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

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);
    }
}

其他回答

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。

下面是一个具有可重用Friend类的清晰用例示例。这种机制的好处是使用简单。也许给单元测试类比应用程序的其他部分更多的访问权是好的。

首先,这里有一个如何使用Friend类的示例。

public class Owner {
    private final String member = "value";

    public String getMember(final Friend friend) {
        // Make sure only a friend is accepted.
        friend.is(Other.class);
        return member;
    }
}

然后在另一个包中你可以这样做:

public class Other {
    private final Friend friend = new Friend(this);

    public void test() {
        String s = new Owner().getMember(friend);
        System.out.println(s);
    }
}

Friend类如下所示。

public final class Friend {
    private final Class as;

    public Friend(final Object is) {
        as = is.getClass();
    }

    public void is(final Class c) {
        if (c == as)
            return;
        throw new ClassCastException(String.format("%s is not an expected friend.", as.getName()));
    }

    public void is(final Class... classes) {
        for (final Class c : classes)
            if (c == as)
                return;
        is((Class)null);
    }
}

然而,问题是,它可能会被这样滥用:

public class Abuser {
    public void doBadThings() {
        Friend badFriend = new Friend(new Other());
        String s = new Owner().getMember(badFriend);
        System.out.println(s);
    }
}

现在,Other类可能确实没有任何公共构造函数,因此不可能实现上面的Abuser代码。但是,如果您的类确实有一个公共构造函数,那么可能建议将Friend类复制为内部类。以Other2类为例:

public class Other2 {
    private final Friend friend = new Friend();

    public final class Friend {
        private Friend() {}
        public void check() {}
    }

    public void test() {
        String s = new Owner2().getMember(friend);
        System.out.println(s);
    }
}

然后Owner2类是这样的:

public class Owner2 {
    private final String member = "value";

    public String getMember(final Other2.Friend friend) {
        friend.check();
        return member;
    }
}

注意Other2。Friend类有一个私有构造函数,因此这是一种更安全的方式。

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。

我认为c++中的友类就像Java中的内部类概念。使用内部类 实际上可以定义一个外围类和一个封闭类。封闭类具有对其封闭类的public和private成员的完全访问权。 请看下面的链接: http://docs.oracle.com/javase/tutorial/java/javaOO/nested.html

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。