Java 全面系统介绍反射的运用
作者：huamanggg 发布时间：2021-12-18 22:51:30
反射
反射定义
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） 通过java语言中的反射机制可以操作字节码文件，可以读和修改字节码文件
反射的基本运用
1. 获取类对象
a. forName()方法
只需要知道类名，在加载JDBC的时候会采用 实例代码
public class test1 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
Class name = Class.forName("java.lang.Runtime");
System.out.println(name);
}
}
b. 直接获取
使用.class去获取对于的对象
public class test1 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
Class<?> name = Runtime.class;
System.out.println(name);
}
}
c. getClass()方法
getClass来获取字节码对象，必须要明确具体的类，然后创建对象
public class test1 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
Runtime rt = Runtime.getRuntime();
Class<?> name = rt.getClass();
System.out.println(name);
}
}
d. getSystemClassLoader().loadClass()方法
这个方法和forName类似，只要有类名就可以了，但是区别在于，forName的静态JVM会装载类，并执行static()中的代码
public class getSystemClassLoader {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
Class<?> name = ClassLoader.getSystemClassLoader().loadClass("java.lang.Runtime");
System.out.println(name);
}
}
2. 获取类方法
a. getDeclaredMethods
返回类或接口声明的所有方法，包括public、protected、private和默认方法，但是不包括继承的方法
import java.lang.reflect.Method;
public class getDeclaredMethods {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
Class<?> name = Class.forName("java.lang.Runtime");
System.out.println(name);
Method[] m = name.getDeclaredMethods();
for(Method x:m)
System.out.println(x);
}
}
b. getDeclaredMethod
获取特定的方法，第一个参数是方法名，第二个参数是该方法的参数对应的class对象，例如这里Runtime的exec方法参数为一个String，所以这里的第二个参数是String.class
import java.lang.reflect.Method;
public class getDeclaredMethod {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException {
Class<?> name = Class.forName("java.lang.Runtime");
Method m = name.getDeclaredMethod("exec",String.class);
System.out.println(m);
}
}
c. getMethods
返回某个类所有的public方法，包括继承类的public方法
d. getMethod
参数同理getDeclaredMethod
3. 获取成员变量
同理Method的那几个方法
a. getDeclaredFields
获取类的成员的所有变量数组，但是不包括父类的
b. getDeclaredField(String name)
获取特定的，参数是想要的方法的名称
c. getFields()
同理，只能获得public的，但是包括了父类的
d. getField(String name)
同理，参数是想要的方法的名称
4. 获取构造函数Constructor
Constructor<?>[] getConstructors() ：只返回public构造函数
Constructor<?>[] getDeclaredConstructors() ：返回所有构造函数
Constructor<> getConstructor(类<?>... parameterTypes) : 匹配和参数配型相符的public构造函数
Constructor<> getDeclaredConstructor(类<?>... parameterTypes) ： 匹配和参数配型相符的构造函数
后面两个方法的参数是对于方法的参数的类型的class对象，和Method的那个类似，例如String.class
5. 反射创建类对象
newInstance
可以通过反射来生成实例化对象，一般我们使用Class对象的newInstance()方法来进行创建类对象
创建的方法就是：只需要通过forname方法获取到的class对象中进行newInstance方法创建即可
Class c = Class.forName("com.reflect.MethodTest"); // 创建Class对象
Object m1 = c.newInstance(); // 创建类对象
invoke
invoke方法位于java.lang.reflect.Method类中，用于执行某个的对象的目标方法,一般会和getMethod方法配合进行调用。
使用用法：
public Object invoke(Object obj, Object... args)
第一个参数为类的实例，第二个参数为相应函数中的参数
obj：从中调用底层方法的对象，必须是实例化对象
args： 用于方法的调用，是一个object的数组，参数有可能是多个
但需要注意的是，invoke方法第一个参数并不是固定的：
如果调用这个方法是普通方法，第一个参数就是类对象；
如果调用这个方法是静态方法，第一个参数就是类；
通过一个例子去理解
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
public class Invoke {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException {
Class c = Class.forName("Invoke");
Object o = c.newInstance();
Method m = c.getMethod("test");
m.invoke(o);
}
public void test(){
System.out.println("测试成功");
}
}
简单来说就是这样
方法.invoke(类或类对象)
先forName拿到Class，再newInstance获取类对象，再getMethod获取方法，然后调用
Runtime的rce例子（访问限制突破）
Runtime类里面有一个exec方法，可以执行命令
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
public class Exec {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException {
Class c = Class.forName("java.lang.Runtime");
Object o = c.newInstance();
Method m = c.getMethod("exec",String.class);
m.invoke(o,"/System/Applications/Calculator.app/Contents/MacOS/Calculator");
}
}
但是发现报错了
出现这个问题的原因：
使用的类没有无参构造函数
使用的类构造函数是私有的
那么解决方案就是setAccessible(true);，用这个去突破访问限制
Java.lang.reflect.AccessibleObject类是Field，Method和Constructor类对象的基类，可以提供将反射对象标记为使用它抑制摸人Java访问控制检查的功能，同时上述的反射类中的Field，Method和Constructor继承自AccessibleObject。所以我们在这些类方法基础上调用setAccessible()方法，既可对这些私有字段进行操作
简单来说，私有的属性、方法、构造方法，可以通过这个去突破限制，xxx.setAccessible(true) 可以看到Runtime的构造方法是private的
那么这里我们就可以这么去突破限制 先获取构造方法，然后setAccessible获取访问权限 然后再最后invoke里面，第一个参数写成con.newInstance()
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
public class Exec {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException, InstantiationException {
Class c = Class.forName("java.lang.Runtime");
Constructor con = c.getDeclaredConstructor();
con.setAccessible(true);
Method m = c.getMethod("exec",String.class);
m.invoke(con.newInstance(),"/System/Applications/Calculator.app/Contents/MacOS/Calculator");
}
}
这里有一个疑问，如果把con.newInstance单独提取出来，他打开计算器不会显示出来，但是后台的确是启动了，不知道啥原因
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
public class Exec {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException, InstantiationException {
Class c = Class.forName("java.lang.Runtime");
Constructor con = c.getDeclaredConstructor();
con.setAccessible(true);
Object o = con.newInstance();
Method m = c.getMethod("exec",String.class);
m.invoke(o,"/System/Applications/Calculator.app/Contents/MacOS/Calculator");
}
}
后记
反射中常用的几个重要方法：
获取类的⽅法： forName
实例化类对象的⽅法： newInstance
获取函数的⽅法： getMethod
执⾏函数的⽅法： invoke
限制突破方法：setAccessible
来源：https://blog.csdn.net/m0_51078229/article/details/123238798
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