java 反射删除对象的某些字段 并返回对象 java 反射 final
通过引用可以修改java中的final字段,但存在限制和风险。1.对于普通final实例字段,使用field.setaccessible(true)后调用field.set修改即可;2.对于static Final字段,尤其是字符串或基本类型,会因编译器的“常量折叠”优化导致修改无效或部分生效;3.修改final字段破坏保留性承诺,影响代码可预测性、线程安全及jvm优化;4.极端情况下可能使用sun.misc.unsafe绕过限制,但这种方式不安全不可移植;5.引用修改对接口,可能导致维护故障和备用设计错误。若有特殊情况,应避免此类操作。
修改Java中final字段,听起来像是逆天而行,某种程度上确实是。但要说完全不可能,那也不尽然。通过Java的机制映射,我们确实绕过了final关键字的限制,对这些本应“终极不变”的字段进行修改。不过,这并不代价,更不值得推这背后牵扯到Java内存面对模型、编译器优化,甚至是你对“不变性”这个概念的理解。解决方案
通过要反射修改最终字段,核心崇高思路是先拿到代表该字段的字段对象,然后“暴力”地做成网格可访问,最后再设置新值。听起来简单,实际操作上,尤其是静态最后一个字段的时候,会遇到一些细微的地方。
对于一个普通的final实例字段(非静态):假设你有一类:class MyConfig { private final String version = quot;1.0quot;; public String getVersion() { return version; }}登录后复制
要修改version:
学习立即“Java免费学习笔记(深入)”;import java.lang.reflect.Field;public class FinalFieldModifier { public static void main(String[] args) { try { MyConfig config = new MyConfig(); System.out.println(quot;原始版本: quot; config.getVersion()); // 1.0 Field versionField = MyConfig.class.getDeclaredField(quot;versionquot;); versionField.setAccessible(true); // 暴力访问,绕过private和final的限制 // 对于实例final字段,通常Field.setAccessible(true)后直接设置即可 // 在JDK 9 ,Field类的修饰符字段不再是public,直接修改Field.modifiers变得非常困难且不推荐 //很多旧文章会提到通过修改引用Field.class的修饰符字段, //但是极其不安全且不可移植。 // 依赖Field.setAccessible(true)和Field.set是最常见且相对稳定的方式。 versionField.set(config, quot;2.0-modified";); System.out.println(quot;修改版本: quot; config.getVersion()); // 2.0-modified } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } System.out.println(quot;\n--- Static Final Field example ---quot;); // 当涉及到static Final字段,特别是原始类型或String类型的static Final字段时,情况就复杂了。 // 这个玩意儿经常会被编译器“常量折叠”(常量折叠),直接把位置值嵌入到它的使用中, //而不是每次都去读字段。
try { System.out.println(quot;原 APP_NAME (直接字段访问): quot;Constants.APP_NAME); String initialAppNameUsage = Constants.APP_NAME; // 这里的 quot;MyAppquot;可能已经被编译器内联了 System.out.println(quot;原 APP_NAME (局部变量使用): quot;initialAppNameUsage); Field appNameField = Constants.class.getDeclaredField(quot;APP_NAMEquot;); appNameField.setAccessible(true); // 尝试修改静态最终字段 appNameField.set(null, quot;NewAppNamequot;); // 静态字段,第一个参数为 null System.out.println(quot;修改 APP_NAME (直接字段访问): quot; Constants.APP_NAME); // 再次打印之前获取的局部变量,查看是否有System.out.println(quot;原APP_NAME(修改后局部变量用法): quot; initAppNameUsage); // 你会发现,直接通过Constants.APP_NAME访问时值变了,但之前分配给局部变量的值可能没变。 // 这就是常量折叠的威力。 } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } }}class Constants { public static final String APP_NAME = quot;MyAppquot;;}登录后复制
这里有一个关键点:Field.setAccessible(true)。它告诉JVM,我就是要访问这个字段,不管它是private还是final。对于实例final字段,只要它不是在编译时就确定并内联的常量,set方法通常就能生效。
但是,当涉及到static Final字段,特别是原始类型或String类型的static最终字段时,情况就复杂了。这个玩意儿会经常被编译器“常量折叠”(constant折叠),直接把值嵌入到使用它的地方,而不是每次都读字段。即使你用引用去修改了Field对象本身的值,那些已经编译好的代码,它们使用的仍然是旧的、被内联进去的值。
要真正“绕过”常量折叠,或者说,在一些非常规的场景下,有人会诉诸sun.misc.Unsafe。这东西提供了直接内存操作的能力,可以绕过Java方面的很多检查。但它不是安全的,非标准API,不能保证兼容性,而且使用率高,稍有不慎就可能导致JVM崩溃。所以,除非你真的清楚自己在做什么,并且没有选择,否则千万别碰不安全。这就像一把手术刀,能救命也能杀人。为什么Java建议不要随意修改final字段?
这个问题,其实是在问我们为什么要尊重final的语义。final这个关键字,它存在的意义就是为了保证不变性。一旦你给了一个字段加上了final,就等于整个程序,甚至向未来的维护者,做了一个承诺:这个字段的值,一旦初始化,就永远不会改变。
首先,它关系到代码的可预测性。一个最终字段,你知道看到它被初始化了,就之后它的值会一直保持不变。这很大程度上降低了心智负担,简化了推理过程。如果它能被轻易修改,那每次使用这个字段,你都得去思考它的值是不是在某个角落被“偷偷”改了,这简直太可怕了。
其次,是线程安全。不变对象是天生的线程安全。如果一个对象的所有字段都是final的(并且它们引用的对象也是不可变的),那么这个对象在多线程环境下就可以放心共享,不需要额外的同步措施。一旦你用引用破坏了final的承诺,这种线程安全的就保证荡然无存,你可能会在不存在知不觉中引入竞态条件和数据不一致的问题,而且这些问题往往难以复现,调试起来让人着迷。
抓再者,是编译器和JVM的优化。关键字final给编译器和JVM提供了宝贵的优化信息。比如前面提到的“常量折叠”,就是基于final字段不会改变这个想象的。JVM在运行时也可能对final字段的访问进进行前瞻性的优化,比如直接将值缓存到登记中。如果你用引用修改了它,这些优化就可能导致你的程序行为修改变得诡异,出现“了但没生效”的假象,或者在不同的JVM版本、不同的运行模式下表现不一。这会让你怀疑人生。
最后,也是我个人觉得非常重要的一点,是设计者表达清晰的。最终是设计者表达清晰的一种方式。当你看到最后一个字段时,你就知道这个设计是希望它不变的。如果你绕过它去修改,这往往意味着你正在做一些违背原设计意图的事情,这可能是因为你没有理解设计,也可能是因为原设计确实有缺陷。但无论保持哪种情况,都应该首先从设计方面解决问题,是用反射而不是这种“打补丁”的方式。就像它是给一个本该稳定一样的结构打了个洞,虽然暂时解决了问题,但是结构本身的缺陷已经被破坏了。引用final字段的常见陷阱与注意修改事项有哪些?
使用引用final字段,就像是在玩火,一不小心就会烧到自己。这里列举一些你可能会踩到的坑并且需要特别注意的地方。
一个最大的坑就是常量折叠(常量)对于静态final的原始类型(如int、boolean)或String类型的字段,如果它们在编译时能够确定值,Java编译器很可能会直接把这个值“硬编码”到所有使用它的地方。这意味着,即使你用引用成功地修改了Field对象本身的值,那些已经编译好的代码,它们使用的仍然是旧的、被内联里面的值。
这种行为非常预设,并且难以调试,因为它取决于修改具体的编译器和 JVM 优化策略。你可能会觉得代码“
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