早在介紹多態的時候,曾經提到公雞實例的性別屬性可能被篡改成雌性,不過面向對象的三大特性包含了封裝、繼承和多態,只要把性別屬性設置爲private私有級別,也不提供setSex這樣的性別修改方法,那麼性別屬性就被嚴嚴實實地封裝了起來,不但外部沒法修改性別屬性,連公雞類的子類都沒法修改。如此一來,公雞實例的性別屬性可謂防禦周全,壓根不存在被篡改的可能性。可是Java給面向對象留了個後門,也就是反射技術,利用反射技術居然可以攻破封裝的防禦網,使得篡改私有屬性從理想變成了現實,趕忙來看看反射技術是怎樣作到這點的。
上一篇文章講到經過字符串能夠得到該串所表明的Class對象,那麼經過字段名稱字符串也能得到對應的字段對象,其中的獲取操做用到了Class對象的getDeclaredField方法,完整的字段對象獲取代碼以下所示:html
try { Class cls = Chicken.class; // 得到Chicken類的基因類型 // 經過字段名稱獲取該類的字段對象 Field sexField = cls.getDeclaredField("sex"); } catch (NoSuchFieldException e) { // 捕捉到了無此字段異常 e.printStackTrace(); } catch (SecurityException e) { // 捕捉到了安全異常 e.printStackTrace(); }
注意調用getDeclaredField方法之時須要捕捉兩種異常,包括無此字段異常NoSuchFieldException和安全異常SecurityException。如今獲得的Field對象便隱藏着sex屬性的內在信息,要想從Field對象挖掘出sex屬性的數值,還得繼續下列兩個步驟的處理:
一、調用Field對象的setAccessible方法,並傳入true值,表示將該字段設置爲容許訪問,以解除private的限制;
二、調用Field對象的getInt方法,並傳入雞類實例,表示準備從該示例中獲取指定字段的整型值。同理調用getBoolean方法獲取的是布爾值,調用getString方法獲取的是字符串值。假若是獲取基本類型之外的類型值,則需先調用get方法得到Object對象,再強制轉換爲目標類型。
整合以上的兩個處理步驟,獲得如下的字段數值獲取代碼:java
if (sexField != null) { sexField.setAccessible(true); // 將該字段設置爲容許訪問 try { sex = sexField.getInt(chicken); // 獲取某實例的字段值 } catch (IllegalArgumentException e) { // 捕捉到了非法參數異常 e.printStackTrace(); } catch (IllegalAccessException e) { // 捕捉到了非法入口異常 e.printStackTrace(); } }
注意字段對象的getInt方法在調用時也要捕捉兩種異常,包括非法參數異常IllegalArgumentException,以及非法入口異常IllegalAccessException。這裏的兩種異常加上以前調用getDeclaredField方法的兩種異常,寥寥數行的反射代碼竟要手工捕捉四種異常,未免太大動干戈了。其實程序員能夠相信本身,保證反射過程當中的操做代碼徹底正確,這樣便無需逐個捕捉某種異常,只要一次性捕捉總的異常即Exception就好了。因而簡化了異常捕捉邏輯的反射代碼變成了下面這般:程序員
// 經過反射來得到某個實例的私有屬性 private static int getReflectSex(Chicken chicken) { int sex = -1; try { Class cls = Chicken.class; // 得到Chicken類的基因類型 // 經過字段名稱獲取該類的字段對象 Field sexField = cls.getDeclaredField("sex"); if (sexField != null) { sexField.setAccessible(true); // 將該字段設置爲容許訪問 sex = sexField.getInt(chicken); // 獲取某實例的字段值 } } catch (Exception e) { // 捕捉到了任何一種異常(錯誤除外) e.printStackTrace(); } return sex; }
然而上面的代碼僅僅經過反射取到性別字段的數值,仍舊沒能修改該字段的數值,若想真正改變性別字段的取值,須要把getInt方法改成setInt方法,並給setInt方法的第二個參數傳入修改後的數值。此時利用反射技術篡改字段值的代碼示例以下:安全
// 經過反射來修改某個實例的私有屬性 private static void setReflectSex(Chicken chicken, int sex) { try { Class cls = Chicken.class; // 得到Chicken類的基因類型 // 經過字段名稱獲取該類的字段對象 Field sexField = cls.getDeclaredField("sex"); if (sexField != null) { sexField.setAccessible(true); // 將該字段設置爲容許訪問 sexField.setInt(chicken, sex); // 將某實例的該字段修改成指定數值 } } catch (Exception e) { // 捕捉到了任何一種異常(錯誤除外) e.printStackTrace(); } }
從上述的setReflectSex代碼可知,該方法傳入一個雞類實例和新的性別,目的是把這隻雞的性別變過來。這下有了getReflectSex方法可讀取性別屬性,還有setReflectSex方法可寫入性別屬性,再由外部接連調用這兩個方法,從而驗證反射技術的執行效果。下面是外部前後篡改公雞實例性別、篡改母雞實例性別的演示代碼:日誌
Cock cock = new Cock(); // 建立一個公雞實例 System.out.println("準備修理公雞,性別取值 = "+getReflectSex(cock)); setReflectSex(cock, cock.FEMALE); // 把公雞實例的性別篡改成「雌性」 System.out.println("結束脩理公雞,性別取值 = "+getReflectSex(cock)); Hen hen = new Hen(); // 建立一個母雞實例 System.out.println("準備修理母雞,性別取值 = "+getReflectSex(hen)); setReflectSex(hen, hen.MALE); // 把母雞實例的性別篡改成「雄性」 System.out.println("結束脩理母雞,性別取值 = "+getReflectSex(hen));
運行以上的演示代碼,觀察到下列的日誌描述:htm
準備修理公雞,性別取值 = 0 結束脩理公雞,性別取值 = 1 準備修理母雞,性別取值 = 1 結束脩理母雞,性別取值 = 0
可見儘管雞類的sex屬性被聲明爲private,可是公雞實例的性別依然被篡改成雌性,母雞實例的性別依然被篡改成雄性了。對象
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