合成方法有什么好处？

Question

问题

一位朋友提出了一个有趣的问题。给定以下代码：

public class OuterClass {

    private String message = "Hello World";

    private class InnerClass {
        private String getMessage() {
            return message;
        }
    }

}

如何从外部类打印message 变量内容？当然，不允许更改方法或字段的可访问性。

（来源here，不过是法国博客）

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解决方案

解决这个问题的代码如下：

try {
    Method m = OuterClass.class.getDeclaredMethod("access$000", OuterClass.class);
    OuterClass outerClass = new OuterClass();
    System.out.println(m.invoke(outerClass, outerClass));
} catch (Exception e) {
    e.printStackTrace();
}

注意access$000 方法名并不是真正的标准（即使这种格式是strongly recommanded），一些JVM 会将此方法命名为access$0。因此，更好的解决方案是检查合成方法：

Method method = null;
int i = 0;
while ((method == null) && (i < OuterClass.class.getDeclaredMethods().length)) {
    if (OuterClass.class.getDeclaredMethods()[i].isSynthetic()) {
        method = OuterClass.class.getDeclaredMethods()[i];
    }
    i++;
}
if (method != null) {
    try {
        System.out.println(method.invoke(null, new OuterClass()));
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

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所以这个问题的有趣之处在于突出了合成方法的使用。使用这些方法，我可以像在解决方案中那样访问私有字段。当然，我需要使用反射，而且我认为使用这种东西可能会很危险......

问题

对于作为开发人员的我来说，合成方法的兴趣是什么？什么情况下可以使用合成物？

Answer 1

正如您所演示的，Java 访问修饰符只是提供信息，可以通过使用反射来规避它们。所以你的问题大致相当于“绕过访问修饰符有什么好处？”除了恶意目的之外，我还想到了调试；例如，您可以从库外部记录某些库内部的内部状态，而根本无需接触库代码本身。另一个例子是与脚本语言的合作；如果您在编译时不知道哪些类和方法可用，反射会非常有用。例如，Jython 的内部使用了大量的反射。

Answer 2

作为开发人员，您对合成方法有何兴趣？好吧，对于初学者来说，不要调用它们（出于其他回答者解释的原因）。

但是要记住一件有趣的事情，特别是如果您正在编写 Java 代码以在安全敏感的环境中运行，那就是合成方法可能会为攻击者提供进入您的私有字段的后门。

当然，有一些重要的“如果”——我的意思是，必要条件——让这样的漏洞真正重要：

1. 攻击者实际上必须在您的 JVM 中运行代码。大多数情况下，这不是问题，因为运行的唯一代码是您自己的。
2. 攻击者的代码需要和你的内部类在同一个包中（因为合成方法被声明为包私有）。
3. 攻击者的代码必须从与您的类相同的类加载器中加载。如果您让不受信任的代码在 JVM 中运行（条件 #1），那么您最好为不受信任的代码使用单独的类加载器。

Answer 3

您永远不应该使用反射调用合成访问器方法，它们可能会根据您使用的编译器而改变。例如，在我的机器上在 jdk1.6 上运行您的解决方案失败，因为找不到 access$000 方法。

合成访问器是一种隐蔽的编译器破解方法，用于解决内部类是 Java 1.1 的补充这一事实，并且 VM 规范从未更改以适应它们。