Java安全基础 关键概念过关

Java安全基础 关键概念汇总

文章目录

  • Java安全基础 关键概念汇总
    • 前置知识
    • 1.构造器this以及包的使用
    • 2.继承
    • 3.重写/ 重载 / super
    • 4.多态
    • 5.区分`==`和`equals`方法
    • 6.toString的使用
    • 7.Object的概念
    • 8.static,final,代码块
      • static
      • 代码块
      • final
    • 9.动态代理
    • 10.类的动态加载
      • 1)类加载器含义(类的底层实现)
      • 2)ClassLoader
      • 3)类加载器的核心方法
      • 4)**双亲委派模型过程**(强调逻辑关系不是继承关系)
      • 5)**双亲委派模型的系统实现**
      • 6)ClassLoader(类加载机制)
      • 7)类加载流程(关注加载后是否初始化)
      • 8)动态类的加载方法
      • 安全关注:实现加载任意类(字节码)

前置知识

了解Java基本面向对象语法以及反射

1.构造器this以及包的使用

假设在Person类中

this.name=name this指代Person类的对象等价于Person.name=name

就是 当前类的引用

应用:主要作用就是区分类中的成员属性和变量(比如同名时进行区分)

包中使用遵循见包起名import导入

2.继承

关键字extends

经典的父子关系,子类可以继承父类的public成员属性和成员方法

但私有的private无法继承

子类可以在父类的基础上有自己的特性

3.重写/ 重载 / super

重写概念:子类继承父类后,对同名同参数的方法进行覆盖

与重载区分开:重载是同名跟紧不同参数执行不同方法(注意几个参数)

关键词super 可以直接调用父类的构造方法,成员变量,成员方法

应用:一般多用于 重写后 区分子类和父类方法以及属性(同名)

4.多态

对象的多态性核心:父类的指针指向子类对象

例如 我们创建了父类Animal 子类Dog Dog继承了Animal

典型例子:Animal dog=new Dog(); 的代码

实际调用的是 父类中声明过的 子类方法和属性

**父类的指针指向子类对象 **换句话说就是 具体实现的类还是子类new Dog()

不过声明 对象时 为 缩小的能力声明

多态性

  1. 变量类型声明只是调用能力声明
  2. 子类型对象的能力一定不小于父类型对象的能力;
  3. 真正的行为表现要看其具体对象的类型,而不是看引用变量的类型。

5.区分==equals方法

equals:比较两个内存地址值是否相同

Dog dog1=new Dog(); //在new时分配对象产生内存空间
Dog dog2=new Dog();
dog1.equals(dog2)//返回False
对象具体的分配内存空间不同

== :判断具体的值是否相同

6.toString的使用

输出 引用对象,自动调用类中的toString方法

7.Object的概念

Java中所有对象的根父类

8.static,final,代码块

static

不用初始化创建对象 就可以调用成员方法和属性类名.属性 //类名. 方法名()

代码块

1.代码块{}

2.静态代码块statci{}

3.构造器Dog(){}

调用顺序 静态代码块---->代码块----->构造器

为什么是这个调用顺序了?

详见10.类的动态加载

final

可以理解为 最后 的修改

final 修饰 类 类不可被调用

final 修饰 方法 方法不可被重写

final 修饰变量 变量不可被修改

当然通过反射也是可以修改

9.动态代理

参考:https://www.liaoxuefeng.com/wiki/1252599548343744/1264804593397984

回顾一下

Java的classinterface的区别:

  • 可以实例化class(非abstract);

  • 不能实例化interface

代理含义:通过继承和多态实现间接调用

动态代码:运行期动态创建某个interface的实例,没有实现类但是在运行期动态创建了一个接口对象的方式

动态代理具体实现过程

  1. 定义一个InvocationHandler实例,它负责实现接口的方法调用(具体实现);

  2. 通过

    Proxy.newProxyInstance()
    

    创建接口实例

    interface
    

    它需要3个参数:

    1. 使用的ClassLoader,通常就是接口类的ClassLoader
    2. 需要实现的接口数组,至少需要传入一个接口进去;
    3. 用来处理接口方法调用的InvocationHandler实例。
  3. 将返回的Object强制转型为接口。

例子

public class Main {public static void main(String[] args) {InvocationHandler handler = new InvocationHandler() {@Overridepublic Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {System.out.println(method);if (method.getName().equals("morning")) {System.out.println("Good morning, " + args[0]);}return null;}};Hello hello = (Hello) Proxy.newProxyInstance(Hello.class.getClassLoader(), // 传入ClassLoadernew Class[] { Hello.class }, // 传入要实现的接口handler); // 传入处理调用方法的InvocationHandlerhello.morning("Bob");}
}interface Hello {void morning(String name);
}

实现 代理.方法名 传递方法名 到具体实现类调用方法名

应用:无危害类的.abc方法----->无危害类代理危害类----->触发 危害类.abc方法

非开发预期的危险调用 CC1链

10.类的动态加载

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1)类加载器含义(类的底层实现)

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类加载器(ClassLoader)是Java语言的一项创新,也是Java流行的一个重要原因。在类加载的第一阶段“加载”过程中,需要通过一个类的全限定名来获取定义此类的二进制字节流,完成这个动作的代码块就是类加载器。这一动作是放在Java虚拟机外部去实现的,以便让应用程序自己决定如何获取所需的类

类加载器的开放性使得Java应用程序可以灵活地从不同的来源获取类的二进制字节流(字节码),包括从ZIP包、网络、运行时计算、其他文件

启动类加载器(Bootstrap ClassLoader):

这个类加载器负责将\lib目录下的类库加载到虚拟机内存中,用来加载java的核心库,此类加载器并不继承于java.lang.ClassLoader,不能被java程序直接调用,代码是使用C++编写的.是虚拟机自身的一部分.

扩展类加载器(Extendsion ClassLoader):

这个类加载器负责加载\lib\ext目录下的类库,用来加载java的扩展库,开发者可以直接使用这个类加载器.

应用程序类加载器(Application ClassLoader):

这个类加载器负责加载用户类路径(CLASSPATH)下的类库,一般我们编写的java类都是由这个类加载器加载,这个类加载器是CLassLoader中的getSystemClassLoader()方法的返回值,所以也称为系统类加载器.一般情况下这就是系统默认的类加载器.

除此之外,我们还可以加入自己定义的类加载器,以满足特殊的需求,需要继承java.lang.ClassLoader类

2)ClassLoader

所有的Java类都必须经过JVM加载后才能运行,ClassLoader的主要作用就是Java类文件的加载。在JVM类加载器中最顶层的是Bootstrap ClassLoader(引导类加载器)Extension ClassLoader(扩展类加载器)App ClassLoader(系统类加载器)AppClassLoader是默认的类加载器,如果类加载时我们不指定类加载器的情况下

默认会使用AppClassLoader加载类,

ClassLoader.getSystemClassLoader()返回的系统类加载器也是AppClassLoader

某些时候我们获取一个类的类加载器时候可能会返回一个null值,如:java.io.File.class.getClassLoader()将返回一个null对象,因为java.io.File类在JVM初始化的时候会被Bootstrap ClassLoader(引导类加载器)加载(该类加载器实现于JVM层,采用C++编写),我们在尝试获取被Bootstrap ClassLoader类加载器所加载的类的ClassLoader时候都会返回null

3)类加载器的核心方法

  1. loadClass(加载指定的Java类)
  2. findClass(查找指定的Java类)
  3. findLoadedClass(查找JVM已经加载过的类)
  4. defineClass(定义一个Java类)
  5. resolveClass(链接指定的Java类)

4)双亲委派模型过程(强调逻辑关系不是继承关系)

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双亲委派模型的工作过程为:如果一个类加载器收到了类加载的请求,它首先不会自己去尝试加载这个类,而是把这个请求委派给父类加载器去完成,每一个层次的加载器都是如此,因此所有的类加载请求都会传给顶层的启动类加载器,只有当父加载器反馈自己无法完成该加载请求(该加载器的搜索范围中没有找到对应的类)时,子加载器才会尝试自己去加载。

代码还会偷懒,不重复加载(向上寻找想偷懒)

使用双亲委派模型的好处在于Java类随着它的类加载器一起具备了一种带有优先级的层次关系。例如类java.lang.Object,它存在在rt.jar中,无论哪一个类加载器要加载这个类

因此带有优先级的层次关系 通过查询路径反应

最终都是委派给处于模型最顶端的Bootstrap ClassLoader(由Java实现C++编写,尝试获取被Bootstrap ClassLoader类加载器所加载的类附属性 的ClassLoader时候都会返回null)进行加载 就是 副属性 parent为null

因此Object类在程序的各种类加载器环境中都是同一个类。相反,如果没有双亲委派模型而是由各个类加载器自行加载的话,如果用户编写了一个java.lang.Object的同名类并放在ClassPath中,那系统中将会出现多个不同的Object类,程序将混乱。因此,如果开发者尝试编写一个与rt.jar类库中重名的Java类,可以正常编译,但是永远无法被加载运行。

5)双亲委派模型的系统实现

在java.lang.ClassLoader的loadClass()方法中,先检查是否已经被加载过,若没有加载则调用父类加载器的loadClass()方法,若父加载器为空则默认使用启动类加载器作为父加载器。如果父加载失败,则抛出ClassNotFoundException异常后,再调用自己的findClass()方法进行加载

6)ClassLoader(类加载机制)

Java程序在运行前需要先编译成class文件,Java类初始化的时候会调用java.lang.ClassLoader加载类字节码,ClassLoader会调用JVM的native方法(defineClass0/1/2)来定义一个java.lang.Class实例。

7)类加载流程(关注加载后是否初始化)

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让我们复习一下代码块

初始化

1.代码块{}

2.静态代码块statci{} 任何静态相关的操作自动调用

创建实例(过程中包括初始化)

3.构造器Dog(){}

解释为什是这个调用顺序 静态代码块---->代码块----->构造器

static {} 就是在“类初始化”的时候调⽤的,⽽ {} 中的代码会放在构造函数的 super() 后⾯,但在当前构造函数内容的前⾯

8)动态类的加载方法

1.Class.forName("类名")默认会初始化被加载类的静态属性和方法

2.ClassLoader.loadClass默认不会初始化类方法

安全关注:实现加载任意类(字节码)

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逻辑上EXT和APP关系如上图,但是继承上同级,都返回父类URLClassLoader查询

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URLClassloader : 支持 file://,jar://,http://

加载字节码方式(实例化)

1.通过反射加载defineClass(protected)

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2.Unsafe加载字节码

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方法为public,但是无法取unsafe,通过反射静态属性拿unsafe实例

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