反射与字节码 - java - 专项 | Peppermintの小窝 = 静谧之处 = persistence

学完反射和动态加载字节码那块，随便写点总结一下

# 反射

反射机制主要位于 java.lang.reflect 包中，核心类有 Class 、 Filed 、 Method 、 Constructor
感觉大致可以这么理解：

获取 Class 对象 -> 实例化对象 -> 获取类里面的成员变量 -> 调用类的方法

获取 Class 对象 forName ("className")
非单例模式直接 newInstance () 创建实例对象，单例模式则需要尝试类中别的方法
随后就是 getMethod () 获取成员变量，调用方法 invoke ()

在佬讲解 URLDNS 时就需要通过反射来解决序列化时由于默认 hashcode=-1 而导致的发送请求的问题
简略描述一下

	URL url = new URL("http://xxx");
	Class c = url.getClass();//getClass 实例化对象
	Field hashcodefile = c.getDeclaredField("hashCode");// 获取成员变量 hashCode
	hashcodefile.setAccessible(true);
	hashcodefile.set(url,1234);/先设为大于-1的数防止在序列化时发送请求
	hashmap.put(url,1);
	hashcodefile.set(url,-1);// 重新设回 - 1，反序列化时发送请求
	serialize(hashmap);

此外也给出了反射弹计算机的例子，简单写点注释。由于 Runtime 是单例模式，所以不能直接 newInstance 实例化

	package org.example;

	import java.lang.reflect.Method;

	public class Reflection {
	public static void main(String[] args) throws Exception{
	Class<?> c = Class.forName("java.lang.Runtime");// 加载 Runtime 类，返回 Class 对象 c
	Method method = c.getMethod("exec", String.class);// 获取 exec () 方法
	Method RuntimeMethod = c.getMethod("getRuntime");// 获取 getRuntime () 方法
	Object o1 = RuntimeMethod.invoke(null);// 由于 getRuntime 是静态方法所以 invoke 直接返回 Runtime 实例对象 o1=Runtime.getRuntime ()
	method.invoke(o1, "open -a Calculator");// 通过 Runtime 实例调用 exec 方法 = Runtime.getRuntime.exec (...)
	}
	}

反射目前接触的就这些，后面就是去理解类加载器和字节码

# 类加载器

理解类加载器逃不过的一点就是双亲委派机制
这一点其实很好理解，就是先不自己处理，一层层传递上去直到 BOOT，看 BOOT 能不能处理，不能处理的话，作为父类加载器向下传递给子类加载器，子类加载器又作为父类进行判断

浅浅画了张示意图

# 动态加载字节码

字节码是 JVM 的指令集，由 java 源代码编译成.class 文件中的内容。字节码经过 JVM 解释 / 编译之后就是机器码了
而能够动态加载字节码就意味着能够运行本地或者远程的 class 文件
寻找的方式则是根据 sun.boot.class.path 和 java.class.path 中列举的基础路径

# URLClassLoader

先来看用 URLClassLoader 这个 APPClassLoader 的父类来加载字节码
新建 Calc.java

	package org.example;

	import java.io.IOException;

	public class Calc {
	static{
	try{
	Runtime.getRuntime().exec("open -a Calculator");
	}catch (IOException e){
	e.printStackTrace();
	}
	}
	}

打包成 jar 包之后，编写 URLClassLoader 的启动类

	package org.example;

	import java.net.URL;
	import java.net.URLClassLoader;

	public class FileRce {
	public static void main(String[] args) throws Exception
	{
	URLClassLoader urlClassLoader = new URLClassLoader(new URL[]{new URL("file:///Users/xxx/IdeaProjects/javalearn/java_learn/target/classes")});
	Class<?> c = urlClassLoader.loadClass("org.example.Calc");
	c.newInstance();
	}
	}

这里的 "/Users/xxx/IdeaProjects/javalearn/java_learn/target/classes" 就是 Calc.class 所在的地方
这里是成功弹出计算器了，但是当我想效仿白日梦组长一样删掉 Calc.java，然后将 Calc.class 移到别的目录进行加载时却出了问题，一直报错表示找不到 Calc
这里我改那路径改了 n 次但一直不对，直到我尝试这么写

	URL url = Paths.get("/Users/xxx/Desktop/").toUri().toURL()
	ClassLoader urlClassLoader = new URLClassLoader(new URL[]{url});
	Class<?> c = urlClassLoader.loadClass("org.example.Calc");

直接通过函数规范化路径，结果就成功弹出来了，一看 url 的值为 file:/User/xxx/Desktop
按一开始那么写改成这样也过了，再改成 file:/// 又行了...
总之很迷

暂且不管，接着学

URLClassLoader 不仅支持 file 协议，也支持 HTTP 协议和 jar 协议
测试时通过 python 起个 http 服务，位置在包所在目录

python -m http.server 8888

java 代码改为

	package org.example;

	import java.net.URL;
	import java.net.URLClassLoader;


	public class FileRce {
	public static void main(String[] args) throws Exception
	{
	URLClassLoader urlClassLoader = new URLClassLoader(new URL[]{new URL("http://localhost:8888/")});
	Class<?> c = urlClassLoader.loadClass("org.example.Calc");
	c.newInstance();
	}
	}

也能成功加载到 Calc

jar 协议通常不能单独使用，需要配合其他协议
其协议标准格式是 jar:<url>!/[entry]
将 class 打包成 jar

jar cvf Calc.jar org/example/Calc.class

这里一定要注意，进入 org/example 所在目录，以包路径的形式打包，而不是绝对路径，不然会找不到
上述两种协议配合 jar 的写法如下
file
jar:file:///Users/xxx/Desktop/Calc.jar!/

http
jar:http://localhost:8888/Calc.jar!/

# defineClass()

java 加载字节码都会经历 loadClass->findClass->defineClass 的调用
其中的核心是 defineClass，能够将二进制数组转为 class 对象，像 URLClassLoader，作为 ClassLoader 的子类，最后也是会调用 defineClass
但是在 ClassLoader 中，defineClass 是 protected 方法，采取反射的方法

	package org.example;

	import java.lang.reflect.Method;
	import java.nio.file.Files;
	import java.nio.file.Paths;

	public class FileRce {
	public static void main(String[] args) throws Exception
	{
	ClassLoader cl = ClassLoader.getSystemClassLoader();// 获取系统类加载器
	Method defineClass = ClassLoader.class.getDeclaredMethod("defineClass", String.class, byte[].class, int.class, int.class);// 反射获取 defineClass 方法
	defineClass.setAccessible(true);// 绕过 protected 的限制
	byte[] code = Files.readAllBytes(Paths.get("/Users/xxx/Desktop/org/example/Calc.class"));// 读取文件字节码
	Class c = (Class) defineClass.invoke(cl,"org.example.Calc",code,0,code.length);// 调用方法
	c.newInstance(); // 创建实例
	}
	}

这样的好处是可以不出网加载字节码，但是正常情况下，setAccessible 还是很难用上的

在 Unsafe 中也有一个 defineClass，本质上差不多，但是 public 的单例模式，还是私有，多一步获取 theUnsafe 成员变量

开放的 defineClass 方法也是有的，比如 TemplatesImpl 攻击链，这个单独再水吧～

# 反射

# 类加载器

# 动态加载字节码

# URLClassLoader

# defineClass()

java启程

CC链