我希望能够在一个包中编写一个Java类,它可以访问另一个包中类的非公共方法,而不必使它成为另一个类的子类。这可能吗?


当前回答

我同意在大多数情况下,friend关键字是不必要的。

包的私有(又名。默认值)在大多数情况下(您有一组严重交织的类)就足够了 对于希望访问内部内容的调试类,我通常将方法设置为私有并通过反射访问它。速度在这里通常不重要 有时,您实现的方法是“黑客”或其他容易更改的方法。我将其设为public,但使用@Deprecated表示不应该依赖于此方法。

最后,如果确实有必要,还有其他答案中提到的朋友访问器模式。

其他回答

我发现解决这个问题的一个方法是创建一个accessor对象,如下所示:

class Foo {
    private String locked;

    /* Anyone can get locked. */
    public String getLocked() { return locked; }

    /* This is the accessor. Anyone with a reference to this has special access. */
    public class FooAccessor {
        private FooAccessor (){};
        public void setLocked(String locked) { Foo.this.locked = locked; }
    }
    private FooAccessor accessor;

    /** You get an accessor by calling this method. This method can only
     * be called once, so calling is like claiming ownership of the accessor. */
    public FooAccessor getAccessor() {
        if (accessor != null)
            throw new IllegalStateException("Cannot return accessor more than once!");
        return accessor = new FooAccessor();
    }
}

调用getAccessor()的第一个代码声明访问器的所有权。通常,这是创建对象的代码。

Foo bar = new Foo(); //This object is safe to share.
FooAccessor barAccessor = bar.getAccessor(); //This one is not.

这也比c++的友元机制有一个优势,因为它允许您在每个实例级别限制访问,而不是在每个类级别限制访问。通过控制访问器引用,可以控制对对象的访问。你也可以创建多个访问器,并给每个访问器不同的访问权限,这允许细粒度地控制哪些代码可以访问哪些:

class Foo {
    private String secret;
    private String locked;

    /* Anyone can get locked. */
    public String getLocked() { return locked; }

    /* Normal accessor. Can write to locked, but not read secret. */
    public class FooAccessor {
        private FooAccessor (){};
        public void setLocked(String locked) { Foo.this.locked = locked; }
    }
    private FooAccessor accessor;

    public FooAccessor getAccessor() {
        if (accessor != null)
            throw new IllegalStateException("Cannot return accessor more than once!");
        return accessor = new FooAccessor();
    }

    /* Super accessor. Allows access to secret. */
    public class FooSuperAccessor {
        private FooSuperAccessor (){};
        public String getSecret() { return Foo.this.secret; }
    }
    private FooSuperAccessor superAccessor;

    public FooSuperAccessor getAccessor() {
        if (superAccessor != null)
            throw new IllegalStateException("Cannot return accessor more than once!");
        return superAccessor = new FooSuperAccessor();
    }
}

最后,如果您想让事情更有条理,您可以创建一个引用对象,它将所有内容放在一起。这允许您使用一个方法调用来声明所有访问器,并将它们与其链接的实例保持在一起。一旦你有了引用,你就可以把访问器传递给需要它的代码:

class Foo {
    private String secret;
    private String locked;

    public String getLocked() { return locked; }

    public class FooAccessor {
        private FooAccessor (){};
        public void setLocked(String locked) { Foo.this.locked = locked; }
    }
    public class FooSuperAccessor {
        private FooSuperAccessor (){};
        public String getSecret() { return Foo.this.secret; }
    }
    public class FooReference {
        public final Foo foo;
        public final FooAccessor accessor;
        public final FooSuperAccessor superAccessor;

        private FooReference() {
            this.foo = Foo.this;
            this.accessor = new FooAccessor();
            this.superAccessor = new FooSuperAccessor();
        }
    }

    private FooReference reference;

    /* Beware, anyone with this object has *all* the accessors! */
    public FooReference getReference() {
        if (reference != null)
            throw new IllegalStateException("Cannot return reference more than once!");
        return reference = new FooReference();
    }
}

在多次碰头会之后(不是那种好的碰头会),这是我的最终解决方案,我非常喜欢它。它灵活,使用简单,并且允许对类访问进行很好的控制。(只有参考的访问非常有用。)如果你使用protected而不是private作为访问器/引用,Foo的子类甚至可以从getReference返回扩展的引用。它也不需要任何反射,因此可以在任何环境中使用。

我认为,使用朋友访问器模式的方法太复杂了。我不得不面对同样的问题,我使用Java中来自c++的优秀的旧复制构造函数来解决:

public class ProtectedContainer {
    protected String iwantAccess;

    protected ProtectedContainer() {
        super();
        iwantAccess = "Default string";
    }

    protected ProtectedContainer(ProtectedContainer other) {
        super();
        this.iwantAccess = other.iwantAccess;
    }

    public int calcSquare(int x) {
        iwantAccess = "calculated square";
        return x * x;
    }
}

在你的应用程序中,你可以写以下代码:

public class MyApp {

    private static class ProtectedAccessor extends ProtectedContainer {

        protected ProtectedAccessor() {
            super();
        }

        protected PrivateAccessor(ProtectedContainer prot) {
            super(prot);
        }

        public String exposeProtected() {
            return iwantAccess;
        }
    }
}

这种方法的优点是只有您的应用程序可以访问受保护的数据。它并不完全是friend关键字的替代。但我认为当您编写自定义库并且需要访问受保护的数据时,它非常适合。

当你必须处理ProtectedContainer的实例时,你可以将ProtectedAccessor包裹在它周围,这样你就获得了访问权。

它还适用于受保护的方法。在API中定义它们。稍后在应用程序中编写一个私有包装器类,并将受保护的方法公开为公共方法。就是这样。

从Java 9开始,可以使用模块在许多情况下解决这个问题。

Eirikma的回答简单而出色。我可能还要补充一点:与其使用一个公共可访问的方法getFriend()来获取一个不能使用的朋友,不如更进一步,不允许获取没有令牌的朋友:getFriend(Service.FriendToken)。这个FriendToken将是一个具有私有构造函数的内部公共类,因此只有Service可以实例化一个。

Java的设计者明确地拒绝了朋友的概念,因为它在c++中是有效的。你把你的"朋友"放在同一个包裹里。私有的、受保护的和打包的安全性是作为语言设计的一部分强制执行的。

James Gosling希望Java成为没有错误的c++。我相信他觉得这个朋友是一个错误,因为它违反了面向对象的原则。包提供了一种合理的方式来组织组件,而不会对OOP过于纯粹。

NR指出,你可以使用反射来作弊,但即使这样也只在你没有使用SecurityManager的情况下有效。如果您启用了Java标准安全性,那么您将无法通过反射进行欺骗,除非您编写了专门允许反射的安全策略。