反射修改字段
咱們從最簡單的例子到難, 一步一步深入.
使用反射修改一個private修飾符的變量name
咱們回到主題, 先用反射來實現一個最基礎的功能吧.
其中待獲取的name如下:
public class Pojo {
private StringBuilder name = new StringBuilder("default");
public void printName() {
System.out.println(name);
}
}
接下來咱們 使用反射來修改上面name的值.
為什么要用反射呢? 因為成員變量name是private修飾的, 而且沒有提供一個setter方法.沒有方法可以設置name的值.
雖然沒有一個對外開放的接口, 但是反射卻可以輕而易舉地做到:
Pojo p = new Pojo();
// 查看被修改之前的值
p.printName();
// 反射獲取字段, name成員變量
Field nameField = p.getClass().getDeclaredField("name");
// 由於name成員變量是private, 所以需要進行訪問權限設定
nameField.setAccessible(true);
// 使用反射進行賦值
nameField.set(p, new StringBuilder("111"));
// 打印查看被修改后的值
p.printName();
發現被修改成功, 結果如下:
使用反射修改一個final修飾符的變量name
剛才使用反射成功修改了private修飾的變量, 那么如果是final修飾的變量那么還能否使用反射來進行修改呢? (因為正常的setter getter操作反正是做不到.)
聲明一個final修飾的name如下. 接下來使用反射來對它進行修改. 目的也就是使name指向一個新的StringBuilder對象.
public class Pojo2 {
private final StringBuilder name = new StringBuilder("default2");
public void printName() {
System.out.println(name);
}
}
咱們看看反射的威力吧, 它能修改final的字段的指向.也就是讓name字段指向一個新的地址.
Pojo2 p = new Pojo2();
// 查看被修改之前的值
p.printName();
// 反射獲取字段, name成員變量
Field nameField = p.getClass().getDeclaredField("name");
// 由於name成員變量是private, 所以需要進行訪問權限設定
nameField.setAccessible(true);
// 使用反射進行賦值
nameField.set(p, new StringBuilder("111"));
// 打印查看被修改后的值
p.printName();
發現設置成功, 結果如下:
使用反射修改一個final修飾符的String類型變量name
如果說同學們在看我這篇文章時, 在前面偷懶了, 或者是認為StringBuilder和String沒什么大區別, 於是就在前面把我代碼里的StringBuilder都改為了String, 那么大家的執行結果將會是一個意外結果.
也就是我前面的例子用StringBuilder就能成功, 如果都替換成了String, 使用反射也不能夠成功賦值.
為什么呢?
在講解為什么之前, 我這里把這個問題重現一下:
把前面的StringBuilder替換為String后的Pojo3
public class Pojo3 {
private final String name = "default3";
public void printName() {
System.out.println(name);
}
}
使用反射嘗試着進行賦值:
Pojo3 p = new Pojo3();
p.printName();
Field nameField = p.getClass().getDeclaredField("name");
nameField.setAccessible(true);
nameField.set(p, "111");
p.printName();
發現賦值失敗, 結果如下:
再一次提問: 為什么呢?
因為JVM在編譯時期, 就把final類型的String進行了優化, 在編譯時期就會把String處理成常量, 所以 Pojo3里的printName()方法, 就相當於:
public void printName() {
System.out.println("default3");
}
其實name的值是賦值成功了, 只是printName()方法在JVM優化后就被寫死了, 所以無論name是否被正確修改為其他的值, printName始終都會打印"default3".
那么怎么知道name是不是真的被重新賦值成功了呢?
看下面代碼:
Pojo3 p = new Pojo3();
Field nameField = p.getClass().getDeclaredField("name");
nameField.setAccessible(true);
// 使用反射向name進行重新賦值
nameField.set(p, "111");
// 再使用反射再把name值取出來
Object name = nameField.get(p);
// 把取出來的name值進行打印
System.out.println(name.toString());
結果如下, 說明name變量確實被賦值成功.
那么可能有同學就問了,final修飾的String在JVM編譯時就被處理為常量, 怎么樣防止這種現象呢? 請看下面講解
使用反射修改一個final修飾符的String類型變量name, 同時防止字符串在編譯時被處理為常量
使用一些手段讓final String類型的name的初始值經過一次運行才能得到, 那么就不會在編譯時期就被處理為常亮了.
public class Pojo4 {
// 防止JVM編譯時就把"default4"作為常量處理
private final String name = (null == null ? "default4" : "");
public void printName() {
System.out.println(name);
}
}
運行測試的還是那段反射代碼:
Pojo4 p = new Pojo4();
p.printName();
Field nameField = p.getClass().getDeclaredField("name");
nameField.setAccessible(true);
nameField.set(p, "111");
p.printName();
結果如下, 發現確實成功了:
那么有同學就會問了, 除了上面這種方法外, 還有什么方法能防止JVM在編譯時就把final String的變量處理為常亮呢 ?
答: 嗯...只要是讓name的值經過運行才能獲得, 那么就不會被處理為常量. 我再舉個程序例子吧.看下面代碼:
public class Pojo5 {
private final String name = new StringBuilder("default5").toString();
public void printName() {
System.out.println(name);
}
}
還是那段反射的代碼, 運行
@Test
public void test5() throws Exception {
Pojo5 p = new Pojo5();
p.printName();
Field nameField = p.getClass().getDeclaredField("name");
nameField.setAccessible(true);
nameField.set(p, "111");
p.printName();
}
結果如下, OK
使用反射修改一個static修飾符的變量name
剛才展示了使用反射來修改final修飾的字段, 接下來就演示一下使用反射來修改static修飾的變量:
如下的一個static修飾的一個name變量.
public class Pojo6 {
private static StringBuilder name = new StringBuilder("default6");
public void printName() {
System.out.println(name);
}
}
還是那段反射代碼來進行測試:
Pojo6 p = new Pojo6();
p.printName();
Field nameField = p.getClass().getDeclaredField("name");
nameField.setAccessible(true);
nameField.set(p, new StringBuilder("111"));
p.printName();
發現結果如下, 也可以設置成功.
使用反射修改final + static修飾符的變量name
一個同時被final和static修飾的變量如下所示:
public class Pojo7 {
private final static StringBuilder name = new StringBuilder("default7");
public void printName() {
System.out.println(name);
}
}
如果還是通過下面這段反射代碼來進行修改name的值, 那么就錯了!
Pojo7 p = new Pojo7();
p.printName();
Field nameField = p.getClass().getDeclaredField("name");
nameField.setAccessible(true);
nameField.set(p, new StringBuilder("111"));
p.printName();
執行之后會報出如下異常, 因為反射無法修改同時被static final修飾的變量:
那到底能不能修改呢?
答案是能修改.
那怎么樣修改呢?
思路是這樣的, 先通過反射把name字段的final修飾符去掉.看如下代碼:
先把name字段通過反射取出來, 這個和之前的步驟都一樣, 反射出來的字段類型(Field)命名為'nameField'
Field nameField = p.getClass().getDeclaredField("name");
nameField.setAccessible(true);
接下來再通過反射, 把nameField的final修飾符去掉:
Field modifiers = nameField.getClass().getDeclaredField("modifiers");
modifiers.setAccessible(true);
modifiers.setInt(nameField, nameField.getModifiers() & ~Modifier.FINAL);
然后就可以正常對name字段進行值的修改了.
nameField.set(p, new StringBuilder("111"));
最后別忘了再把final修飾符加回來:
modifiers.setInt(nameField, nameField.getModifiers() & ~Modifier.FINAL);
本例子中反射部分完整的代碼如下:
// 注釋的這段代碼這樣使用是錯誤的
// Pojo7 p = new Pojo7();
// p.printName();
// Field nameField = p.getClass().getDeclaredField("name");
// nameField.setAccessible(true);
// nameField.set(p, new StringBuilder("111"));
// p.printName();
Pojo7 p = new Pojo7();
p.printName();
Field nameField = p.getClass().getDeclaredField("name");
nameField.setAccessible(true);
Field modifiers = nameField.getClass().getDeclaredField("modifiers");
modifiers.setAccessible(true);
modifiers.setInt(nameField, nameField.getModifiers() & ~Modifier.FINAL);
nameField.set(p, new StringBuilder("111"));
modifiers.setInt(nameField, nameField.getModifiers() & ~Modifier.FINAL);
p.printName();
結果如下, 表示修改正確:
本文中的所有代碼都在這里: https://github.com/GoldArowana/K-Object/tree/master/src/test/java/reflect/field 里面的TestField.java為主要反射代碼