(六)： 利用java的反射机制(reflection)改变类中只读属性

public class ReadOnlyClass {
    	private String name = "hello";
	public String getName(){
		return name;
	}
}

问题：能否将ReadOnlyClass 类的一个对象，把它的name属性的值由hello改为world?如果能，请写出实现代码。如果不能请说明理由。
解答：可以。利用java的反射。
分析：任何一个类，我们可以得到它运行时的Class实例，对于ReadOnlyClass 类，我们可以通过ReadOnlyClass .class得到它运行时的Class实例，接着我们可以通过该类的Class实例去获得这个name这个属性所对应的Field对象。我们知道对应一个类的属性都有一个和它相关的Field对象存在，对于构造方法来说有一个Constructor对象存在，对于一个方法来说有一个对应的Method对象存在。通过这些我们可以利用发射来给这些属性动态的赋值。首先我们来看jdk api中Class类的两个方法的叙述：
public Field getField(String name)throws NoSuchFieldException,SecurityException
Returns a Field object that reflects the specified public member field of the class or interface represented by this Class object. The name parameter is a String specifying the simple name of the desired field.(翻译：返回一个 Field 对象，它反映此 Class 对象所表示的类或接口的指定publlic属性字段。name 参数是一个 String，用于指定所需字段的简称。)
The field to be reflected is determined by the algorithm that follows. Let C be the class represented by this object:(翻译：要反映的字段由下面的算法确定。设 C 为此对象所表示的类：)
If C declares a public field with the name specified, that is the field to be reflected.(翻译：如果 C 声明一个带有指定名的公共字段，则它就是要反映的字段。)
If no field was found in step 1 above, this algorithm is applied recursively to each direct superinterface of C. The direct superinterfaces are searched in the order they were declared.(翻译：如果在第 1 步中没有找到任何字段，则该算法被递归地应用于 C 的每一个直接超接口。直接超接口按其声明顺序进行搜索)
If no field was found in steps 1 and 2 above, and C has a superclass S, then this algorithm is invoked recursively upon S. If C has no superclass, then a NoSuchFieldException is thrown.(翻译：如果在第 1、2 两步没有找到任何字段，且 C 有一个超类 S，则在 S 上递归调用该算法。如果 C 没有超类，则抛出 NoSuchFieldException。)
See The Java Language Specification, sections 8.2 and 8.3. (翻译：请参阅《Java Language Specification》的第 8.2 和 8.3 节。 )

public Field getDeclaredField(String name) throws NoSuchFieldException,SecurityException
Returns a Field object that reflects the specified declared field of the class or interface represented by this Class object. The name parameter is a String that specifies the simple name of the desired field. Note that this method will not reflect the length field of an array class.(翻译：返回一个 Field 对象，该对象反映此 Class 对象所表示的类或接口的指定已声明字段。name 参数是一个 String，它指定所需字段的简称。注意，此方法不反映数组类的 length 字段。)
从上面的jdk api我们知道，要得到name属性对应的Field对象，我们只能调用Class的getDeclaredField方法，因为getField方法只能得到一个类的public的属性对应的Field对象，而这里的name属性是private的。我们通过Class的getDeclaredField方法得到name属性对应的Field对象后，我们就可以调用Field对象的set(对象,属性值)方法给name属性赋值。由于name是private的，我们要想知道我们到底改变了name的值没有，我们可以通过Field类的父类的setAccessible(boolean flag)方法来压制java语言的访问限制。对于setAccessible方法，我们看jdk文档：
public void setAccessible(boolean flag)throws SecurityException
Set the accessible flag for this object to the indicated boolean value. A value of true indicates that the reflected object should suppress Java language access checking when it is used. A value of false indicates that the reflected object should enforce Java language access checks.(翻译：将此对象的 accessible 标志设置为指示的布尔值。值为 true 则指示反射的对象在使用时应该取消 Java 语言访问检查。值为 false 则指示反射的对象应该实施 Java 语言访问检查。 )
First, if there is a security manager, its checkPermission method is called with a ReflectPermission("suppressAccessChecks") permission. (翻译：首先，如果存在安全管理器，则在 ReflectPermission("suppressAccessChecks") 权限下调用 checkPermission 方法。)
A SecurityException is raised if flag is true but accessibility of this object may not be changed (for example, if this element object is a Constructor object for the class Class). (翻译：如果 flag 为 true，并且不能更改此对象的可访问性（例如，如果此元素对象是 Class 类的 Constructor 对象），则会引发 SecurityException。)
A SecurityException is raised if this object is a Constructor object for the class java.lang.Class, and flag is true. (翻译：如果此对象是 java.lang.Class 类的 Constructor 对象，并且 flag 为 true，则会引发 SecurityException。)
从jdk文档，我们可以通过setAccessible方法将其设置为true,这样我们就可以去访问name属性了。

实现代码如下:

public class ReadOnlyClassByReflection {
	public static void main(String[] args)throws Exception {
		ReadOnlyClass  pt = new ReadOnlyClass();
		Class<?> clazz = ReadOnlyClass.class;
		Field field = clazz.getDeclaredField("name");
		field.setAccessible(true);
		field.set(pt, "world");
		System.out.println(pt.getName());
	}
}

总结：对于一个类，它只有唯一的一个Class对象，它来标识这个对象。这个Class对象就能够获得这个类的结构上的特征。那么通过class对象就可以来获得这个类相应的构造方法，属性等。
    获得某一个类它的class对象有4种方式:
    1、使用类的.class语法
    2、通过类的对象的getClass()方法。getClass()方法在Object类里面定义的。
    3、通过Class对象的forName()方法
    4、对于包装类，可以通过.TYPE语法方式
    通过类的反射机制，我们可以去改变只读的private的属性的值。

评论

1 楼 javascripteye 2009-02-27  

thanks