Java中不為人知的特殊方法是什么

本篇內容主要講解“Java中不為人知的特殊方法是什么”，感興趣的朋友不妨來看看。本文介紹的方法操作簡單快捷，實用性強。下面就讓小編來帶大家學習“Java中不為人知的特殊方法是什么”吧!

可見性

當你創建一個嵌套類的時候，它的私有變量和方法對上層的類是可見的。這個在不可變嵌套式Builder模式中用到了。這是Java語言規范里已經定義好的一個行為。

package synthetic;
//java框架www.1b23.compublic class SyntheticMethodTest1 {private A aObj = new A();public class A {private int i;
    }private class B {private int i = aObj.i;
    }public static void main(String[] args) {
        SyntheticMethodTest1 me = new SyntheticMethodTest1();
        me.aObj.i = 1;
        B bObj = me.new B();
        System.out.println(bObj.i);
    }
}

JVM是如何處理這個的？它可不知道什么是內部類或者嵌套類的。JVM對所有的類都一視同仁，它都認為是頂級類。所有類都會被編譯成頂級類，而那些內部類編譯完后會生成…$… class的類文件。

$ ls -Fart
../                         SyntheticMethodTest2$A.class  MyClass.java  SyntheticMethodTest4.java  SyntheticMethodTest2.java
SyntheticMethodTest2.class  SyntheticMethodTest3.java     ./            MyClassSon.java            SyntheticMethodTest1.java

如果你創建一個內部類的話，它會被徹底編譯成一個頂級類。

那這些私有變量又是如何被外部類訪問的呢？如果它們是個頂級類的私有變量（它們的確也是），那為什么別的類還能直接訪問這些變量？

javac是這樣解決這個問題的，對于任何private的字段，方法或者構造函數，如果它們也被其它頂層類所使用，就會生成一個synthetic方法。這些synthetic方法是用來訪問最初的私有變量/方法/構造函數的。這些方法的生成也很智能：只有確實被外部類用到了，才會生成這樣的方法。

package synthetic;import java.lang.reflect.Constructor;import java.lang.reflect.Method;
//java框架www.1b23.compublic class SyntheticMethodTest2 {public static class A {private A(){}private int x;private void x(){};
    }public static void main(String[] args) {
        A a = new A();
        a.x = 2;
        a.x();
        System.out.println(a.x);for (Method m : A.class.getDeclaredMethods()) {
            System.out.println(String.format("%08X", m.getModifiers()) + " " + m.getName());
        }
        System.out.println("--------------------------");for (Method m : A.class.getMethods()) {
            System.out.println(String.format("%08X", m.getModifiers()) + " " + m.getReturnType().getSimpleName() + " " + m.getName());
        }
        System.out.println("--------------------------");for( Constructor<?> c : A.class.getDeclaredConstructors() ){
            System.out.println(String.format("%08X", c.getModifiers()) + " " + c.getName());
        }
    }
}

這些生成的方法的名字取決于具體的實現，最后叫什么也不好說。我只能說在我運行的這個平臺上，上述程序的輸出是這樣的：

200001008 access$100001008 access$200001008 access$300000002 x
--------------------------00000111 void wait00000011 void wait00000011 void wait00000001 boolean equals00000001 String toString00000101 int hashCode00000111 Class getClass00000111 void notify00000111 void notifyAll
--------------------------00000002 synthetic.SyntheticMethodTest2$A00001000 synthetic.SyntheticMethodTest2$A

在上面這個程序中，我們給變量x賦值，然后又調用了一個同名的方法。這會觸發編譯器生成對應的synthetic方法。你會看到它生成了三個方法，應該是x變量的setter和getter方法，以及x()方法對應的一個synthetic方法。這些方法并不存在于getMethods方法里返回的列表中，因為它們是synthetic方法，是不能直接被調用的。從這點來看，它們和私有方法差不多。

看一下java.lang.reflect.Modifier里面定義的常量，可以明白這些十六進制的數字代表的是什么：

00001008 SYNTHETIC|STATIC00000002 PRIVATE00000111 NATIVE|FINAL|PUBLIC00000011 FINAL|PUBLIC00000001 PUBLIC00001000 SYNTHETIC

列表中有兩個是構造方法。還有一個私有方法以及一個synthetic方法。存在這個私有方法是因為我們確實定義了它。而synthetic方法的出現是因為我們從外部類調用了它內部的私有成員。到目前為止，還沒有出現過bridge方法。

泛型和繼承

到目前為止，看起來還不錯。不過我們還沒有看到”volatile”方法。

看一下java.lang.reflect.Modifier的源碼你會發現0x00000040這個常量被定義了兩次。一次是定義成VOLATILE，還有一次是BRIDGE（后者是包內部私有的，并不對外開放）。

想出現volatile方法的話，寫個簡單的程序就行了：

package synthetic;import java.lang.reflect.Method;import java.util.LinkedList;
//java框架www.1b23.compublic class SyntheticMethodTest3 {public static class MyLink extends LinkedList {@Overridepublic String get(int i) {return "";
        }
    }public static void main(String[] args) {for (Method m : MyLink.class.getDeclaredMethods()) {
            System.out.println(String.format("%08X", m.getModifiers()) + " " + m.getReturnType().getSimpleName() + " " + m.getName());
        }
    }
}

這個鏈表有一個返回String的get(int)方法。先別討論代碼整不整潔的問題了。這只是段示例代碼而已。整潔的代碼當然也會出現同樣的問題，不過越復雜的代碼越難定位問題罷了。

輸出的結果是這樣的：

00000001 String get00001041 Object get

這里有兩個get方法。一個是代碼里的那個，另外一個是synthetic和bridge方法。用javap反編譯后會是這樣的：

public java.lang.String get(int);
  Code:
   Stack=1, Locals=2, Args_size=2
   0:   ldc     #2; //String
   2:   areturn
  LineNumberTable:
   line 12: 0public java.lang.Object get(int);
  Code:
   Stack=2, Locals=2, Args_size=2
   0:   aload_0   1:   iload_1   2:   invokevirtual   #3; //Method get:(I)Ljava/lang/String;
   5:   areturn

有趣的是，兩個方法的簽名是一模一樣的，只有返回類型不同。這個在JVM里面是合法的，不過在Java語言里可不允許。bridge的這個方法不干別的，就只是去調用了下原始的那個方法。

為什么我們需要這個synthetic方法呢，誰會調用它？比如現在有段代碼想要調用一個非MyLink類型變量的get(int)方法：

List<?> a = new MyLink();
        Object z = a.get(0);

它不能調用返回String的方法，因為List里沒這樣的方法。為了解釋的更清楚一點，我們重寫下add方法而不是get方法：

package synthetic;import java.util.LinkedList;import java.util.List;public class SyntheticMethodTest4 {public static class MyLink extends LinkedList {@Overridepublic boolean add(String s) {return true;
        }
    }public static void main(String[] args) {
        List a = new MyLink();
        a.add("");
        a.add(13);
    }
}

我們會發現這個bridge方法

public boolean add(java.lang.Object);
  Code:
   Stack=2, Locals=2, Args_size=2
   0:   aload_0   1:   aload_1   2:   checkcast       #2; //class java/lang/String
   5:   invokevirtual   #3; //Method add:(Ljava/lang/String;)Z
   8:   ireturn

它不僅調用了原始的方法，它還進行了類型檢查。這個檢查是在運行時進行的，并不是由JVM自己來完成。正如你所想，在18行的地方會拋出一個異常：

Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: java.lang.Integer cannot be cast to java.lang.String
    at synthetic.SyntheticMethodTest4$MyLink.add(SyntheticMethodTest4.java:1)
    at synthetic.SyntheticMethodTest4.main(SyntheticMethodTest4.java:18)

到此，相信大家對“Java中不為人知的特殊方法是什么”有了更深的了解，不妨來實際操作一番吧！這里是億速云網站，更多相關內容可以進入相關頻道進行查詢，關注我們，繼續學習！