“最终”在运行时是最终的吗？

Question

我一直在玩ASM，我相信我成功地将final修饰符添加到类的实例字段中；但是，我随后继续实例化所述类并在其上调用 setter，这成功地更改了 now-final 字段的值。我的字节码更改是否有问题，还是最终仅由 Java 编译器强制执行？

更新：（7 月 31 日）这里有一些代码供您参考。主要部分是

1. 带有private int x 和private final int y 的简单POJO，
2. MakeFieldsFinalClassAdapter，它将访问的每个字段设为最终字段，除非它已经是最终字段，
3. 和 AddSetYMethodVisitor，它会导致 POJO 的 setX() 方法也将 y 设置为与设置 x 相同的值。

换句话说，我们从一个具有一个 final (x) 和一个 non-final (y) 字段的类开始。我们使 x 最终。除了设置 x 之外，我们还让 setX() 设置 y。我们跑。 x 和 y 都设置没有错误。 code is on github。你可以克隆它：

git clone git://github.com/zzantozz/testbed.git tmp
cd tmp/asm-playground

需要注意的两点：我首先提出这个问题的原因是：我设置为 final 的字段和已经设置为 final 的字段都可以设置为我认为的是普通的字节码指令。

另一个更新：（8 月 1 日）使用 1.6.0_26-b03 和 1.7.0-b147 进行测试，结果相同。也就是说，JVM 在运行时会愉快地修改 final 字段。

最终（？）更新：（9 月 19 日） 我从这篇文章中删除了完整的源代码，因为它相当长，但它仍然可以在 github 上找到（见上文）。

我相信我已经最终证明 JDK7 JVM 违反了规范。 （参见excerpt in Stephen's answer。）如前所述使用ASM 修改字节码后，我将其写回到类文件中。使用优秀的JD-GUI，这个类文件反编译成如下代码：

package rds.asm;

import java.io.PrintStream;

public class TestPojo
{
  private final int x;
  private final int y;

  public TestPojo(int x)
  {
    this.x = x;
    this.y = 1;
  }

  public int getX() {
    return this.x;
  }

  public void setX(int x) {
    System.out.println("Inside setX()");
    this.x = x; this.y = x;
  }

  public String toString()
  {
    return "TestPojo{x=" +
      this.x +
      ", y=" + this.y +
      '}';
  }

  public static void main(String[] args) {
    TestPojo pojo = new TestPojo(10);
    System.out.println(pojo);
    pojo.setX(42);
    System.out.println(pojo);
  }
}

简单的看一下应该会告诉您，由于重新分配了 final 字段，该类将永远不会编译，但在普通的 JDK 6 或 7 中运行该类看起来像这样：

$ java rds.asm.TestPojo
TestPojo{x=10, y=1}
Inside setX()
TestPojo{x=42, y=42}

1. 在我报告这方面的错误之前，其他人是否有意见？
2. 谁能确认这应该是 JDK 6 中的错误还是 JDK 7 中的错误？

Answer 1

“final”在运行时是最终的吗？

不是你的意思。

AFAIK，final 修饰符的语义仅由字节码编译器强制执行。

没有用于初始化final 字段的特殊字节码，字节码验证器（显然）也不检查“非法”分配。

但是，JIT 编译器可能会将final 修饰符视为不需要重新获取内容的提示。因此，如果您的字节码修改标记为final 的变量，您很可能会导致不可预知的行为。 （如果您使用反射来修改 final 变量，也会发生同样的事情。规范清楚地说明了......）

当然，您可以使用反射修改final 字段。

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更新

我查看了 Java 7 JVM 规范，它与我上面所说的部分矛盾。具体来说，PutField 操作码的描述是：

"Linking Exceptions ...否则，如果该字段是final，则必须在当前类中声明，并且该指令必须出现在实例初始化方法中 (<init>) 当前班级。否则，将抛出 IllegalAccessError。".

因此，虽然您可以（理论上）在对象的构造函数中多次分配给final 字段，但字节码验证器应该阻止任何尝试加载包含分配给final 的字节码的方法。哪个...当您想到 Java 安全沙箱时...是一件好事。

Answer 2

如果该字段是最终的，它在分配时仍然可能存在情况。例如在构造函数中。如article 中所述，此逻辑由编译器强制执行。 JVM 本身不会强制执行这样的规则，因为性能代价太高，字节码验证器可能无法轻松确定字段是否只分配一次。

所以通过 ASM 创建字段 final 可能没有多大意义。

Answer 3

您可以在运行时使用反射覆盖最终字段。 Gson 在将 JSON 绑定到 Java 对象时一直这样做。