公共方法返回私有类实例怎么办？

Question

我正在尝试测试以下情况：

1. 有一个主类（city.Main）。
2. 有一个包（package castle）。
3. 在该包中，有一个公共类（castle.Guard）和一个包私有类（castle.Princess）。
4. 如果公共类返回私有类的实例会怎样？

这是我的代码： Main.java

package city;

import castle.Guard;

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        Princess princess = Guard.getPrincessStatic();
        // Error: Princess cannot be resolved to a type
        
        Guard.getPrincessStatic().sayHi();
        // Error: The type Princess is not visible
        
        Guard guard = new Guard();
        guard.getPrincess().sayHi();
        // Error: The type Princess is not visible
        
        guard.getPrincessMember().sayHi();
        // Error: The type Princess is not visible
    }

}

Guard.java

package castle;

public class Guard {

    public Princess getPrincess() {
        return new Princess();
    }

    public static Princess getPrincessStatic() {
        return new Princess();
    }
    
    private Princess m_princess = new Princess();
    
    public Princess getPrincessMember() {
        return m_princess;
    }
}

Princess.java

package castle;

class Princess {
    public void sayHi() { System.out.println("Hi world"); }
}

请注意，main() 中的所有 4 条语句都有错误。

我也做了一些研究。实际上，我想模仿这个答案。但是我不知道为什么我的代码会抛出错误。

感谢任何解释！

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编辑：

我打算将 castle-Princess 设为包私有。我知道，通过返回其包外的包私有类，我应该做好准备迎接错误。但为什么那个答案能够工作，而我的却不能呢？

- midnite

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错误基本上是在说“private意味着私有！”这些链接可能会有所帮助：Java语言规范：可见性，https://dev59.com/JFTTa4cB1Zd3GeqPw-2r，[可见性和耦合](http://www.leepoint.net/JavaBasics/oop/oop-70-visibility.html)。 - paulsm4

Answer 1

Princess类是默认作用域为castle包的，因此在city包中不可见。为了规避这个问题：

(我们可以采取以下三种方法之一。)

1）将Princess类设置为public并使用它。

package castle;

// added public modifier
public class Princess {
     public void sayHi() { System.out.println("Hi world"); }
}

2) 或者，定义一个公共接口，并让Princess实现它并使用接口引用而不是类引用。我更喜欢这个方法。

castle \ IPrincess.java

// Interface definition
package castle;

public interface IPrincess {
    public void sayHi();
}

城堡/公主.java

// Implement the interface in Princess class
package castle;

class Princess implements IPrincess {
    public void sayHi() { System.out.println("Hi world"); }
}

castle \ Guard.java

// Modify the Guard class
package castle;

public class Guard {
    public IPrincess getPrincess() {
        return new Princess();
    }
    public static IPrincess getPrincessStatic() {
        return new Princess();
    }

    // for here i use Princess instead of IPrincess. (@midnite)
    private Princess m_princess = new Princess();
    public IPrincess getPrincessMember() {
        return m_princess;
    }
}

城市\ Main.java

// Modify the main class
  package city;

  import castle.Guard;
  import castle.IPrincess;

  public class Main {

  public static void main(String[] args) {

     IPrincess princess = Guard.getPrincessStatic();

     Guard.getPrincessStatic().sayHi();

     Guard guard = new Guard();
     guard.getPrincess().sayHi();

     guard.getPrincessMember().sayHi();
   }
}

3) 或者，将所有类放在同一个包中。

（注：此为技术相关内容，建议有基础的读者阅读。）

- AllTooSir

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这真是一个不错的解决方案！请允许我稍微编辑一下你的答案，以便更易读 :-) - midnite

Answer 2

您试图模仿的答案之所以有效，是因为所有类都在同一个包中。

如果您将UntrustworthyFriend和Friend放在不同的包中（如您的情况），则会出现相同的问题。 Princess只有在public的情况下才能在其包外可见：

Princess.java

package castle;

public class Princess {
    public void sayHi() { System.out.println("Hi world"); }
}

此外，请确保在 Main 中导入它。

- acdcjunior

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你是对的！如果我把 UntrustworthyFriend.java 和 Friend.java 放在不同的包中，那么 friendWithSecret.getMySecret().reveal() 这一行会报错：The type Secret is not visible。所以，在我看来，@Andy 想要说明的只是返回一个私有成员变量，而不是一个私有类，这并不是特别特殊（我们所有的 getter 方法都是这样做的）。 - midnite

@midnite: @Andy说：“然而，在UntrustworthyFriend内部仍然可以调用Secret的方法。”但是，这仅在Secret从UntrustworthyFriend可见时才成立。只有当Secret是public或与UntrustworthyFriend在同一包中时，它才会被看到。 - acdcjunior

@acdc junior：是啊，在 UntrustworthyFriend.main() 中，我甚至可以使用 System.out.println( (new Secret("blah")).reveal() );。我根本不需要一个“朋友”：-/ - midnite

确实。当你有stackoverflow时，谁还需要朋友呢？ :) - acdcjunior

Answer 3

你无法返回一个在类内私有范围的类型。如果它在另一个类内部私有化，任何外部源如何知道它是什么类型？

这种设计甚至无法编译。

编辑：

简单的解决方案是将其公开，然后可以在包外部使用它。

- Matthew Cox

Answer 4

问题出在您的 Princess 类的定义中一个非常小的错误：

package castle;

class Princess {
    public void sayHi() { System.out.println("Hi world"); }
}

一开始看起来都很好，但是你在类名前面缺少了一个 public 修饰符：

package castle;

//here!
public class Princess {
    public void sayHi() { System.out.println("Hi world"); }
}

如果没有public修饰符，那么公主类就无法在声明它的文件之外被访问。

- ApproachingDarknessFish

Answer 5

你的例子不同，因为你的类在不同的包中，而且 Guard 和 Princess 从 Main 中不可见。

但是公共方法可以返回私有类的实例。JDK 中充满了这样的例子，这里是一个来自 java.util.Arrays 的例子。

public static <T> List<T> asList(T... a) {
    return new ArrayList<>(a);
}
...
private static class ArrayList<E> extends AbstractList<E>  {
...

这就是你所要求的。诀窍在于该方法的返回类型是公共接口，而私有类实现了它。你可以做类似的事情。

- Evgeniy Dorofeev

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谢谢@ED。这很有趣！我猜这应该是之前@noob实现的技巧？ - midnite