Java 访问标志验证

Question

考虑以下场景:

package packA;

public class A
{
    private static int i = 0;
}

---

package packB;

public class B
{
    public static void main(String[] args)
    {
        int i = A.i + 1;
    }
}

因为 A.i 是 private，所以不可能从类 B 访问它，这样做会导致编译器错误。

但是，如果我像这样检测 B 类

public class B
{
    public static void main(String[] args)
    {
        // getstatic packA/A.i : I
        // iconst_1
        // iadd
        // istore_1
    }
}

然后调用main 方法，JVM validator 会检查访问A.i 是否有效吗？同样，如果 A.i 被声明为 final，它是否会将以下字节码作为有效字节码传递？

public class B
{
    public static void main(String[] args)
    {
        // iconst_2
        // putstatic packA/A.i : I
    }
}

我对此感到疑惑，因为验证者需要加载类来检查字段的访问标志。此外，如果它不验证它们，则可能会检测恶意字节码以更改字段的值或提供“黑客方法”，从而允许在不进行反射的情况下访问字段。

Answer 1

访问对访问类不可见的字段会导致验证错误。为了应用此验证，JVM 需要加载和链接声明此字段的类。这是正常的验证过程，例如，JVM 还需要加载类以检查方法是否存在。然而，可以延迟应用验证和所需的类加载，即在第一次执行方法之前。

一个异常(exception)是 HotSpot，其中一个类扩展了 MagicAccessorImpl，它是一个内部接口(interface)。验证者跳过此类类的访问级别验证。这是 JVM 内部代码生成所必需的，其中反射代码被优化为字节代码。另一个异常(exception)是通过匿名类加载器加载的类，它继承了另一个类可见性上下文，例如 lambda 类。

对于内部类，javac 将包私有(private)访问器方法插入到声明类中，以便内部类可以访问其外部类的字段。

编辑:我在评论后编辑了我的答案，但现在有时间验证这个和最终字段确实与我的第一个答案略有不同，但也与评论所说的相比:

1. 对于构造函数， validator 仅验证最​​终字段分配是从构造函数内部执行的，即名为 <init> 的方法。在字节码级别。因此，下面的字节码是可以的，Java代码是不允许的:

   class Foo {
     final int bar; // is 0
     Foo() { }
   }
   
   class Foo {
     final int bar; // is 2
     Foo() { 
       bar = 1;
       bar = 2;
     }
   }
   
   class Foo {
     final int bar; // is 2
     Foo() { 
       this(null);
       bar = 2;
     }
     Foo(Void v) {
       bar = 1;
     }
   }
   

2. 对于静态字段，Java 编译器没有强制执行此类限制，即以下 Java 代码在字节码中是合法的:

   class Foo {
     static final int bar; // is 0
     static { }
   }
   
   
   class Foo {
     static final int bar; // is 2
     static {
       bar = 1;
       bar = 2;
     }
   }
   
   class Foo {
     static final int bar; // is 2
     static {
       bar = 1;
       foobar(2);
     }
     static foobar(int i) {
       bar = i;
     }
   }
   
   Foo.foobar(3); // bar is 3