Изменение конечных полей в Java


давайте начнем с простого тестового случая:

import java.lang.reflect.Field;

public class Test {
  private final int primitiveInt = 42;
  private final Integer wrappedInt = 42;
  private final String stringValue = "42";

  public int getPrimitiveInt()   { return this.primitiveInt; }
  public int getWrappedInt()     { return this.wrappedInt; }
  public String getStringValue() { return this.stringValue; }

  public void changeField(String name, Object value) throws IllegalAccessException, NoSuchFieldException {
    Field field = Test.class.getDeclaredField(name);
    field.setAccessible(true);
    field.set(this, value);
    System.out.println("reflection: " + name + " = " + field.get(this));
  }

  public static void main(String[] args) throws IllegalAccessException, NoSuchFieldException {
    Test test = new Test();

    test.changeField("primitiveInt", 84);
    System.out.println("direct: primitiveInt = " + test.getPrimitiveInt());

    test.changeField("wrappedInt", 84);
    System.out.println("direct: wrappedInt = " + test.getWrappedInt());

    test.changeField("stringValue", "84");
    System.out.println("direct: stringValue = " + test.getStringValue());
  }
}

кто-нибудь хочет угадать, что будет напечатано в качестве вывода (показана внизу, чтобы сразу не испортить сюрприз).

вопросы:

  1. почему примитивное и обернутое целое число ведут себя по-разному?
  2. почему reflective vs direct access возвращает разные результаты?
  3. тот, который меня больше всего беспокоит - почему строка ведет себя как примитивная int и не как Integer?

результаты (java 1.5):

reflection: primitiveInt = 84
direct: primitiveInt = 42
reflection: wrappedInt = 84
direct: wrappedInt = 84
reflection: stringValue = 84
direct: stringValue = 42
5   51   2009-10-23 22:28:05

5 ответов:

константы времени компиляции встроены (во время компиляции javac). См. JLS, в частности 15.28 определяет постоянное выражение и 13.4.9 обсуждает двоичную совместимость или конечные поля и константы.

Если вы делаете поле не является окончательной или назначить не время компиляции константы, значения не встроен. Например:

private final String stringValue = null!=null?"": "42";

на мой взгляд, это еще хуже: коллега указал на следующую забавную вещь:

@Test public void  testInteger() throws SecurityException,  NoSuchFieldException, IllegalArgumentException, IllegalAccessException  {      
    Field value = Integer.class.getDeclaredField("value");      
    value.setAccessible(true);       
    Integer manipulatedInt = Integer.valueOf(7);      
    value.setInt(manipulatedInt, 666);       
    Integer testInt = Integer.valueOf(7);      
    System.out.println(testInt.toString());
}

делая это, вы можете изменить поведение всего JVM, в котором вы работаете. (конечно, вы можете изменить только значения в диапазоне от -127 до 127)

отражение set(..) метод работает с FieldAccessor s.

на int получает UnsafeQualifiedIntegerFieldAccessorImpl, чей суперкласс определяет readOnly свойство true только в том случае, если поле иstatic и final

так, чтобы сначала ответить на незаданный вопрос - вот почему final изменен без исключения.

все подклассы UnsafeQualifiedFieldAccessor использовать sun.misc.Unsafe класс для получения значений. Методы есть все native, но их имена являются getVolatileInt(..) и getInt(..) (getVolatileObject(..) и getObject(..) соответственно). Вышеупомянутые методы доступа используют "изменчивую" версию. Вот что произойдет, если мы добавим энергонезависимую версию:

System.out.println("reflection: non-volatile primitiveInt = "
     unsafe.getInt(test, (long) unsafe.fieldOffset(getField("primitiveInt"))));

(где unsafe создается путем отражения-в противном случае это не допускается) (и я зову getObject на Integer и String)

что дает некоторые интересные результаты:

reflection: primitiveInt = 84
direct: primitiveInt = 42
reflection: non-volatile primitiveInt = 84
reflection: wrappedInt = 84
direct: wrappedInt = 84
reflection: non-volatile wrappedInt = 84
reflection: stringValue = 84
direct: stringValue = 42
reflection: non-volatile stringValue = 84

в этот момент я вспоминаю статья на javaspecialists.eu обсуждаем связанный с этим вопрос. Он цитирует JSR-133:

если конечное поле инициализируется константой времени компиляции в объявлении поля, изменения в конечном поле могут не наблюдаться, так как использование этого конечного поля заменяется во время компиляции константой времени компиляции.

в главе 9 обсуждаются детали, наблюдаемые в этом вопросе.

и оказывается такое поведение не так уж и неожиданно, так как модификации final поля должны происходить только сразу после инициализации объекта.

это не ответ, но еще один момент смятения:

Я хотел посмотреть, была ли проблема во время компиляции или отражение действительно позволяло Java обойти final ключевое слово. Вот тестовая программа. Все, что я добавил, Это еще один набор вызовов getter, поэтому есть один до и после каждого changeField() звонок.

package com.example.gotchas;

import java.lang.reflect.Field;

public class MostlyFinal {
  private final int primitiveInt = 42;
  private final Integer wrappedInt = 42;
  private final String stringValue = "42";

  public int getPrimitiveInt()   { return this.primitiveInt; }
  public int getWrappedInt()     { return this.wrappedInt; }
  public String getStringValue() { return this.stringValue; }

  public void changeField(String name, Object value) throws IllegalAccessException, NoSuchFieldException {
    Field field = MostlyFinal.class.getDeclaredField(name);
    field.setAccessible(true);
    field.set(this, value);
    System.out.println("reflection: " + name + " = " + field.get(this));
  }

  public static void main(String[] args) throws IllegalAccessException, NoSuchFieldException {
    MostlyFinal test = new MostlyFinal();

    System.out.println("direct: primitiveInt = " + test.getPrimitiveInt());
    test.changeField("primitiveInt", 84);
    System.out.println("direct: primitiveInt = " + test.getPrimitiveInt());

    System.out.println();

    System.out.println("direct: wrappedInt = " + test.getWrappedInt());
    test.changeField("wrappedInt", 84);
    System.out.println("direct: wrappedInt = " + test.getWrappedInt());

    System.out.println();

    System.out.println("direct: stringValue = " + test.getStringValue());
    test.changeField("stringValue", "84");
    System.out.println("direct: stringValue = " + test.getStringValue());
  }
}

вот результат, который я получаю (под Eclipse, Java 1.6)

direct: primitiveInt = 42
reflection: primitiveInt = 84
direct: primitiveInt = 42

direct: wrappedInt = 42
reflection: wrappedInt = 84
direct: wrappedInt = 84

direct: stringValue = 42
reflection: stringValue = 84
direct: stringValue = 42

Почему, черт возьми, прямой вызов чтобы getWrappedInt () изменить ?

есть работа вокруг этого. если вы зададите значение частного статического конечного файла в статическом блоке {}, он будет работать, потому что он не будет встроен в поле fileld:

private static final String MY_FIELD;

static {
    MY_FIELD = "SomeText"
}

...

Field field = VisitorId.class.getDeclaredField("MY_FIELD");

field.setAccessible(true);
field.set(field, "fakeText");