包私有方法似乎没有被覆盖答案

【问题标题】：Package-private method seems to not be overriden包私有方法似乎没有被覆盖
【发布时间】：2014-11-10 08:14:35
【问题描述】：

我使用 ASM 生成基于类ToOverride 的超类。我想覆盖它的ToOverride::getValue 方法。提到的类看起来像：

public abstract class ToOverride {

   Object getValue(String str, Object arg) throws Exception {
     throw new IllegalStateException("PARENT!");
   }

   Object justMethod() {
     return "test";
   }
}

在普通的 java 中，预期的类应该是这样的：

public class GeneratedInheritor extends ToOverride {
  @Override
  Object getValue(String str, Object arg) throws Exception {
    return str + arg;
  }
}

我生成了后一个类，它产生了以下字节码。

// class version 49.0 (49)
// access flags 0x21
public class com/example/GeneratedInheritor extends com/example/ToOverride {

    // access flags 0x1
    public <init>()V
        ALOAD 0
        INVOKESPECIAL com/example/ToOverride.<init> ()V
        RETURN
        MAXSTACK = 1
        MAXLOCALS = 1

    // access flags 0x0
    getValue(Ljava/lang/String;Ljava/lang/Object;)Ljava/lang/Object; throws java/lang/Exception 
        NEW java/lang/StringBuilder
        DUP
        INVOKESPECIAL java/lang/StringBuilder.<init> ()V
        ALOAD 1
        INVOKEVIRTUAL java/lang/StringBuilder.append (Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
        ALOAD 2
        INVOKEVIRTUAL java/lang/StringBuilder.append (Ljava/lang/Object;)Ljava/lang/StringBuilder;
        INVOKEVIRTUAL java/lang/StringBuilder.toString ()Ljava/lang/String;
        ARETURN
        MAXSTACK = 2
        MAXLOCALS = 3
}

使用以下ClassLoader加载生成的类：

class DynamicallyCreatedClassesLoader extends ClassLoader {
  public Class defineClass(String name, byte[] b) {
    return defineClass(name, b, 0, b.length);
  }
}

我还用 ASM*s CheckClassAdapter 测试了生成的字节码。没有发生错误。当我调用生成的类的 getValue 方法时，它会导致 java.lang.IllegalStateException: PARENT! 这意味着我重写的 GeneratedInheritor::getValue 方法根本没有被调用。但是我可以在GeneratedInheritor的方法列表中看到getValue方法（使用GeneratedInheritor.class::getDeclaredMethods）。

【问题讨论】：

标签： java classloader java-bytecode-asm overriding

【解决方案1】：

为了澄清这里发生的事情（对于非生成类也是如此），请考虑在同一个包中定义和重新定义包私有方法的两个公共类：

package qux;
public class Foo {
  void baz() { System.out.println("Foo"); }
}

package qux;
public class Bar extends Foo {
  @Override
  void baz() { System.out.println("Bar"); }
}

这编译得很好，Java 编译器会为您确认Bar 正在使用@Override 覆盖Foo 中的方法baz。然而，即使是经验丰富的 Java 开发人员也感到惊讶的是，baz 方法在运行时不一定会被覆盖！这种混淆的根源在于编译时和运行时类的不同：

在编译时，任何类qux.Foo 都被认为等于任何其他qux.Foo。用这个名称定义两个类是非法的（.java 文件的命名约定已经隐含了这一点）。同样，两个包qux 和qux 总是被认为只是它们的名字是相同的。因此，编译器正确验证qux.Bar 覆盖qux.Foo 中的包私有baz，因为这两个类都在包qux 中定义。
在运行时，名为qux.Foo 的两个类可能不再相等。运行时类由包含类名和类的ClassLoader 的元组标识。如果名称相等但ClassLoader 不相等，则两个Class 实例不被视为相等。因此：
```
classLoaderA.load("qux.Foo") != classLoaderB.load("qux.Foo");
```
当（且仅当）两个类加载器不将类加载委托给同一个父级时，可能为真。包也是如此。假设上面的两个类qux.Foo是由不同的类加载器加载的。在这种情况下，它们的包都是qux 也不被认为是相等的。事实上，包也通过它们的名称和它们被检索的类的（隐式）ClassLoader 进行比较。

但这在实践中意味着什么？

考虑上面的qux.Bar 和qux.Foo 是由两个不同的类加载器加载的。只要类 qux.Foo 是公开的，这就是合法的。除了定义类，qux.Foo::baz 方法是包私有的，因此对qux.Bar 不可见，它现在位于与qux.Foo 不同的运行时包中。因此，qux.Foo::baz 对 qux.Bar 不可见，也不能被它覆盖。

因此，调用new Bar().baz() 可能会打印Foo 或Bar，具体取决于调用baz 方法的代码的运行时包。代码是否属于Foo的包，调用打印Foo，是否属于Bar的包，调用打印Bar。如果它不属于这两个包中的任何一个（甚至可能是第三个类加载器的qux 包），则这两个方法都不可见并且会抛出IllegalAccessError。

有了这个，你现在可以理解发生了什么。您的GeneratedInheritor 由DynamicallyCreatedClassesLoader 加载。后者不是执行测试代码的类的类加载器。因此，它不属于您的运行时生成类的包，并且生成的类的getValue 方法对您的测试代码不可见。但是，您要覆盖的原始 getValue 方法对您的测试代码可见并被调用。这样，你遇到的异常就会被抛出。

【讨论】：

【解决方案2】：

为了解决这个问题，我执行了以下步骤。

如果你使用不同的类加载器：

基类应该是公共的（如果我们使用默认访问修饰符，那么我们的类加载器将无法找到生成的类）
要成功覆盖 getValue 方法，它必须至少具有“受保护”访问修饰符。

【讨论】：