java - 仅使用私有(private)构造函数扩展类

Question

问题是:我有一个只有私有(private)构造函数可用的类(我不能修改它的源代码)，我需要扩展它。

由于反射允许我们在需要时创建此类的实例(通过获取构造函数并调用 newInstance())，是否有任何方法可以创建此类的扩展版本的实例(我的意思是，真的有任何方法，即使它反对 OOP)？

我知道，这是一个不好的做法，但看起来我别无选择:我需要拦截对一个类的一些调用(它是一个单例，它不是一个接口(interface)实现，所以动态代理在这里不起作用) .

最小示例(按要求):

public class Singleton {
static private Singleton instance;

private Singleton() {
}

public static Singleton getFactory() {
    if (instance == null)
        instance = new Singleton();
    return instance;
}

public void doWork(String arg) {
    System.out.println(arg);
}}

我想做的就是构建我自己的包装器(就像这个)

class Extension extends Singleton {
@Override
public void doWork(String arg) {
    super.doWork("Processed: " + arg);
}}

然后使用反射将其注入(inject)工厂:

Singleton.class.getField("instance").set(null, new Extension());

但我看不到任何构造此类对象的方法，因为它的父类(super class)的构造函数是私有(private)的。问题是“这是否可能”。

Answer 1

如果

有可能( 但是一个糟糕的 hack)

• 您拥有带有私有(private)构造函数的类的源代码，或者您可以从字节码重构它
• 该类由应用程序类加载器加载
• 你可以修改jvm的类路径

您可以创建一个与原始类二进制兼容的补丁。

我将在下一节中调用您要扩展的类 PrivateConstructorClass。

1. 获取PrivateConstructorClass 的源代码并将其复制到源文件中。不得更改包和类名称。
2. 将 PrivateConstructorClass 的构造函数从私有(private)更改为 protected 。
3. 重新编译修改后的PrivateConstructorClass源文件。
4. 将编译后的类文件打包成jar包。例如。称为“patch.jar”
5. 创建一个扩展第一个类的类，并根据 patch.jar 中的类编译它
6. 更改 jvm 的类路径，使 patch.jar 成为类路径中的第一个条目。

现在有一些示例代码可以让您检查它是如何工作的:

期望以下文件夹结构

+-- workspace
  +- private
  +- patch
  +- client

在private文件夹中创建PrivateConstructor类

public class PrivateConstructor {


    private String test;

    private PrivateConstructor(String test){
        this.test = test;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return test;
    }
}

在private文件夹下打开命令提示符，编译打包。

$ javac PrivateConstructor.java
$ jar cvf private.jar PrivateConstructor.class

现在在 patch 文件夹中创建补丁文件:

    public class PrivateConstructor {


    private String test;

    protected PrivateConstructor(String test){
        this.test = test;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return test;
    }
}

编译打包

$ javac PrivateConstructor.java
$ jar cvf patch.jar PrivateConstructor.class

现在是有趣的部分。

在客户端文件夹中创建一个扩展 PrivateConstructor 的类。

public class ExtendedPrivateConstructor extends PrivateConstructor {


    public ExtendedPrivateConstructor(String test){
        super(test);
    }
}

和一个测试它的主类

public class Main {

    public static void main(String str[])  {
       PrivateConstructor privateConstructor = new ExtendedPrivateConstructor("Gotcha");
       System.out.println(privateConstructor);
    }
}

现在针对 patch.jar 编译 client 文件夹的源文件>

 $ javac -cp ..\patch\patch.jar ExtendedPrivateConstructor.java Main.java

现在用类路径上的两个 jar 运行它，看看会发生什么。

如果 patch.jar 出现在 private.jar 之前，则 PrivateConstructor 类从 patch.jar 加载， 因为应用程序类加载器是一个 URLClassLoader。

 $ java -cp .;..\patch\patch.jar;..\private\private.jar  Main // This works
 $ java -cp .;..\private\private.jar;..\patch\patch.jar  Main // This will fail