Java谜题畅读版之更多的库谜题

谜题78：反射的污染

这个谜题举例说明了一个关于反射的简单应用。这个程序会打印出什么呢？

import java.util.*;import java.lang.reflect.*;public class Reflector {    public static void main(String[] args) throws Exception {        Set<String> s = new HashSet<String>();        s.add("foo");        Iterator it = s.iterator();        Method m = it.getClass().getMethod("hasNext");        System.out.println(m.invoke(it));    }}

如果你跑这个程序,会出现下面的错误:
Exception in thread "main" java.lang.IllegalAccessException:
Class test.puzzlers.p8.Reflector can not access a member of class java.util.HashMap$HashIterator with modifiers "public final"
这个错误让人看不懂: 既然是public的,就应该可以访问.
问题并不在于该方法的访问级别（access level），而在于该方法所在的类型的访问级别。迭代器java.util.HashMap.KeyIterator是私有的嵌套类,它是默认的包访问权限, 访问位于其他包中的非公共类型的成员是不合法的.
下面的程序同样违反了这个规则:

package library;public class Api{    static class PackagePrivate{}    public static PackagePrivate member = new PackagePrivate();}package client;import library.Api;class Client{    public static void main(String[] args){        System.out.println(Api.member.hashCode());    }}

实际上，这个问题并不会在普通的非反射的访问中出现，因为api调用者如果不通过反射的话,是无法touch到私有的嵌套类.

谜题79：这是狗的生活

下面的程序看起来很简单, 创建一个宠物, 然后它就开始吃玩睡吃玩睡...

public class Pet{    public final String name;    public final String food;    public final String sound;    public Pet(String name, String food, String sound){        this.name = name;        this.food = food;        this.sound = sound;    }    public void eat(){        System.out.println(name + ": Mmmmm, " + food );    }    public void play(){        System.out.println(name + ": " + sound + " " + sound);    }    public void sleep(){        System.out.println(name + ": Zzzzzzz...");    }    public void live(){        //final Pet me = this;        new Thread(){            public void run(){                while(true){                    eat();                    play();                    sleep();                    //me.sleep();                }            }        }.start();    }    public static void main(String[] args){        new Pet("Fido", "beef", "Woof").live();    }}

看出来了吗?在Thread里面调用了sleep.
修正的方法就如同我注释调的一样.

谜题80：更深层的反射

下面这个程序通过打印一个由反射创建的对象来产生输出。那么它会打印出什么呢？

public class Outer{    public static void main(String[] args) throws Exception{        new Outer().greetWorld();    }    private void greetWorld()throws Exception {        System.out.println( Inner.class.newInstance() );    }    public class Inner{        public String toString(){            return "Hello world";        }    }}

如果运行这个程序, 它会报错:
Exception in thread "main" InstantiationException: Outer$Inner
    at java.lang.Class.newInstance0(Class.java:335)
    at java.lang.Class.newInstance(Class.java:303)
    at Outer.greetWorld(Outer.java:7)
    at Outer.main(Outer.java:3)

为什么会抛出这个异常呢？从5.0版本开始，关于Class.newInstance的文档叙述道：如果那个Class对象“代表了一个抽象类（abstract class），一个接口（interface），一个数组类（array class），一个原始类型（primitive type），或者是空（void）；或者这个类没有任何空的[也就是无参数的]构造器, 就抛出InstantiationException异常.
在这个例子中,Outer.Inner没有空的构造器,因为对与非静态的内部类, 它的任何一个构造函数在编译的时候会被隐藏地,多传一个参数进去, 就是它的外部类的实例.
因为内部类不能直接实例化, 一个常规的内部类实例化过程是这样的:Outer outer = new Outer(); Outer.Inner inner = outer.new Inner();
对本例来说, 也不是没有办法通过newInstance, 只是需要得到那个特殊的构造函数即可:

private void greetWorld() throws Exception{  Constructor c = Inner.class.getConstructor(Outer.class);  System.out.println(c.newInstance(Outer.this));}

由于本例的Inner实际上不需要外部的实例, 所以可以把它声明为静态内部类.

谜题81：烧焦到无法识别

下面这个程序看起来是在用一种特殊的方法做一件普通的事。那么，它会打印出什么呢？

public class Greeter{    public static void main(String[] args){        String greeting = "Hello World";        for(int i = 0; i < greeting.length(); i++)            System.out.write(greeting.charAt(i));    }}

这个程序本身没有问题,问题处在缓冲上. System.out是PrintStream的实例, 而且被创建为自动刷新的；这意味着当一个字节数组(byte array)被写入，或者某个println方法被调用，或者一个换行字符或字节(‘\n’)被写入之后，PrintStream类型的flush方法就会被自动地调用。
但是,唯独write(byte)方法在没有遇到\n是不会自动刷新的.

谜题83：诵读困难者的一神论

下面的程序是单例模式, 请问有没有办法创建出多于1个的不同的实例出来? 提醒一下, 熟悉单例模式的可能认为这个程序是线程不安全的, 但是这个程序不需要考虑通过多线程凑巧.

public class Dog extends Exception {  public static final Dog  INSTANCE = new Dog();  private Dog() {}  public String toString(){    return "Woof";  }}

看程序:

import java.io.*;public class Dog extends Exception {    //private static final long serialVersionUID = -7156412195888553079L;    public static final Dog INSTANCE = new Dog();    private Dog() { }    public String toString() {        return "Woof";    }        public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException{        Dog d = Dog.INSTANCE;        ByteArrayOutputStream bro = new ByteArrayOutputStream();        ObjectOutputStream oout = new ObjectOutputStream(bro);        oout.writeObject(d);        ObjectInputStream oin = new ObjectInputStream(new ByteArrayInputStream(bro.toByteArray()));        Dog d1 = (Dog)oin.readObject();        System.out.println(d1==d);    }}

谜题84：被粗暴地中断

在下面这个程序中，一个线程试图中断自己，然后检查中断是否成功。它会打印什么呢？

public class SelfInterruption {    public static void main(String[ ] args) {        Thread.currentThread().interrupt();        if(Thread.interrupted()) {            System.out.println("Interrupted: " +                    Thread.interrupted());        } else{            System.out.println("Not interrupted: " +                    Thread.interrupted());        }    }}

它打印的是 Interrupted: false。
但是, 你如果debug一下这个程序, 你会发现, 他走进了if这个块.
问题处在Thread.interrupted(), 这个静态方法会在查阅线程状态之后, 清除状态.

谜题85：惰性初始化

下面的程序很懒惰, 它连静态域的初始化工作都不想自己做, 而是交给一个后台线程去做, 它会打印什么?

public class Lazy {    private static boolean initialized = false;    static {        Thread t = new Thread(new Runnable() {                public void run() {                    initialized = true;                }            });        t.start();        try{            t.join();        }catch (InterruptedException e){            throw new AssertionError(e);        }    }     public static void main(String[] args){        System.out.println(initialized);    }}

先理解一下这个程序的工作流程:　主线程启动后,　发现需要读取Lazy.initialized, 它发现Lazy并没有初始化, 于是开始初始化它(调用<clinit>()方法), 它开启一个子线程并启动它去初始化, 然后主线程调用join等待初始化结束.
问题的关键是当一个线程访问一个类的某个成员的时候，它会去检查这个类是否已经被初始化。结果有4种可能的情况 :
这个类尚未被初始化。 //于是开始初始化
这个类正在被当前线程初始化：这是对初始化的递归请求。//继续初始化
这个类正在被其他线程而不是当前线程初始化。 //挂起并等待其他线程初始化它完毕

这个类已经被初始化。 // 可以使用

所以, 最终主线程等待子线程运行结束, 而子线程也在等待主线程初始化Lazy结束. 死锁了.