Accessing Private Constructor in Java

1. 概述

在这个教程中，我们将了解在Java中为何使用私有构造函数，并学习如何使用它。

2. 为何使用私有构造函数？

在Java中，我们可以使用private访问修饰符声明构造函数。如果构造函数被声明为私有，我们不能在类外部创建该类的对象，只能在类内部。

私有构造函数用于限制类对象的实例化方式。例如，我们可能希望仅通过工厂类来创建对象，或者在只有一个对象实例的情况下。私有构造函数的一些常见用例包括单例模式、构建器模式和工厂模式（见设计模式中的创建性设计模式）。

现在，我们可以想象这些模式的任意组合，因为它们可以很好地融合，以实现健壮的代码库。

3. 访问私有构造函数

通常，为了调用私有构造函数，上述情况会提供其他公共方法，在类内部调用私有构造函数。

另一种方法是使用Java反射API直接访问私有构造函数。Java反射API是一种高级功能，允许程序检查和修改运行在JVM中的应用程序的运行时行为。因此，不建议使用这种方法，因为它可能导致难以发现和修复错误。

使用反射，我们可以查看任何类的方法和属性，并绕过访问修饰符进行修改或访问。反射最常用的场景是在测试包含私有方法的类时。要使用反射进行私有构造函数或方法的单元测试，需要执行以下步骤：

1. 获取我们想要实例化的类的对象。
2. 使用类对象调用getDeclaredConstructor()方法获取Constructor对象。
3. 在Constructor对象上，调用setAccessible()方法使其可访问。
4. 在Constructor对象可访问后，我们可以调用newInstance()方法创建该类的新对象。

让我们创建一个带有私有构造函数的类，然后使用Java反射API来实例化它，确保私有构造函数已被调用：

private PrivateConstructorClass() {
    System.out.println("Used the private constructor!");
}

接下来，我们添加一个单元测试，使用私有构造函数实例化这个类：

@Test
public void whenConstructorIsPrivate_thenInstanceSuccess() throws Exception {
    Constructor<PrivateConstructorClass> pcc = PrivateConstructorClass.class.getDeclaredConstructor();
    pcc.setAccessible(true);
    PrivateConstructorClass privateConstructorInstance = pcc.newInstance();
    Assertions.assertTrue(privateConstructorInstance instanceof PrivateConstructorClass);
}

在控制台输出中，我们应该看到私有构造函数已被调用，构造函数内的打印显示了消息。尽管有私有访问修饰符，我们现在可以调用私有构造函数并实例化新对象。

4. 总结

在这篇文章中，我们探讨了使用私有构造函数的原因以及不同的使用方法。还了解到，我们可以创建公共方法来访问私有构造函数，或者采取更高级的Java反射API方法。如往常一样，这些示例的完整实现可以在GitHub上找到。