本文介绍了在 Java 17 中通过反射修改非静态 final 字段的方法。由于 Java 版本更新带来的限制，传统的修改 modifiers 字段的方式已不再适用。本文将提供一种基于 VarHandle 的解决方案，并详细说明了所需的 jvm 启动参数和代码实现，帮助开发者在必要时突破 final 限制。
Java 17 及更高版本修改 Final 字段的新方法
在 Java 12 及其之后的版本中，直接通过反射修改 Field 对象的 modifiers 字段来移除 FINAL 修饰符的方式已经失效。这是由于 Java 模块化的引入以及对反射访问的更严格限制所致。 然而，我们仍然可以通过 VarHandle 类来达到修改 final 字段的目的。
解决方案：使用 VarHandle
VarHandle 是 Java 9 引入的一个强大的 API，它提供了一种更加灵活和安全的访问变量的方式，包括可以通过反射访问私有字段。以下是在 Java 17 中修改 final 字段的步骤：
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添加 JVM 启动参数:
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由于模块化的限制，我们需要通过 JVM 启动参数来允许反射访问 java.lang.reflect.Field 类的内部成员。添加以下参数到 JVM 启动配置中：
--add-opens=java.base/java.lang.reflect=ALL-UNNAMED --add-opens=java.base/java.net=ALL-UNNAMED
这些参数允许所有未命名的模块（例如，你的应用程序代码）访问 java.lang.reflect 包和 java.net 包的内部成员。 如果没有这些参数，将会抛出java.lang.IllegalAccessException异常。
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使用 VarHandle 修改 modifiers 字段:
以下代码演示了如何使用 VarHandle 来修改 final 字段：
import java.lang.reflect.Field; import java.lang.reflect.Modifier; import java.lang.invoke.MethodHandles; import java.lang.invoke.VarHandle; class Foo { private final String bar; public Foo(String bar) { this.bar = bar; } public String getBar() { return this.bar; } } public class Example { public Static void main(String[] args) throws Throwable { Foo foo = new Foo("foobar"); System.out.println(foo.getBar()); try { Field field = foo.getClass().getDeclaredField("bar"); field.setAccessible(true); VarHandle MODIFIERS; var lookup = MethodHandles.privateLookupIn(Field.class, MethodHandles.lookup()); MODIFIERS = lookup.findVarHandle(Field.class, "modifiers", int.class); MODIFIERS.set(field, field.getModifiers() & ~Modifier.FINAL); field.set(foo, "new value"); // 设置新的值 } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } System.out.println(foo.getBar()); } }
代码解释:
- MethodHandles.privateLookupIn(Field.class, MethodHandles.lookup()): 创建一个用于在 Field 类中进行私有查找的 MethodHandles.Lookup 对象。
- lookup.findVarHandle(Field.class, “modifiers”, int.class): 在 Field 类中查找名为 “modifiers” 的 int 类型的 VarHandle。
- MODIFIERS.set(field, field.getModifiers() & ~Modifier.FINAL): 使用 VarHandle 将 field 对象的 modifiers 字段的值更新为原始值与 ~Modifier.FINAL 进行按位与运算的结果，从而移除 FINAL 修饰符。
- field.set(foo, “new value”);: 设置字段的新值。
注意事项
- 安全性: 通过反射修改 final 字段可能会破坏对象的内部状态，因此应谨慎使用。 确保你完全理解代码的含义，并且只在必要时才使用这种方法。
- 兼容性: 虽然这种方法在 Java 17 中有效，但未来的 Java 版本可能会引入新的限制，导致代码失效。
- 静态 Final 字段: 请注意，修改 static final 字段通常是不可能的，因为这些字段的值在类加载时就已经确定，并且存储在常量池中。
总结
虽然 Java 对反射访问的限制越来越严格，但我们仍然可以通过 VarHandle 等 API 来实现一些高级功能，例如修改 final 字段。 然而，务必谨慎使用这些技术，并充分了解其潜在的风险和限制。 始终建议优先考虑使用更安全和更可靠的替代方案。
