利用反射修改final数据域

当final修饰一个数据域时，意义是声明该数据域是最终的，不可修改的。常见的使用场景就是eclipse自动生成的serialVersionUID一般都是final的。

另外还可以构造线程安全（thread safe）的immutable类，比如String，其数据域都是final的。这些使用场景都建立在final不可修改这个条件上，但是，反射可以打破这一切。

1.利用反射修改final数据域

首先，构造一个Person类，里面有个final字段NAME。我们尝试着修改这个字段。顺利的出乎意料。

public class Person {

    public static void main(String[] args) throws NoSuchFieldException, SecurityException, IllegalArgumentException, IllegalAccessException {
        Person p = new Person();
        Field field = p.getClass().getDeclaredField("NAME");
        field.setAccessible(true);
        field.set(p,"Hello");
        System.out.println(field.get(p));
        //p.printName();
    }

    private final String NAME = "Clive";
    public Person() {

    }
    public void printName() {
        System.out.println(NAME);
    }
}
/***************
console print:
Hello
***************/

2.内联与内联消除

NAME数据域如此简单的就被修改了，final真是太"不安全了"！ 但是，当我们调用p.printName() 时，控制台打印的却是"Clive"字符串。这是因为JVM做了优化处理， 当一个数据域被final修饰,那就表明这个数据域是常量，JVM会把所有NAME数据域出现的地方全部用"Clive"替换掉， 比如 printName() 方法其实被优化成了这样。

public void printName() { System.out.println("Clive"); }

所以，要想不被自动优化，就要把代码弄得复杂点，如下

public class Person {

    public static void main(String[] args) throws NoSuchFieldException, SecurityException, IllegalArgumentException, IllegalAccessException {
        Person p = new Person();
        Field field = p.getClass().getDeclaredField("NAME");
        field.setAccessible(true);
        field.set(p,"Hello");
        System.out.println(field.get(p));
        p.printName();
    }

    private final String NAME =(null!=null?"Clive":"Clive"); //声明时即初始化
    public Person() {
        //或者，在这里设置NAME数据域的值
        //NAME="Clive";
    }
    public void printName() {
        System.out.println(NAME);
    }
}
/***************
console print:
Hello
Hello
***************/

结果见 console print,顺利消除了优化,final字段最终被修改了!

3.修改static final数据域

如果在NAME字段再增加一个static关键字修饰，然后再用反射修改的话就不行了， 会抛出异常

java.lang.IllegalAccessException: Can not set static final int field ...

这时，修改Field中的modifiers数据域，清除代表final的那个bit，才可以成功修改。

public class Person {

    public static void main(String[] args) throws NoSuchFieldException, SecurityException, IllegalArgumentException, IllegalAccessException {
        Person p = new Person();
        Field field = p.getClass().getDeclaredField("NAME");
        Field modifiers = field.getClass().getDeclaredField("modifiers");
        modifiers.setAccessible(true);
        modifiers.setInt(field, field.getModifiers() & ~Modifier.FINAL);//fianl标志位置0
        field.set(p,"Hello");
        System.out.println(field.get(p));
        p.printName();
    }

    private final String NAME =(null!=null?"Clive":"Clive");
    public Person() {
    }
    public void printName() {
        System.out.println(NAME);
    }
}
/**************
console print:
Hello
Hello
**************/

总结

这个知识点感觉知道就好，平时还是不要修改final数据域的好 :)

引用

1.https://www.oschina.net/question/1245392_159103

2.https://github.com/jOOQ/jOOR