站長資訊網本篇文章給大家帶來了關于java的相關知識，其中主要介紹了java反射機制的相關問題，動態獲取程序信息以及動態調用對象的功能稱為Java語言的反射機制，希望對大家有幫助。
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每次聽到大佬在講或者看論壇等一些方式學java反序列化漏洞時，都會有一個詞叫做反射機制，大佬順勢借著這個詞，就給你造出一個payload，對于剛學java反序列化的我們，可能有點會懵圈，反正我是懵了，所以就趕緊學了一波，不然和大佬差距越來越大。所以這篇文章主要講述java反射機制
Java反射機制
Java的反射（reflection）機制是指在程序的運行狀態中，可以構造任意一個類的對象，可以了解任意一個對象所屬的類，可以了解任意一個類的成員變量和方法，可以調用任意一個對象的屬性和方法。這種動態獲取程序信息以及動態調用對象的功能稱為Java語言的反射機制。反射被視為動態語言的關鍵。
我不太擅長文字表達，還是上圖操作把
不用反射機制的例子
//定義一個animals接口interface animals { public abstract void print();}//定義類來實現animals接口的抽象方法class Dog implements animals { public void print() { System.out.println("Dog"); }}class Cat implements animals { public void print() { System.out.println("Cat"); }}// 構造一個zoo類// 之后如果我們在添加其他的實例的時候只需要修改zoo類class zoo { public static animals getInstance(String animalsName) { animals a = null; if ("Dog".equals(animalsName)) { a = new Dog(); } if ("Cat".equals(animalsName)) { a = new Cat(); } return a; }}public class reflection { public static void main(String[] args) { //借助zoo類尋找對應的類來實現接口 animals a=zoo.getInstance("Cat"); if(a!=null) a.print(); }}
這時候添加動物，只需要
- 添加類
- 修改zoo
- 修改main函數的動物類
把上面修改為反射機制
//定義一個animals接口interface animals { public abstract void print();}//定義類來實現animals接口的抽象方法class Dog implements animals { public void print() { System.out.println("Dog"); }}class Cat implements animals { public void print() { System.out.println("Cat"); }}// 構造一個zoo類// 之后如果我們在添加其他的實例的時候只需要修改zoo類class zoo { public static animals getInstance(String className) { animals a = null; try { //借助Class.forName尋找類名，并用newInstance實例化類似于new a = (animals) Class.forName(className).newInstance(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } return a; }}public class reflection { public static void main(String[] args) { //借助zoo類尋找對應的類來實現接口(classname為當前包名加類名) animals a = zoo.getInstance("com.cc1.Dog"); if (a != null) a.print(); }}
這時候添加動物只需要
- 添加類
- 修改main函數的動物類
省了一步，傳入類名可控，發現好像是存在的類都可以調
反射機制方法
我們用的最多的可能是
- forName（調用類）
- getMethod（調用類下方法）
- invoke（執行）
- newInstance（實例化對象）
Class.forName(className).getMethod(methodName).invoke(Class.forName(className).newInstance());
下面我們用反射機制來彈出計算機（calc）或者記事本（notepad）
由于彈出計算機有點多這次我就彈記事本把，總而言之，能彈出來就很美妙
Runtime.getRuntime().exec("notepad");
我們看下getRuntime函數
得知，該函數是Runtime類獲取對象的方式，個人感覺是每用一次就調一次比較麻煩，為了不調用一次建立一個對象所以封裝成了函數
類對象獲取方式
- Class.forName（類名獲取）
- zoo.class（已經加載過的類）
- obj.class（實例）
類初始化
修改zoo類，增加初始塊、靜態初始塊、和構造函數
class zoo { //初始塊 { System.out.println("1 " + this.getClass()); } //靜態初始塊 static { System.out.println("2 " + zoo.class); } public zoo() { System.out.println("3 " + this.getClass()); } public static animals getInstance(String className) { animals a = null; try { //借助Class.forName尋找類名，并用newInstance實例化類似于new a = (animals) Class.forName(className).newInstance(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } return a; }}
類初始化執行順序：靜態初始塊
類實例化執行順序：靜態初始塊 – > 初始塊 – > 構造函數
由此得知，類初始化和類實例化不一樣
接下來增加zoo1類繼承zoo類
class zoo1 extends zoo{ //初始塊 { System.out.println("11 " + this.getClass()); } //靜態初始塊 static { System.out.println("12 " + zoo.class); } public zoo1() { System.out.println("13 " + this.getClass()); }}
子類初始化順序：父類靜態初始化塊 – > 子類靜態初始化塊
子類實例化順序：父類靜態初始化塊 – > 子類靜態初始化塊 – > 父類初始化塊 – > 父類構造函數 – > 子類初始化塊 – >子類構造函數
以上可以得知，當使用Class.forName時，且類靜態初始化塊可控，可以執行任意代碼
調用內部類
Class.forName(“java.lang.Runtime”)來獲取類（java.lang.Runtime是Runtime類的完整路徑）
getMethod
getMethod 的作用是通過反射獲取類的某個特定的公有方法。
java支持類重載，但不能僅通過一個函數名確定一個函數，所以在調用getMethod時，需要傳給它方法的參數類型列表
Class.forName(“java.lang.Runtime”).getMethod(“exec”, String.class)
invoke
靜態和動態方法的區別
invoke方法在getMethod類下，作用時傳遞參數，執行方法
public Object invoke(Object obj, Object… args)
第一個參數是getMethod獲取的方法的類對象（如果方法是靜態方法則傳類）
獲取exec函數的類對象
Class.forName(“java.lang.Runtime”).getMethod(“getRuntime”).invoke(Class.forName(“java.lang.Runtime”))
由于getRuntime是靜態方法，所以傳類
invoke(Class.forName(“java.lang.Runtime”).getMethod(“getRuntime”).invoke(Class.forName(“java.lang.Runtime”))，“calc.exe”)
最后我們合并一下
Class.forName("java.lang.Runtime"). getMethod("exec", String.class). invoke(Class.forName("java.lang.Runtime").getMethod("getRuntime").invoke(Class.forName("java.lang.Runtime")), "notepad");
指定構造方法生成實例
String str="notepad";ProcessBuilder pb = new ProcessBuilder(str);pb.start();
getConsturctor(函數可以選定指定接口格式的構造函數(由于構造函數也可以根據參數來進行重載)
選定后我們可以通過newInstance(),并傳入構造函數的參數執行構造函數
ProcessBuilder類有兩個構造函數
- public ProcessBuilder(String… command)（String…變長的字符串數組String[].class）
- public ProcessBuilder(List command)
分別使用構造方法
- Class.forName(“java.lang.ProcessBuilder”).getConstructor(String[].class).newInstance(new String[][]{{“notepad”}})
- Class.forName(“java.lang.ProcessBuilder”).getConstructor(List.class).newInstance(Arrays.asList(“notepad”))
執行完構造方法實例后，在進行強制轉化使用start函數即可
( (ProcessBuilder) Class.forName(“java.lang.ProcessBuilder”).getConstructor(List.class).newInstance(Arrays.asList(“notepad”))).start();
實際中，肯定用不了，哪有這么好的事，還是接著反射把
Class.forName(“java.lang.ProcessBuilder”).getMethod(“start”).invoke(clazz.getConstructor(List.class).newInstance(Arrays.asList(“notepad”)));
這里可能有人會好奇我寫的里那的另一個構造函數，String…command這個傳參為什么用new String[][]{{“notepad”}}，不應該是new String[]{“notepad”},現在用應該的
((ProcessBuilder) Class.forName(“java.lang.ProcessBuilder”).getConstructor(String[].class).newInstance(new String[]{“notepad”})).start();
在這行打斷點調試
我們傳的是一個字符串數組到了實例化的時候變成了一個字符串，再看看另一個構造函數（List）
( (ProcessBuilder) Class.forName(“java.lang.ProcessBuilder”).getConstructor(List.class).newInstance(Arrays.asList(“notepad”))).start();
依舊還是這行打斷點
由此可知，List傳入時會被當作Object的第一項，而String[]會被當做Object，所以多加一層[]{}
執行私有方法
通過函數getDeclaredConstructor獲取私有方法，再利用setAccessible(true)打破私有方法限制
Class cls = Class.forName("java.lang.Runtime"); Constructor m = cls.getDeclaredConstructor(); m.setAccessible(true); cls.getMethod("exec", String.class).invoke(m.newInstance(), "notepad");
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