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

如果你想访问受保护的方法,你可以创建一个你想要使用的类的子类,它将你想要使用的方法公开为公共的(或者是更安全的命名空间内部的),并在你的类中有一个类的实例(将它用作代理)。

就私人方法而言(我认为)你运气不好。

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。

我曾经见过一个基于反射的解决方案,它在运行时使用反射进行“好友检查”,并检查调用堆栈,以查看调用该方法的类是否允许这样做。作为运行时检查,它有一个明显的缺点。

提供的解决方案可能不是最简单的。另一种方法基于与c++相同的思想:除了所有者与自己为友的特定类外,在包/私有作用域之外不能访问私有成员。

需要对成员进行友元访问的类应该创建一个内部公共抽象“友元类”,拥有隐藏属性的类可以通过返回实现访问实现方法的子类导出对该类的访问。友元类的“API”方法可以是私有的,因此在需要友元访问的类外部无法访问它。它的唯一语句是对导出类实现的抽象受保护成员的调用。

代码如下:

首先是验证它是否实际工作的测试:

package application;

import application.entity.Entity;
import application.service.Service;
import junit.framework.TestCase;

public class EntityFriendTest extends TestCase {
    public void testFriendsAreOkay() {
        Entity entity = new Entity();
        Service service = new Service();
        assertNull("entity should not be processed yet", entity.getPublicData());
        service.processEntity(entity);
        assertNotNull("entity should be processed now", entity.getPublicData());
    }
}

然后,需要友方访问Entity的包私有成员的服务:

package application.service;

import application.entity.Entity;

public class Service {

    public void processEntity(Entity entity) {
        String value = entity.getFriend().getEntityPackagePrivateData();
        entity.setPublicData(value);
    }

    /**
     * Class that Entity explicitly can expose private aspects to subclasses of.
     * Public, so the class itself is visible in Entity's package.
     */
    public static abstract class EntityFriend {
        /**
         * Access method: private not visible (a.k.a 'friendly') outside enclosing class.
         */
        private String getEntityPackagePrivateData() {
            return getEntityPackagePrivateDataImpl();
        }

        /** contribute access to private member by implementing this */
        protected abstract String getEntityPackagePrivateDataImpl();
    }
}

最后:Entity类,它仅对类application.service.Service提供对包私有成员的友好访问。

package application.entity;

import application.service.Service;

public class Entity {

    private String publicData;
    private String packagePrivateData = "secret";   

    public String getPublicData() {
        return publicData;
    }

    public void setPublicData(String publicData) {
        this.publicData = publicData;
    }

    String getPackagePrivateData() {
        return packagePrivateData;
    }

    /** provide access to proteced method for Service'e helper class */
    public Service.EntityFriend getFriend() {
        return new Service.EntityFriend() {
            protected String getEntityPackagePrivateDataImpl() {
                return getPackagePrivateData();
            }
        };
    }
}

好吧,我必须承认它比“friend service:: service;”稍微长一点,但是可以在使用注释保留编译时检查的同时缩短它。

我更喜欢委托、组合或工厂类(取决于导致这个问题的问题),以避免将其设置为公共类。

如果是“不同包中的接口/实现类”问题,那么我将使用一个公共工厂类,它将与impl包位于同一个包中,并防止impl类的暴露。

如果这是一个“我讨厌让这个类/方法公开,只是为了在不同的包中为其他类提供这个功能”的问题,那么我会在同一个包中使用一个公共委托类,并且只公开“外部”类所需的部分功能。

其中一些决策是由目标服务器类加载体系结构(OSGi包、WAR/EAR等)、部署和包命名约定驱动的。例如,上面提出的解决方案“朋友访问器”模式对于普通的java应用程序非常聪明。我想知道在OSGi中实现它是否会因为类加载风格的不同而变得棘手。

例如,“朋友”概念在Java中很有用,可以将API与其实现分开。实现类通常需要访问API类的内部内容,但这些内容不应该公开给API客户端。这可以使用“朋友访问器”模式来实现,如下所示:

通过API公开的类:

package api;

public final class Exposed {
    static {
        // Declare classes in the implementation package as 'friends'
        Accessor.setInstance(new AccessorImpl());
    }

    // Only accessible by 'friend' classes.
    Exposed() {

    }

    // Only accessible by 'friend' classes.
    void sayHello() {
        System.out.println("Hello");
    }

    static final class AccessorImpl extends Accessor {
        protected Exposed createExposed() {
            return new Exposed();
        }

        protected void sayHello(Exposed exposed) {
            exposed.sayHello();
        }
    }
}

提供'friend'功能的类:

package impl;

public abstract class Accessor {

    private static Accessor instance;

    static Accessor getInstance() {
        Accessor a = instance;
        if (a != null) {
            return a;
        }

        return createInstance();
    }

    private static Accessor createInstance() {
        try {
            Class.forName(Exposed.class.getName(), true, 
                Exposed.class.getClassLoader());
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            throw new IllegalStateException(e);
        }

        return instance;
    }

    public static void setInstance(Accessor accessor) {
        if (instance != null) {
            throw new IllegalStateException(
                "Accessor instance already set");
        }

        instance = accessor;
    }

    protected abstract Exposed createExposed();

    protected abstract void sayHello(Exposed exposed);
}

从'friend'实现包中的类的访问示例:

package impl;

public final class FriendlyAccessExample {
    public static void main(String[] args) {
        Accessor accessor = Accessor.getInstance();
        Exposed exposed = accessor.createExposed();
        accessor.sayHello(exposed);
    }
}