java - Java中对象在内存中的字段和值遍历

Question

我有一个场景，我需要遍历内存中的复杂对象。我需要遍历整个树的键和值以及所需的内容。有什么办法可以做到吗？它无法序列化为 JSON，这是一个大问题。所以唯一的方法就是当对象加载到内存中时遍历该对象。

对象实际上看起来像这样。它可能有很深的嵌套，并且 GSON 或任何其他库无法将其序列化为 JSON。

Answer 1

非常非常复杂。

给定任何对象，获取其所有字段:

Class<?> c = obj.getClass();
var fields = new ArrayList<Field>();
while (c != null) {
   for (Field f : c.getDeclaredFields()) {
       if (Modifier.isStatic(f.getModifiers())) continue;
       f.setAccessible(true);
       fields.add(f);
    }
    c = c.getSuperclass();
}

看起来工作量很大，但您还必须使用 declaredFields 变体来获取私有(private)字段，并且它不会自动为您遍历父类(super class)型层次结构。获得该列表后，您可以使用通常的 field.get(obj) 获取该字段的对象集。然后..将相同的算法递归地应用于这些对象以构建这样的层次结构。

问题:数组

数组需要特别小心。你不能只向它询问它的字段；你还可以向它询问它的字段。它不会有。因此，在使用 field.get(obj) 后，您需要这个:

if (a.getClass().isArray()) {
    int len = Array.getLength(a);
    for (int i = 0; i < len; i++) {
        Object actualContent = Array.get(a, i);
    }
}

然后将“actualContent”的每个值视为正常值(即递归地对其运行此算法)。

问题:需要打印大量内容!

是的，确实如此——单独的字符串内部就有一个char[]。您可能想要对已知类型(例如String)进行一些instanceof检查和“硬编码”自定义打印机。

问题:JDK11+ 发出警告。

是的，最终这将不再被允许，并且在不连接调试器代理的情况下没有办法可以做到这一点，这是一种更复杂的蠕虫。从 JDK14 开始，即使它打印警告，这仍然有效。

问题:循环/自引用

对象可以在循环中引用自身。例如:

List<Object> list = new ArrayList<Object>();
list.add(list);

// or a cycle:

List<Object> list1 = new ArrayList<Object>();
List<Object> list2 = new ArrayList<Object>();
list1.add(list2);
list2.add(list1);

这会导致你的打印代码永远循环。解决这个问题的方法是跟踪对象身份，如果您发现一个已经“见过”的对象，则根本不打印它，而只打印一些引用。这还要求您打印每个对象的引用。要获取标识对象的数字，请使用 System.identityHashCode，它保证会很好地尝试为您提供唯一的 id(但不能 100% 保证每个对象一定会获得唯一的 ID)。要检查您是否已经看到一个对象，请使用 IdentityHashMap，其中映射的值部分并不重要(如果有一个 IdentityHashSet 我会告诉您使用那个，但没有。只需映射到“”并检查 key 是否存在)。

考虑所有这些事情，您也可以编写一个深入的对象打印机。

或者只是依靠您的 IDE 来完成此操作，对于任何让您遇到的问题，可能都有更好的解决方案:我知道!我将递归地打印该对象的全部原始内容! – 但你的问题不包括你为什么想要这个。