通过反射改变public static final字符串

简介

在开发项目的时候，有些资源是需要放在redis里面，一般是以key-value的形式存放。为了区分，key通常会带有一个前缀。后来，项目多了，而redis用的还是同一个，这时有可能会产生冲突。为了解决这样的冲突，需要在固定的前缀前加上项目名做隔离。由于key的前缀定义在一个公用web配置包里，和具体的web项目名称不在同一个地方，所以直接修改前缀是不可行的。最后用了Java的反射机制在项目运行的时候获取项目名并且改变原有前缀。

代码实现

@Component
public class RedisConstants {

    private static String moduleName;
    //此处需要把字符串改为new String的形式，否则不成功
    public static final String REDIS_USER_CACHE = new String("redis_user_cache");
    // 获取项目名
    @Value("${spring.application.name}")
    private void setModuleName(String m) {
        moduleName = m;
        try {
            setStaticFinal(RedisConstants.class.getField("REDIS_USER_CACHE"),
                    moduleName + RedisConstants.REDIS_USER_CACHE);
        }catch (Exception e){}
    }
    private static void setStaticFinal(Field field, Object newValue) throws Exception {
        field.setAccessible(true);
        Field modifiersField = Field.class.getDeclaredField("modifiers");
        modifiersField.setAccessible(true);
        //去掉final修饰符
        modifiersField.setInt(field, field.getModifiers() & ~Modifier.FINAL);
        field.set(null, newValue);
    }
}

setStaticFinal方法

上面的代码中，最为关键的就是setStaticFinal方法。这个方法改变了变量的访问控制全，也就是说把final的修饰符给去掉了，从而可以改变变量的值。

modifiers字段

modifiers字段是Field类中一个比较关键的字段。它主要记录字段上都采用类那些修饰符。可以下面的代码与运行结果看出，采用private final static修饰的变量的modifiers值为26。

public class ReflectTest {
    private final static String name="xxxx";

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Field nameField = ReflectTest.class.getDeclaredField("name");
        int modifiers = nameField.getModifiers();
        System.out.println(modifiers);
        System.out.println(Modifier.toString(modifiers));
        System.out.println(Modifier.toString(7));
    }
}

Modifier类

modifiers字段有一个对应的Modifier类，该类的toString方法可以把modifiers字段的值解析为具体的修饰符。从该类的源码可以看出，设计者把modifiers字段（整形变量，32位）的不同位赋予了不同的含义。例如，public对应1，也就是把modifiers字段的二进制中的第一位有无对应起是否用public修饰。上述代码中，把7解释为了public protected private，因为7的二进制为0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0111。
源码中采用16进制表示的方式，把它转为二进制更为直观。
例如：
  public：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001
  private：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010
  protected：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0100

/**
     * The {@code int} value representing the {@code public}
     * modifier.
     */
    public static final int PUBLIC           = 0x00000001;

    /**
     * The {@code int} value representing the {@code private}
     * modifier.
     */
    public static final int PRIVATE          = 0x00000002;

    /**
     * The {@code int} value representing the {@code protected}
     * modifier.
     */
    public static final int PROTECTED        = 0x00000004;

    /**
     * The {@code int} value representing the {@code static}
     * modifier.
     */
    public static final int STATIC           = 0x00000008;

    /**
     * The {@code int} value representing the {@code final}
     * modifier.
     */
    public static final int FINAL            = 0x00000010;

    /**
     * The {@code int} value representing the {@code synchronized}
     * modifier.
     */
    public static final int SYNCHRONIZED     = 0x00000020;

    /**
     * The {@code int} value representing the {@code volatile}
     * modifier.
     */
    public static final int VOLATILE         = 0x00000040;

    /**
     * The {@code int} value representing the {@code transient}
     * modifier.
     */
    public static final int TRANSIENT        = 0x00000080;

    /**
     * The {@code int} value representing the {@code native}
     * modifier.
     */
    public static final int NATIVE           = 0x00000100;

    /**
     * The {@code int} value representing the {@code interface}
     * modifier.
     */
    public static final int INTERFACE        = 0x00000200;

    /**
     * The {@code int} value representing the {@code abstract}
     * modifier.
     */
    public static final int ABSTRACT         = 0x00000400;

    /**
     * The {@code int} value representing the {@code strictfp}
     * modifier.
     */
    public static final int STRICT           = 0x00000800;

final修饰符

这行代码的作用是把field字段的final修饰符给去掉。Modifier.FINAL的值为 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 0000，取反后1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110 1111。把原有的modifiers值和取反后的Modifier.FINAL做与运算，即可不改变其他位，单独修改对应的位。

modifiersField.setInt(field, field.getModifiers() & ~Modifier.FINAL);

小结

在最开始的代码中还存在了一些值得注意的问题。
1、设置静态常量的类一般的使用方法为类名.字段名，也就是说不需要创建该类。在这个应用场景中，需要在Spring注入项目的名称，并且需要运行setStaticFinal方法来改变原有的值，所以需要加入@Component注解。把这个类交给Spring管理，并且属性注入的时候需要采用set方法注入，以便在其中运行setStaticFinal方法。
2、如注释所提及的，需要把常量改为用new String包裹起来的形式，这里涉及JDK的知识就不在此深究了。