Java使用Unsafe修改带有final的值（字段）

发表于 更新于 分类于

请先阅读Private APIs not usable in Java 9?。

环境要求，[JDK1.6, JDK1.8]或JDK9及以上包含模块jdk.unsupported。

首先，创建一个Java工程，并创建Target类，Utils类

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/*用途：被修改的对象
* 注意：应使用以下三种写法之一防止被内联优化。
*   {public final String field=new String("a");}
*   {public final String field="a".intern();}
*   {public final String field;public Target(){field="a";}}
*       使用以下写法会产生内联优化，导致修改失败。
*   {public final String field="a";}
* Target.java
*/
public class Target{
    public final String field;
    public static final String staticField;
    static{
        staticField="B";
    }
    public Target(){
        field="a";
    }
    public void print(){
        System.out.println(field);
    }
    public static void printStatic(){
        System.out.println(staticField);
    }
}
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/*用途：获取Unsafe对象
* Utils.java
*/
import sun.misc.Unsafe;
import java.lang.reflect.Field;
public class Utils{
    private static Unsafe unsafe;//缓存Unsafe对象，因为反射的速度比较慢。
    public static Unsafe getUnsafe() {
        if(unsafe!=null)
            return unsafe;
        try {
            Field f = Unsafe.class.getDeclaredField("theUnsafe");//private static final
            f.setAccessible(true);//相当于移除private
            unsafe = (Unsafe) f.get(null);
        } catch (NoSuchFieldException | IllegalAccessException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        if(unsafe==null)
            throw new NullPointerException();
        return unsafe;
    }
}

创建修改动态对象的类ModifyDynamic

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import java.lang.reflect.Field;
public class ModifyDynamic{
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        Target target = new Target();
        target.print();
        Field f=Target.class.getDeclaredField("field");//获取字段
        long offset=Utils.getUnsafe().objectFieldOffset(f);//获取字段在对象中的偏移值。
        Utils.getUnsafe().putObjectVolatile(target,offset,"Z");
        target.print();
    }
}

动态对象修改结果

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# java ModifyDynamic
a
Z
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创建修改静态对象的类ModifyStatic

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import java.lang.reflect.Field;
public class ModifyStatic{
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        target.printStatic();
        Field f=Target.class.getDeclaredField("staticField");//获取字段
        long offset=Utils.getUnsafe().staticFieldOffset(f);//此处使用staticFieldOffset来获得静态字段的偏移值
        Object o=Utils.getUnsafe().staticFieldBase(f);//获取字段所在的对象，一般情况下获取的对象就是Target.class，但不排除实现不同导致含义不同。具体含义请查询文档。
        Utils.getUnsafe().putObjectVolatile(o,offset,"y");
        target.printStatic();
    }
}

静态对象修改结果

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# java ModifyStatic
B
y
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