关于Integer和反射的一个缓冲区注意事项

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关于Integer一些隐藏关卡

Mackyhuang

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反射绕过安全保护修改integer时候的典型错误，使用反射强行修改的时候请慎重

Integer在方法中没有提供value的get和set方法，如果现在需要你编写一个函数，使得交换俩个值，你会发现java在这里的值传递在Integer里面是copy了一个副本指向值，而不是直接地址。

那如果就是需要拥有这么一个方法的话，那么应该怎么做呢：

    private static void swap(Integer a, Integer b) throws NoSuchFieldException, IllegalAccessException {
		//利用反射修改
        Field field = Integer.class.getDeclaredField("value");
		//绕过安全检查修改final值
        field.setAccessible(true);
		//暂存a的值
        int temp = a.intValue();
		交换
        field.set(a, b);  
        field.set(b, temp)	//参数需要俩个object 所以这里会装箱
        }
}

这段代码不难理解，其实就是：

int temp = a;
a = b;
b = temp 

• 只不过这里是使用的反射的机制，本质还是不变的；

既然方法编写成功啦，那么我们编写一个main函数开始测试吧！

    public static void main(String[] args) throws NoSuchFieldException, IllegalAccessException {
        Integer a = 1;
        Integer b = 2;
        System.out.println("a = " + a + ", b = " + b);
        swap(a, b);
        System.out.println("a = " + a + ", b = " + b);
 }

• 在大家心里肯定是已经有答案了吧，不过现在的结果可能会大跌眼镜：

   a = 1, b = 2
   a = 2, b = 2
  

诶！这里为啥俩个值都会变成2呢，其实这里也是让我自己都感觉到不可思议

• 先让我们知道装箱的概念

• 如果不理解的可以看看我的另外一篇文章Java装箱和拆箱

• 现在我们再次看看valueOf这个函数

    public static Integer valueOf(int i) {
        if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)
            return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
        return new Integer(i);
    }
  

• 其实这里就是准备-128 到 127 缓冲区来应对高频率的整数使用

    field.set(a, b);  
  

• 问题就是出现在这一句话里面， 这里的a和b需要看main函数的初始化，不难发现他们就是由自动装箱来的，那么他们俩个其实就是

    a = IntegerCache.cache[1 + -(-128)]  //cache[129]
    b = IntegerCache.cache[2 + -(-128)]	 //cache[130]
  

那么重点来啦，现在field使用反射强行修改值，这样的操作一直都是不安全的操作，这里就是一个非常典型的例子， 这句话直接把缓冲区修改了！

	cache[129] = b.intValue()  // cache[129] = 2;

• 所以接下来的

    field.set(b, temp)
  

• 这里set方法参数需要俩个object 所以这里会装箱, 也就是 temp装箱执行代码

    IntegerCache.cache[temp + -(-128)]  // temp = 1
  

• 结果已经显而易见啦！这个时候的temp装箱以后居然变成了2！所以导致了错误

看到这里已经明了了把，其实就是一句话，

使用反射修改了缓冲区，使得缓冲区完全错乱

那在进行装箱就不会有正确的结果啦，这里为了让大家更加能够理解和看到错误的缓冲区，我们再来一段代码

• main函数声明

        Integer a = 1;
        Integer l = 1;
        Integer m = 1;
        Integer b = 2;
  

• 方法中

    	field.set(a, b);
        field.set(b, new Integer(10));
        field.set(3, new Integer(11));
        field.set(5, new Integer(100));
  

• 输出缓冲区0 到 10 的元素

    	for (int i = 0; i <= 10; i++){
            if(i % 10 == 0){
                System.out.println("");
            }
            System.out.print(i + " " + Integer.valueOf(i) + " , ");
        }
  

• 答案

    0 0 , 1 2 , 2 10 , 3 11 , 4 4 , 5 100 , 6 6 , 7 7 , 8 8 , 9 9 
  

现在很清楚了把，缓冲区被轻而易举的修改啦，所以大家要牢记不要滥用反射去修改那些java保护起来的东西，java做好的保护不让你碰其实就是怕你掉进坑了，所以使用反射的时候千万要思考周全以后再来使用