Как я могу изменить класс java.lang на лету?

В настоящее время невозможно переопределить класс во время выполнения таким образом, чтобы это переопределение привело к появлению новых методов или полей. Это связано со сложностью сканирования кучи на наличие всех существующих экземпляров и преобразования их + их ссылок + потенциальных средств обновления базового смещения небезопасного поля (например, AtomicFieldUpdater).

Это ограничение может быть снято в рамках JEP-159, но, как обсуждалось на почтовая группа, это очень важное изменение, поэтому оно может вообще никогда не произойти.

Использование Javaassist/аналогичного позволит преобразовать класс в новый класс с новыми методами/полями. Этот класс можно загрузить с помощью ClassLoader и использовать во время выполнения, но его определение не заменит существующие экземпляры. Таким образом, будет невозможно использовать этот метод в сочетании с агентом для переопределения класса, поскольку переопределение инструментария ограничено следующим образом: «Переопределение может изменить тела методов, постоянный пул и атрибуты. Переопределение не должно добавлять, удалять или переименовывать поля..." см. здесь.

Так что пока НЕТ.

Если вы хотите изменить поведение «класса» во время выполнения, вы можете попробовать javasist. API здесь

Я видел собственное решение для загрузки классов, которое динамически перезагружало JAR-файлы - вы определяете один ClassLoader для каждого JAR-файла и используете его для загрузки классов из этого JAR-файла; чтобы перезагрузить весь JAR, вы просто «убиваете» его экземпляр ClassLoader и создаете другой (после замены файла JAR).

Я не думаю, что таким образом можно настроить внутренний класс Java Thread, потому что у вас нет контроля над System ClassLoader. Возможное решение состоит в том, чтобы иметь класс CustomThreadWeaver, который будет генерировать новый класс, расширяющий Thread, с нужными вам переменными и использовать пользовательский DynamicWeavedThreadClassLoader для их загрузки.

Удачи и покажи нам своего монстра, когда у тебя все получится ;-)

Возможно с использованием инструментария и, возможно, библиотек, таких как javassist, для изменения кода на лету. (однако добавление и удаление полей, методов или конструкторов в настоящее время невозможно)

//Modify code using javassist and call CtClass#toBytecode() or load bytecode from file
byte[] nevcode;
Class<?> clz = Class.forName("any.class.Example");
instrumentationInstace.redefineClasses(new ClassDefinition(clz, nevcode));

Не забудьте добавить Can-Redefine-Classes: true в манифест вашего java-агента.

Реальный пример — оптимизация java ‹ 9 string.replace(CharSequence, CharSequence) с помощью javassist:

String replace_src = 
    "{String str_obj = this;\n"
    + "char[] str = this.value;\n"
    + "String find_obj = $1.toString();\n"
    + "char[] find = find_obj.value;\n"
    + "String repl_obj = $2.toString();\n"
    + "char[] repl = repl_obj.value;\n"
    + "\n"
    + "if(str.length == 0 || find.length == 0 || find.length > str.length) {\n"
    + "    return str_obj;\n"
    + "}\n"
    + "int start = 0;\n"
    + "int end = str_obj.indexOf(find_obj, start);\n"
    + "if(end == -1) {\n"
    + "    return str_obj;\n"
    + "}\n"
    + "int inc = repl.length - find.length;\n"
    + "int inc2 = str.length / find.length / 512;\ninc2 = ((inc2 < 16) ? 16 : inc);\n"
    + "int sb_len = str.length + ((inc < 0) ? 0 : (inc * inc2));\n"
    + "StringBuilder sb = (sb_len < 0) ? new StringBuilder(str.length) : new StringBuilder(sb_len);\n"
    + "while(end != -1) {\n"
    + "    sb.append(str, start, end - start);\n"
    + "    sb.append(repl);\n"
    + "    start = end + find.length;\n"
    + "    end = str_obj.indexOf(find_obj, start);\n"
    + "}\n"
    + "if(start != str.length) {\n"
    + "    sb.append(str, start, str.length - start);\n"
    + "}\n"
    + "return sb.toString();\n"
    +"}";


ClassPool cp = new ClassPool(true);
CtClass clz = cp.get("java.lang.String");
CtClass charseq = cp.get("java.lang.CharSequence");

clz.getDeclaredMethod("replace", new CtClass[] {
        charseq, charseq
}).setBody(replace_src);

instrumentationInstance.redefineClasses(new ClassDefinition(Class.forName(clz.getName(), false, null), clz.toBytecode()));

Кажется, это вопрос использования правильного инструмента для работы. Аналогичный вопрос был задан здесь: Еще один вопрос о переполнении стека и библиотека манипулирования байт-кодом Javaassist была возможным решением.

Но без дальнейших подробностей о причинах, по которым это делается, кажется, что реальный ответ — использовать правильный инструмент для работы. Например, Groovy позволяет динамически добавить методы в язык.

Вы можете попробовать создать агент JVM, который использует java.lang.instrument API и, более конкретно, использовать метод повторного преобразования, который "облегчает инструментирование уже загруженных классов" и затем используйте Javassist (или ASM), как уже упоминалось, для работы с байт-кодом.

Дополнительная информация об API java.lang.instrument

Чтобы сделать то, что вы хотите, более простой альтернативой было бы использовать подкласс Thread, запустить его, а затем внутри этого потока выполнить код из вашего примера (вместе с приведением currentThread() к вашему подклассу).

То, что вы пытаетесь сделать, невозможно.

Поскольку вы уже знаете о ThreadLocal, вы уже знаете, какое предлагаемое решение.

В качестве альтернативы вы можете создать подкласс Thread и добавить свои собственные поля; однако только те потоки, которые вы явно создаете для этого класса, будут иметь эти поля, поэтому вам все равно придется «возвратиться» к использованию локального потока.

Настоящим вопросом является «почему?», например, «почему локальный поток недостаточен для ваших требований?»