cutLastString(classPathAbsolutePath, "/", containSum);
         String resourceAbsolutePath=classPathAbsolutePath+relativePath;
         ClassLoaderUtil.log.info("绝对路径:"+resourceAbsolutePath) ;
         URL resourceAbsoluteURL=new URL(resourceAbsolutePath);
         return resourceAbsoluteURL;
     }
     /**
      *
       *@paramsource
       *@paramdest
       *@return
       */
     privatestaticint containSum(String source,String dest){
         int containSum=0;
         int destLength=dest.length();
         while(source.contains(dest)){
             containSum=containSum+1;
             source=source.substring(destLength);
         }
         return containSum;
     }
     /**
       *
       *@paramsource
       *@paramdest
       *@paramnum
       *@return
       */
     privatestatic String cutLastString(String source,String dest,int num){
         // String cutSource=null;
         for(int i=0;i<num;i++){
             source=source.substring(0, source.lastIndexOf(dest, source.length()-2)+1);
         }
    
         return source;
     }
     /**
       *
       *@paramresource
       *@return
       */
      publicstatic URL getResource(String resource){
      ClassLoaderUtil.log.info("传入的相对于classpath的路径:"+resource) ;
         return ClassLoaderUtil.getClassLoader().getResource(resource);
     }

    /**
     *@paramargs
     *@throwsMalformedURLException
     */
    publicstaticvoid main(String[] args) throws MalformedURLException {
       
            //ClassLoaderUtil.getExtendResource("../spring/dao.xml");
        //ClassLoaderUtil.getExtendResource("../../../src/log4j.properties");
        ClassLoaderUtil.getExtendResource("log4j.properties");
       
        System.out.println(ClassLoaderUtil.getClassLoader().getResource("log4j.properties").toString());
 
    }
 
}
后记
ClassLoaderUtil类
public static URL getExtendResource(String relativePath);
虽然很简单,但是确实可以解决大问题。

不过这个方法还是比较简陋的。我还想在未来有空时,进一步增强它的能力。比如,增加Ant风格的匹配符。用**代表多个目录;*代表多个字符;?代表一个字符。达到Spring那样的能力,一次返回多个资源的URL,进一步方便大家开发。

总结

1、尽量不要使用相对于

System.getProperty("user.dir");

当前用户目录的相对路径。这是一颗定时炸弹,随时可能要你的命。

2、尽量使用URI形式的绝对路径资源。它可以很容易的转变为URI,URLFile对象。

3、尽量使用相对classpath的相对路径。不要使用绝对路径。使用上面ClassLoaderUtil类

public static URL getExtendResource(String relativePath);

方法已经能够使用相对于classpath的相对路径定位所有位置的资源。

4、绝对不要使用硬编码的绝对路径。因为,我们完全可以使用ClassLoader类的getResource("")方法得到当前classpath的绝对路径。
使用硬编码的绝对路径是完全没有必要的!它一定会让你死的很难看!程序将无法移植!

如果你一定要指定一个绝对路径,那么使用配置文件,也比硬编码要好得多!当然,我还是推荐你使用程序得到classpath的绝对路径来拼资源的绝对路径!

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