如何修改int的打印内容——史上最难的JAVA面试题

序

今天看到了一个比较特别的面试题，考察的是如何改变int的System.out.print的结果。题目如下：

下面的一句话“这是初级java实习生面试题”非常挑衅的激起了大家做题的欲望。

解题思路

解题的思路无外乎是3种方法：
1.作弊大法，因为一些面试题总是会出其不意，面对扯淡的问题就要用扯淡的方法。
2.反射，感觉反射是一种比较“高端”用法，因为很多中间件与框架都是通过反射实现的。
3.数据流。反射的思路是修改对应内存上的内容，当无法修改响应内存的时候就要找其他思路了。这里对应的问题就是，System.out.println是如何打印的。

解题方案

作弊大法

• System.exit
  这种方法通过退出jvm线程来终止后面的程序运行，看完之后让人比较崩溃，因为业务中遇到 System.exit的场景比较少。

    private static void method(int a, int b) {
        System.out.println("a=100");
        System.out.println("b=200");
        System.exit(0);
    }

• 异常
  上面的方法是线程优雅的自己退出JVM，通过异常就是强制使JVM中介当前线程了。

    private static void method(int a, int b) {
        System.out.println("a=100");
        System.out.println("b=200");
        throw new RuntimeException();
    }

反射

反射的方法我一直没有成功，这里提供几个思路

• 修改缓存池
  因为Integer内部维护了一个IntegerCache内部类，其内部维护了一个Integer[]数组来维护从-128到127的Integer对象。

private static void method(int a, int b) throws Exception {
        Class<?> clzz = Integer.class.getDeclaredClasses()[0];
        Field field = clzz.getDeclaredField("cache");
        field.setAccessible(true);
        Integer[] cache = (Integer[]) field.get(clzz);
        cache[138]=100;
        cache[148]=200;
}

这样就修改了缓存区的内容，但是依然没有完成题目的要求，打印内容没有改变，因为这样改变了所有的Integer缓存区对象，但是当前打印的是int。这种情况下，其他的场景倒是可以改变了。

Integer c =10;
System.out.println(c);
System.out.println(Integer.valueOf(10));

• 修改对象本身

private static void method(int a, int b) throws Exception {
        Field value = Integer.class.getDeclaredField("value");
        value.setAccessible(true);
        value.set(10,100);
}

效果等于同修改缓存池的方法

修改输出流

了解一点System.out的同学应该很清楚这是通过PringStream流实现的。当然我不是很了解，我是通过反编译看字节码发现的。
测试代码：

public class A {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 9;
        System.out.println(a);
    }
}

查看字节码：

发现实际在输出屏幕的时候调用的是PrintStream对象的println方法实现的，我们可以通过重写这个方法打印任何内容。

• 直接替换法

    private static void method(int a, int b) throws Exception {
        PrintStream printStream = new PrintStream(System.out) {
            @Override
            public void print(String s) {
                if (s.equals("a=10")) {
                    super.print("a=100");
                } else if (s.equals("b=20")) {
                    super.print("b=200");
                } else
                    super.print(s);
            }
        };
        System.setOut(printStream);
}

这种方法比较low，属于手动替换的。下面的方法性质相同，不过看上去高端一点。

• 间接替换法

    private static void method(int a, int b) throws Exception {
        PrintStream printStream = new PrintStream(System.out) {
            @Override
            public void print(String s) {
                s = s.replace(a + "", a * 10 + "").replace(b + "", b * 10 + "");
                super.print(s);
            }
        };
        System.setOut(printStream);
}

结论

  不知道这个面试题的正确答案是什么，这里提供了两种方法解决。很可惜反射没有搞定这个题目，如果哪位同学有更好的方法请留言。