Обращение к private-элементам в Java (Java Reflection)

Недавно у нас с Ивом состоялся разговор о private-элементах Java (приватные классы, поля и т.д.)
Он был уверен, что если класс объявлен как приватный - его экземпляр нельзя создать где-либо еще, кроме как из класса, в котором он был объявлен. То же самое с приватными полями - если поле описано с модификатором доступа private, то к нему нельзя получить доступ если нет соответствующих getter/setter-методов.

На самом деле, механизм Java Reflection позволяет сделать с кодом все, что угодно и получить доступ к любой информации о коде и к состоянию объектов.

PublicClass.java

01
02 public class PublicClass {
03
04     /**
05      * Значение этой переменной нельзя непосредственно установить из Java-кода
06      * оператором присваивания, но, как будет видно дальше, это значение можно
07      * изменить при помощи механизма рефлексии.
08      */
09      private int a = 0;
10     
11      public int getA() {
12          return a;
13      }
14
15      /**
16       * Это приватный класс. Дальше в примерах мы создадим экземпляр этого класса
17       * и вызовем на нем метод <code>toString()</code>.
18       * 
19       * Этот класс может существовать только в контексте экземпляра
20       * {@link PublicClass}; мы увидим, как можно установить контекст для нового
21       * экземпляра {@link PrivateInnerClass}.
22       * 
23       * @author dmitrygusev
24       * 
25       */
26       @SuppressWarnings("unused")
27       private class PrivateInnerClass {
28           @Override
29           public String toString() {
30               return "Hello from PrivateInnerClass instance!";
31           }
32       }
33
34 }

TestAccessPrivateMembers.java

01 import static org.junit.Assert.assertEquals;
02
03 import java.lang.reflect.Constructor;
04 import java.lang.reflect.Field;
05 import java.lang.reflect.Member;
06
07 import org.junit.Test;
08
09 public class TestAccessPrivateMembers {
10
11     /**
12      * Получим список объявленных конструкторов. Методы
13      * <code>java.lang.Class.getDeclaredXXX()</code>, например,
14      * {@link Class#getDeclaredConstructors()}, возвращают список всех
15      * объявленных элементов ({@link Member}), а не только
16      * <code>public</code>.
17      * 
18      * Если нужно получить только <code>public</code> элементы, то можно
19      * воспользоваться методами <code>java.lang.Class.getYYY()</code>
20      * (например, {@link Class#getConstructors()}).
21      * 
22      * @see java.lang.reflect.Member
23      * @see java.lang.Class
24      * @see java.lang.reflect.Field
25      * @see java.lang.reflect.Method
26      * @see java.lang.reflect.Constructor
27      */
28      @Test public void accessPrivateMembers() throws Exception {
29          /*
30           * В данном случае у нас лишь один inner-класс - PrivateInnerClass 
31           */
32          Class<?> clazz = PublicClass.class.getDeclaredClasses()[0];
33         
34          /*
35           * Получим его конктруктор по умолчанию
36           */
37          Constructor<?> constr = clazz.getDeclaredConstructors()[0];
38         
39          /*
40           * Установим признак доступности этого конструктора, чтобы его можно
41           * было вызвать
42           */
43          constr.setAccessible(true);
44         
45          /*
46           * Создадим класс-контекст для внутреннего класса
47           */
48          PublicClass pc = new PublicClass();
49         
50          /*
51           * Создадим экземпляр внутреннего класса, передав класс-контекст в
52           * качестве параметра конструктору
53           */
54          Object o = constr.newInstance(pc);
55         
56          /*
57           * Вызовем метод toString() на внутреннем классе 
58           */
59          assertEquals("Hello from PrivateInnerClass instance!", o.toString());
60
61          /*
62           * Прочитаем значение private-переменной через соответствующий
63           * getter-метод
64           */
65          assertEquals(0, pc.getA());
66
67          /*
68           * Изменим значение этой private-переменной. Для этого нужно получить
69           * соответствующий объект java.lang.reflect.Field, у которого есть метод
70           * Field.set(object, value).
71           */
72          Field fieldA = pc.getClass().getDeclaredField("a");
73         
74          fieldA.setAccessible(true);
75         
76          fieldA.set(pc, 2);
77
78          /*
79           * Прочитаем значение private-поля - оно должно быть равно 2
80           */
81          assertEquals(2, pc.getA());
82      }
83     
84 }