Java反射允许修改final属性值的方式
2018-03-27 09:25:42
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假如有个类

class Person {
    public final String name = "Mike";
}

这里声明 name 为非静态的属性只是为了说明反射修改 final 属性无关乎静态不静态,静态只是表现在它是一个类属性,在一个类加载器空间只会有一份拷贝,仅此而已。

创建一个通用方法进行反射修改属性值

public static void modify(Object object, String fieldName, Object newFieldValue) throws Exception {
    Field field = object.getClass().getDeclaredField(fieldName);
 
    Field modifiersField = Field.class.getDeclaredField("modifiers");
    modifiersField.setAccessible(true); //Field 的 modifiers 是私有的
    modifiersField.setInt(field, field.getModifiers() & ~Modifier.FINAL);
 
    if(!field.isAccessible()) {
        field.setAccessible(true);
    }
 
    field.set(object, newFieldValue);
}

调用 modify(...) 方法试图修改 person 的 name 属性


Person person = new Person();
modify(person, "name", "Michael");
System.out.println(person.name);  //输出仍然是 Mike

为什么代码执行下来没问题,但输出又还是原来的值呢?但总是可以通过反射方式获取到修改后的新值。这就是 Java  编译器对 final 属型的内联优化,即编译时把该 final 的值直接放到了引用它的地方。即使是反射修改了该属性,但这种事后处理于事无补。

所以我在标题中所说如何有效的修改 final 属性值是指:反射修改了 final 属性值后能够在后续代码中使用修改后的值。

如果 Person 有个方法

public String getName() {
    return name;
}

在前面代码反射修改了 name 属性后,getName() 方法也仍然是返回 "Mike"。

那么 Java 会对什么类型的 final 值进行内联编译呢?它们基本类型 byte, char, short, int, long, float, double, boolean; 再加上 Literal String 类型(直接双引号字符串)。只要是不被编译器内联优化的 final 属性都可以通过反射有效的进行修改(修改后能使用到新的值)

String 类型比较特殊, 如果把 Person 类 name 属性改成用 new String("Mike")


public final String name = new String("Mike");

就能够有效的使用上面的反射代码修改 name 的值,最后


modify(person, "name", "Michael");
System.out.println(person.name) //输出就是 Michael 了

正如基本类型有相应的包装类型,可以把 new String("Mike") 想像为 "Mike" 的包装类型。也确实是基本类型的 final 包装类型可以被反射有效的修改,new String("Mike") 也可以。

但我们要是在 IDE 中写成 new String("Mike"), 可能被告知  new String("") 这种格式是冗余的,IDE 又会把它改成 "Mike",重而反射行为变得不正确。

还有,如果 final 属性值是通过构造函数传入的能不能有效的被修改,当然可以,因为它也不会被编译器内联优化。

总之一句话:只要不会被编译器内联优化的 final 属性就可以通过反射有效的进行修改 --  修改后代码中可使用到新的值

为加深印象,我们最后作一个较全面的测试


public class TestFinal {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Person jordan = new Person("Chicago");
 
        modify(jordan , "firstName", "Michael");
        System.out.println(jordan .firstName);  //Mike
 
        modify(jordan , "lastName", "Michael");
        System.out.println(jordan.lastName);  //Michael
 
        modify(jordan , "age", 51f);
        System.out.println(jordan .age);    //50.5
 
        modify(jordan , "height", 1.98f);
        System.out.println(jordan.height); //1.98
 
        modify(jordan, "address", new Address("ccc", "ddd"));
        System.out.println(jordan.address.line1);  //ccc
 
        modify(jordan , "city", "Miami");
        System.out.println(jordan.city);  //Miami
    }
}
 
class Person {
    public final String firstName = "Mike";
    public final String lastName = new String("Jordan"); //可被有效修改
    public final float age = 50.5f;
    public final Float height = 1.99f; //可被有效修改
    public final Address address = new Address("aaa", "bbb"); //可被有效修改
 
    public final String city; //可被有效修改
 
    public Person(String city) {
        this.city = city;
    }
}
 
final class Address {
    public final String line1;
    public final String line2;
 
    public Address(String line1, String line2) {
        this.line1 = line1;
        this.line2 = line2;
    }
}

我以前也有一人误区: 就是总以为加了 final 关键值,该属性就会被编译器内联优化,就不能用反射有效的进行修改。通过今天的梳理终于清晰的明白了:final 属性,只要不是基本类型和字面 String,就可以正常使用反射修改它的值。以前曾为了想反射修改某个 final 值还特意把  final  关键字给去掉,完全不用这么做。所以对于基本类型和字面 String, final 只是预示着它的值不能被正常的代码修改。

因此我们在声明 log 时


private static Logger log = LoggerFactory.getLogger(TestFinal.class);




private static final Logger log = LoggerFactory.getLogger(TestFinal.class);


性能上不会有什么差异,也不会因为多一个 final 而在任何使用到了 log 的地方内联它。只要留意基本类型和字面 String 就行了。
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