这个 Java 代码片段是如何工作的？（字符串池和反射）

Question

Java 字符串池加上反射可以在 Java:

中产生一些难以想象的结果

import java.lang.reflect.Field;

class MessingWithString {
    public static void main (String[] args) {
        String str = "Mario";
        toLuigi(str);
        System.out.println(str + " " + "Mario");
    }

    public static void toLuigi(String original) {
        try {
            Field stringValue = String.class.getDeclaredField("value");
            stringValue.setAccessible(true);
            stringValue.set(original, "Luigi".toCharArray());
        } catch (Exception ex) {
            // Ignore exceptions
        }
    }
}

以上代码将打印：

"Luigi Luigi"

马里奥怎么了？

Answer 1

What happened to Mario ??

你基本上改变了它。是的，通过反射你可以违反字符串的不变性......并且由于字符串实习，这意味着 "Mario" 的任何使用（除了在更大的字符串常量表达式中，这将在编译时解决）在程序的其余部分将以 "Luigi" 结束。

这种事情就是反射需要安全权限的原因...

请注意，由于 + 的左关联性，表达式 str + " " + "Mario" 不会执行任何编译时连接。它实际上是 (str + " ") + "Mario"，这就是您仍然看到 Luigi Luigi 的原因。如果将代码更改为：

System.out.println(str + (" " + "Mario"));

... 然后你会看到 Luigi Mario 因为编译器会将 " Mario" 固定到与 "Mario".

不同的字符串

Answer 2

它被设置为路易吉。 Java 中的字符串是不可变的；因此，编译器可以将所有提及的 "Mario" 解释为对同一字符串常量池项（大致为 "memory location"）的引用。您使用反射来更改该项目；所以你代码中的所有 "Mario" 现在就像你写的 "Luigi".

Answer 3

字符串文字存储在字符串池中，并使用它们的规范值。 "Mario" 文字不仅仅是具有相同值的字符串，它们是 相同的对象 。操作其中之一（使用反射）将修改其中 "both" 个，因为它们只是对同一对象的两个引用。

Answer 4

为了进一步解释现有的答案，让我们看一下您生成的字节码（这里只有 main() 方法）。

现在，对该位置的内容所做的任何更改都会影响 参考文献（以及您提供的任何其他参考文献）。

Answer 5

你刚刚把字符串常量池Mario的String改成了Luigi被多个 String 引用，所以每个引用文字 Mario 现在是 Luigi.

Field stringValue = String.class.getDeclaredField("value");

您已从 class String

中获取名为 value 的 char[] 字段

stringValue.setAccessible(true);

使其易于访问。

stringValue.set(original, "Luigi".toCharArray());

您将 original String 字段更改为 Luigi。但是原始的是 Mario String literal 并且 literal 属于 String 池并且都是 interned .这意味着所有具有相同内容的文字都指代相同的内存地址。

String a = "Mario";//Created in String pool
String b = "Mario";//Refers to the same Mario of String pool
a == b//TRUE
//You changed 'a' to Luigi and 'b' don't know that
//'a' has been internally changed and 
//'b' still refers to the same address.

基本上，您已经更改了 String 池中的马里奥，它在所有引用字段中得到反映。如果您创建 String Object（即 new String("Mario")）而不是文字，您将不会遇到这种行为，因为您将有两个不同的 Marios。

Answer 6

其他答案充分解释了发生了什么。我只是想补充一点，这只有在没有安装 security manager 的情况下才有效。当运行默认情况下没有来自命令行的代码时，您可以这样做。然而，在可信代码与不可信代码混合的环境中，例如生产环境中的应用程序服务器或浏览器中的小程序沙箱，通常会有安全管理器在场，并且不允许您进行此类恶作剧，因此这似乎不是一个可怕的安全漏洞。

Answer 7

另一个相关点：在某些情况下，您可以使用常量池来提高字符串比较的性能，方法是String.intern()。

该方法 returns String 的实例，其内容与从 String 常量池调用它的 String 相同，如果尚不存在则添加它。换句话说，在使用 intern() 之后，所有具有相同内容的字符串都保证是彼此相同的字符串实例，并且与具有这些内容的任何字符串常量一样，这意味着您可以使用等号运算符 (==) 在他们身上。

这只是一个例子，它本身不是很有用，但它说明了这一点：

class Key {
    Key(String keyComponent) {
        this.keyComponent = keyComponent.intern();
    }

    public boolean equals(Object o) {
        // String comparison using the equals operator allowed due to the
        // intern() in the constructor, which guarantees that all values
        // of keyComponent with the same content will refer to the same
        // instance of String:
        return (o instanceof Key) && (keyComponent == ((Key) o).keyComponent);
    }

    public int hashCode() {
        return keyComponent.hashCode();
    }

    boolean isSpecialCase() {
        // String comparison using equals operator valid due to use of
        // intern() in constructor, which guarantees that any keyComponent
        // with the same contents as the SPECIAL_CASE constant will
        // refer to the same instance of String:
        return keyComponent == SPECIAL_CASE;
    }

    private final String keyComponent;

    private static final String SPECIAL_CASE = "SpecialCase";
}

这个小技巧不值得设计你的代码，但当你注意到可以通过使用 == 运算符在字符串上明智地使用 intern().

这个 Java 代码片段是如何工作的？（字符串池和反射）

How does this Java code snippet work? (String pool and reflection)

java

string

reflection

string-pool

这个 Java 代码片段是如何工作的？ （字符串池和反射）

How does this Java code snippet work? (String pool and reflection)

java

string

reflection

string-pool

这个 Java 代码片段是如何工作的？（字符串池和反射）