JavaSec 基础篇笔记

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Java 反射机制

java安全可以从反序列化说起，而反序列化漏洞又可以从反射说起，

Java 的反射机制是指在运行状态中，对于任意一个类都能够知道这个类所有的属性和方法；并且对于任意一个对象，都能够调用它的任意一个方法；这种动态获取信息以及动态调用对象方法的功能成为Java语言的反射机制。

反射是大多数语言里都必不可少的组成部分，对象可以通过反射获取他的类，类可以通过反射拿到所有方法（包括私有)，拿到的方法可以调用，总之通过”反射”，我们可以将Java这种静态语言附加上动态特性。

Reference

Java 序列化和反序列化

Java 动态代理

代理模式

定义：为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问

代理模式的通用类图

上图中，Subject是一个抽象类或者接口，RealSubject是实现方法类，具体的业务执行，Proxy则是RealSubject的代理，直接和client接触的。

代理模式可以在不修改被代理对象的基础上，通过扩展代理类，进行一些功能的附加与增强。值得注意的是，代理类和被代理类应该共同实现一个接口，或者是共同继承某个类。

代理模式优点

职责清晰
高扩展，只要实现了接口，都可以用代理。
智能化，动态代理。

分类

代码：GitHub

1、静态代理

以租房为例，我们一般用租房软件、找中介或者找房东。这里的中介就是代理者。

首先定义一个提供了租房方法的接口。

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public interface IRentHouse {
    void rentHouse();
}

定义租房的实现类

public class RentHouse implements IRentHouse {
    @Override
    public void rentHouse() {
        System.out.println("租了一间房子。。。");
    }
}

我要租房，房源都在中介手中，所以找中介

public class IntermediaryProxy implements IRentHouse {

    private IRentHouse rentHouse;

    public IntermediaryProxy(IRentHouse irentHouse){
        rentHouse = irentHouse;
    }

    @Override
    public void rentHouse() {
        System.out.println("交中介费");
        rentHouse.rentHouse();
        System.out.println("中介负责维修管理");
    }
}

这里中介也实现了租房的接口。

再main方法中测试

public class Main {

    public static void main(String[] args){
        //定义租房
        IRentHouse rentHouse = new RentHouse();
        //定义中介
        IRentHouse intermediary = new IntermediaryProxy(rentHouse);
        //中介租房
        intermediary.rentHouse();
    }
}

返回信息

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交中介费
租了一间房子。。。
中介负责维修管理

这就是静态代理，因为中介这个代理类已经事先写好了，只负责代理租房业务

2、强制代理

如果我们直接找房东要租房，房东会说我把房子委托给中介了，你找中介去租吧。这样我们就又要交一部分中介费了，真坑。

来看代码如何实现，定义一个租房接口，增加一个方法。

public interface IRentHouse {
    void rentHouse();
    IRentHouse getProxy();
}

这时中介的方法也稍微做一下修改

public class IntermediaryProxy implements IRentHouse {

    private IRentHouse rentHouse;

    public IntermediaryProxy(IRentHouse irentHouse){
        rentHouse = irentHouse;
    }

    @Override
    public void rentHouse() {
        rentHouse.rentHouse();
    }

    @Override
    public IRentHouse getProxy() {
        return this;
    }
}

其中的getProxy()方法返回中介的代理类对象

我们再来看房东是如何实现租房：

public class LandLord implements IRentHouse {

    private IRentHouse iRentHouse = null;

    @Override
    public void rentHouse() {
        if (isProxy()){
            System.out.println("租了一间房子。。。");
        }else {
            System.out.println("请找中介");
        }
    }

    @Override
    public IRentHouse getProxy() {
        iRentHouse = new IntermediaryProxy(this);
        return iRentHouse;
    }

    /**
     * 校验是否是代理访问
     * @return
     */
    private boolean isProxy(){
        if(this.iRentHouse == null){
            return false;
        }else{
            return true;
        }
    }
}

房东的getProxy方法返回的是代理类，然后判断租房方法的调用者是否是中介，不是中介就不租房。

main方法测试：

public static void main(String[] args){

        IRentHouse iRentHosue = new LandLord();
        //租客找房东租房
        iRentHouse.rentHouse();
        //找中介租房
        IRentHouse rentHouse = iRentHouse.getProxy();
        rentHouse.rentHouse();


    }

}
请找中介
租了一间房子。。。

看，这样就是强制你使用代理，如果不是代理就没法访问。

3、动态代理

我们知道现在的中介不仅仅是有租房业务，同时还有卖房、家政、维修等得业务，只是我们就不能对每一个业务都增加一个代理，就要提供通用的代理方法，这就要通过动态代理来实现了。

中介的代理方法做了一下修改

public class IntermediaryProxy implements InvocationHandler {


    private Object obj;

    public IntermediaryProxy(Object object){
        obj = object;
    }

    /**
     * 调用被代理的方法
     * @param proxy
     * @param method
     * @param args
     * @return
     * @throws Throwable
     */
    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        Object result = method.invoke(this.obj, args);
        return result;
    }

}

在这里实现InvocationHandler接口，此接口是JDK提供的动态代理接口，对被代理的方法提供代理。其中invoke方法是接口InvocationHandler定义必须实现的，它完成对真实方法的调用。动态代理是根据被代理的接口生成所有的方法，也就是说给定一个接口，动态代理就会实现接口下所有的方法。通过 InvocationHandler接口，所有方法都由该Handler来进行处理，即所有被代理的方法都由 InvocationHandler接管实际的处理任务。

这里增加一个卖房的业务，代码和租房代码类似。

main方法测试：

public static void main(String[] args){

    IRentHouse rentHouse = new RentHouse();
    //定义一个handler
    InvocationHandler handler = new IntermediaryProxy(rentHouse);
    //获得类的class loader
    ClassLoader cl = rentHouse.getClass().getClassLoader();
    //动态产生一个代理者
    IRentHouse proxy = (IRentHouse) Proxy.newProxyInstance(cl, new Class[]{IRentHouse.class}, handler);
    proxy.rentHouse();

    ISellHouse sellHouse = new SellHouse();
    InvocationHandler handler1 = new IntermediaryProxy(sellHouse);
    ClassLoader classLoader = sellHouse.getClass().getClassLoader();
    ISellHouse proxy1 = (ISellHouse) Proxy.newProxyInstance(classLoader, new Class[]{ISellHouse.class}, handler1);
    proxy1.sellHouse();

}
租了一间房子。。。
买了一间房子。。。

在main方法中我们用到了Proxy这个类的方法，

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public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,
                                          Class<?>[] interfaces,
                                          InvocationHandler h)

loder：类加载器，interfaces：代码要用来代理的接口， h：一个 InvocationHandler 对象。

InvocationHandler 是一个接口，每个代理的实例都有一个与之关联的 InvocationHandler 实现类，如果代理的方法被调用，那么代理便会通知和转发给内部的 InvocationHandler 实现类，由它决定处理。

public interface InvocationHandler {

    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
        throws Throwable;
}

InvocationHandler 内部只是一个 invoke() 方法，正是这个方法决定了怎么样处理代理传递过来的方法调用。

因为，Proxy 动态产生的代理会调用 InvocationHandler 实现类，所以 InvocationHandler 是实际执行者。

总结

静态代理，代理类需要自己编写代码写成。
动态代理，代理类通过 Proxy.newInstance() 方法生成。
JDK实现的代理中不管是静态代理还是动态代理，代理与被代理者都要实现两样接口，它们的实质是面向接口编程。CGLib可以不需要接口。
动态代理通过 Proxy 动态生成 proxy class，但是它也指定了一个 InvocationHandler 的实现类。

Reference

设计模式（四）——搞懂什么是代理模式 - 知乎 (zhihu.com)

Java 类加载机制

Reference

java - Java类加载机制和对象创建过程_个人文章 - SegmentFault 思否

Java 字节码

参考

https://javasec.org/javase

https://www.bilibili.com/video/BV16h411z7o9/?spm_id_from=333.999.0.0

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