[Java] 通过反射，动态修改注解的某个属性值

摘要：今天对此尝试了一番，发现通过反射来动态修改注解的属性值是可以做到的众所周知，这个包下面都是的反射类和工具。一个注解通过指定其生命周期，本文所讨论的动态修改注解属性值，建立在这种情况。

昨晚看到一条问题，大意是楼主希望可以动态得建立多个Spring 的定时任务。

这个题目我并不是很熟悉，不过根据题目描述和查阅相关 Spring 创建定时任务 的资料，发现这也许涉及到通过Java代码动态修改注解的属性值。

今天对此尝试了一番，发现通过反射来动态修改注解的属性值是可以做到的：

众所周知，java/lang/reflect 这个包下面都是Java的反射类和工具。

Annotation 注解，也是位于这个包里的。注解自从Java 5.0版本引入后，就成为了Java平台中非常重要的一部分，常见的如 @Override、 @Deprecated。

关于注解更详细的信息和使用方法，网上已经有很多资料，这里就不再赘述了。

一个注解通过 @Retention 指定其生命周期，本文所讨论的动态修改注解属性值，建立在 @Retention(RetentionPolicy.RUNTIM) 这种情况。毕竟这种注解才能在运行时(runtime)通过反射机制进行操作。

那么现在我们定义一个 @Foo 注解，它有一个类型为 String 的 value 属性，该注解应用再Field上:

</>复制代码 
/**
 * Created by krun on 2017/9/18.
 */
@Target(ElementType.FIELD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface Foo {
    String value();
}

再定义一个普通的Java对象 Bar，它有一个私有的String属性 val，并为它设置属性值为"fff" 的 @Foo 注解:

</>复制代码 
public class Bar {
    @Foo ("fff")
    private String val;
}

接下来在 main 方法中我们来尝试修改 Bar.val 上的 @Foo注解的属性值为 "ffffd"。

先是正常的获取注解属性值:

</>复制代码 
/**
 * Created by krun on 2017/9/18.
 */
public class Main {
    public static void main(String ...args) throws NoSuchFieldException {
        //获取Bar实例
        Bar bar = new Bar();
        //获取Bar的val字段
        Field field = Bar.class.getDeclaredField("val");
        //获取val字段上的Foo注解实例
        Foo foo = field.getAnnotation(Foo.class);
        //获取Foo注解实例的 value 属性值
        String value = foo.value();
        //打印该值
        System.out.println(value); // fff
    }
}

首先，我们要知道注解的值是存在哪里的。

在 String value = foo.value(); 处下断点，我们跑一下可以发现：

当前栈中有这么几个变量，不过其中有一点很特别：foo，其实是个Proxy实例。

Proxy也是 java/lang/reflect下的东西，它的作用是为一个Java类生成一个代理，就像这样：

</>复制代码 
public interface A {
    String func1();
}
public class B implements A {
    
    @Override
    public String func1() { //do something ... }
    
    public String func2() { //do something ... };
}
public static void main(String ...args) {
    B bInstance = new B();
    
    B bProxy = Proxy.newProxyInstance(
        B.class.getClassLoader(),    // B 类的类加载器
        B.class.getInterfaces(), // B 类所实现的接口，如果你想拦截B类的某个方法，必须让这个方法在某个接口中声明并让B类实现该接口
        new InvocationHandler() { // 调用处理器，任何对 B类所实现的接口方法的调用都会触发此处理器
            @Override
            public Object invoke (Object proxy, // 这个是代理的实例，method.invoke时不能使用这个，否则会死循环
                                  Method method, // 触发的接口方法
                                  Object[] args // 此次调用该方法的参数
                                  ) throws Throwable {
                System.out.println(String.format("调用 %s 之前", method.getName()));
                /**
                 * 这里必须使用B类的某个具体实现类的实例，因为触发时这里的method只是一个接口方法的引用，
                 * 也就是说它是空的，你需要为它指定具有逻辑的上下文(bInstance)。
                 */
                Object obj = method.invoke(bInstance, args); 
                System.out.println(String.format("调用 %s 之后", method.getName()));
                return obj; //返回调用结果
            }
        }
    );
}

这样你就可以拦截这个Java类的某个方法调用，但是你只能拦截到 func1的调用，想想为什么？

那么注意了：

ClassLoader 这是个class就会有，注解也不例外。那么注解和interfaces有什么关系?

注解本质上就是一个接口，它的实质定义为: interface SomeAnnotation extends Annotation。
这个 Annotation 接口位于 java/lang/annotation 包，它的注释中第一句话就是 The common interface extended by all annotation types.

如此说来，Foo 注解本身只是个接口，这就意味着它没有任何代码逻辑，那么它的 value 属性究竟是存在哪里的呢？

展开 foo 可以发现：

这个 Proxy 实例持有一个 AnnotationInvocationHandler，还记得之前提到过如何创建一个 Proxy 实例么? 第三个参数就是一个 InvocationHandler。
看名字这个handler即是Annotation所特有的，我们看一下它的代码：

</>复制代码 
class AnnotationInvocationHandler implements InvocationHandler, Serializable {
    private final Class type;
    private final Map memberValues;
    private transient volatile Method[] memberMethods = null;
    
    /* 后续无关代码就省略了，想看的话可以查看 sun/reflect/annotation/AnnotationInvocationHandler */
   
}

我们一眼就可以看到一个有意思的名字: memberValues，这是一个Map，而断点中可以看到这是一个 LinknedHashMap，key为注解的属性名称，value即为注解的属性值。

现在我们找到了注解的属性值存在哪里了，那么接下来的事就好办了：

</>复制代码 
/**
 * Created by krun on 2017/9/18.
 */
public class Main {
    public static void main(String ...args) throws NoSuchFieldException, IllegalAccessException {
        //获取Bar实例
        Bar bar = new Bar();
        //获取Bar的val字段
        Field field = Bar.class.getDeclaredField("val");
        //获取val字段上的Foo注解实例
        Foo foo = field.getAnnotation(Foo.class);
        //获取 foo 这个代理实例所持有的 InvocationHandler
        InvocationHandler h = Proxy.getInvocationHandler(foo);
        // 获取 AnnotationInvocationHandler 的 memberValues 字段
        Field hField = h.getClass().getDeclaredField("memberValues");
        // 因为这个字段事 private final 修饰，所以要打开权限
        hField.setAccessible(true);
        // 获取 memberValues
        Map memberValues = (Map) hField.get(h);
        // 修改 value 属性值
        memberValues.put("value", "ffffd");
        // 获取 foo 的 value 属性值
        String value = foo.value();
        System.out.println(value); // ffffd
    }
}