final修饰的变量能否被反射所修改
首先我们先研究下String,在java中String表示为不可变字符串,那么普通的String的值能否被修改呢?
import java.lang.reflect.Field;
public class FinalTest {
public static void main(String[] args) {
String str = "ABCD";
System.out.println("str = " + str);
System.out.println("hashCode = " + str.hashCode());
try {
Field valueField = String.class.getDeclaredField("value");
//value域是final private的,这里设置可访问
valueField.setAccessible(true);
char[] valueCharArr = (char[]) valueField.get(str);
valueCharArr[0] = 'G';
//此处输出第一组结果
System.out.println("str = " + str);
System.out.println("hashCode = " + str.hashCode());
valueField.set(str, new char[] {'1', '2'});
//此处输出第二组结果
System.out.println("str = " + str);
System.out.println("hashCode = " + str.hashCode());
} catch (NoSuchFieldException | SecurityException
| IllegalArgumentException | IllegalAccessException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
输出结果:
由此可见,尽管String是不可变的,不可变说的是String一旦被创建,你就无法修改它的值了,在内存里面它始终是那个样子,因为String的源码里面,成员变量全部都被private修饰,而且没有提供任何修改其值的方法,大家有兴趣可以去看看String的源码。
但是我们可以使用其他的方式,也就是反射修改它的属性值,在上面的代码里面,我们清楚的看到,String的值是可以修改的,但是这不能说明String是可变的,因为我们value属性存储的是一个指向char[]的引用,我们可以改变这个对象的值,但是你永远无法修改这个引用的地址。
但是,如果我们给这个String加上final呢,结果会怎么样?
public class FinalTest {
public static void main(String[] args) {
final String str = "ABCD";
System.out.println("str = " + str);
System.out.println("hashCode = " + str.hashCode());
try {
Field valueField = String.class.getDeclaredField("value");
//value域是final private的,这里设置可访问
valueField.setAccessible(true);
char[] valueCharArr = (char[]) valueField.get(str);
valueCharArr[0] = 'G';
//此处输出第一组结果
System.out.println("str = " + str);
System.out.println("hashCode = " + str.hashCode());
valueField.set(str, new char[] {'1', '2'});
//此处输出第二组结果
System.out.println("str = " + str);
System.out.println("hashCode = " + str.hashCode());
} catch (NoSuchFieldException | SecurityException
| IllegalArgumentException | IllegalAccessException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
结果:
我们发现,为什么值又无法改变,反射难道失效了吗?
那我们将String的输出方式改成调用toString()后看看:
import java.lang.reflect.Field;
public class FinalTest {
public static void main(String[] args) {
final String str = "ABCD";
System.out.println("str = " + str.toString());
System.out.println("hashCode = " + str.hashCode());
try {
Field valueField = String.class.getDeclaredField("value");
//value域是final private的,这里设置可访问
valueField.setAccessible(true);
char[] valueCharArr = (char[]) valueField.get(str);
valueCharArr[0] = 'G';
//此处输出第一组结果
System.out.println("str = " + str.toString());
System.out.println("hashCode = " + str.hashCode());
valueField.set(str, new char[] {'1', '2'});
//此处输出第二组结果
System.out.println("str = " + str.toString());
System.out.println("hashCode = " + str.hashCode());
} catch (NoSuchFieldException | SecurityException
| IllegalArgumentException | IllegalAccessException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
貌似值又被改了,那么原因是什么呢?
原来,如果你使用final修饰基本数据类型的数据和String的时候,只要赋值的时候右边是常量表达式,就会进行编译器的优化,在你进行打印的时候,会将
System.out.println("str = " + str);
这一句直接编译成
System.out.println("str = " + "ABCD");
所以,第二次的代码里面是无论如何你都无法修改成功的,因为JVM已经进行了编译期的优化。而当你调用toString()方法的时候,获取的是经过反射修改后的新值。
结论:
当定义为基本数据类型的数据和String的时候,只要赋值的时候右边是常量表达式,就会进行编译器的优化.只要不会被编译器内联优化的final属性就可以通过反射进行有效的修改
那么有那些方法可以避开jvm的编译期优化呢?
方法1.改变赋值方式,取消编译时的自动优化,比如使用三元表达式赋值
final String str= (null!=null?"":"42");
方法2.先定义后赋值,使用空白final
static final int primitiveInt;
static final Integer i;
static String str;
static {//这里改为用静态代码块赋值
primitiveInt = 42;
wrappedInt = 42;
stringValue = "42";
}