反射

前言

学习Java的反射机制是为了理解Apache Commons Collections中的反序列化漏洞做准备的。

反射概念

反射是一种间接操作目标对象的机制，允许程序在运行时获取类的信息，并且在运行时动态地创建对象、调用方法、访问字段等等；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，都能够调用它的方法/访问属性。

实质就是得到一个Class对象后，反向获取Class对象的对象。

Class类、Class对象与class关键字

Class类是java中的一个类，位于java.lang包中。它提供了用于获取类信息和操作类或对象的属性和方法的方法。

Class对象是JVM在运行时保留的每个类的描述信息。Class对象包含了该类的所有信息，包括类的名称、属性、方法、构造函数等。Class对象可以通过Class类的各种方法获取。

class是java的关键字，用于声明类。

对Class类解读:

我们通常认为类是对象的抽象和集合，Class就相当于是对类的抽象和集合。
也可以认为对象是类的实例，类是Class的实例。

获取Class对象

通常有以下几种方法获取一个类的Class对象

Class.forName()

1	`Class<?> aClass = Class.forName("Test"); 如果你知道某个类的名字，想获取到这个类，就可以使⽤ forName 来获取`

Test.class

1	`Class<?> bClass = Test.class; 如果已经加载了某个类，只是想获取到它的 java.lang.Class 对象，那么就可以直接拿它的class属性。`

obj.getClass()

1 2	`Test cClass= new Test(); Class<? extends Test> aClass1 = cClass.getClass(); 如果上下⽂中存在某个类的实例 obj ，那么我们可以直接通过 obj.getClass() 来获取它的类`

但在这三种获取CLass类方式中，我们一般使用第三种通过Class.forName方法去动态加载类。且使用forName就不需要import导入其他类，可以加载我们任意的类。

实例化对象

获取到Class之后，实例化对象，newInstance()方法调用无参的构造器创建对象。

(Class类中的newInstance()方法)

java.lang.relect.Constructor类里也有一个newInstance()方法可以创建对象，该方法和Class类中的newInstance()方法很像，但是相比之下，Constructor类的newInstance()方法更加强大，我们可以通过这个newInstance()方法调用有参数的和私有的构造方法。

这时有个问题，比如一个类有很多的构造方法，我们怎么能找到我们想要的构造方法呢？我们可以使用getConstructor(),它根据提供的参数类型来定位特定的构造函数。可以从getConstructor()的函数声明中看到，参数类型是Class可变长参数。

因为Test类中有两个属性，Sting name和int age，getConstructor()填入String.class和int.class,发现报错了，报错信息提示没有这个方法

可以看到Test类中age属性是私有的，这时使用getDeclaredConstructor()方法。

设置访问权限为true。就可以通过有参构造函数实例化对象。

获取类的属性

通过getFields()可以获取属性，但是发现这里只获取了name，age并没有被获取，原因其实和上面类似，必须用getDeclaredFields()并设置访问权限。

set()方法通常和getField()搭配使用,set()方法是Field类的一部分，用于通过反射机制设置对象的字段值，具体一点就是Field对象表示类中的一个成员变量，set()方法允许修改这个字段的值，即使该字段是私有的。在使用之前，通常需要调用setAccessible(true)来绕过Java的访问控制检查。

age属性是私有的

（通过getDeclaredField()设置访问权限）

调用类的方法

Test类有public Hello方法和Private prHello方法。

通过getMethods()可以获取公共方法。

通过getDeclaredMethods()可以获取公共方法和私有方法

getMethod()通常和invoke()搭配，invoke()可以动态地在运行时调用对象的方法。其实也不难理解，我们通过getMethod()反射获得一个方法后，肯定需要指定是哪个类，并且指明执行的参数。

用getMethod()调用一下Test类中的Hello()方法，可以发现它调用的是无参的方法，和实例化对象的情况类似，报错了，需要指明它的类型，否则调用无参的方法。

(Class类中的getMethod()方法)

小练习，反射弹计算器

正常情况下咱们弹计算器

反射写法

因为 getRuntime()是静态方法，属于类，所以getRuntime.invoke();不需要指定对象。

1 2	`//调用 getRuntime 方法，获得 Runtime 类的实例 Object runtimeInstance = getRuntime.invoke(null);`

完整代码

public class Main {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
//        Runtime.getRuntime().exec("calc");

        //获取Runtime 类的 Class 对象
        Class<?> clazz = Class.forName("java.lang.Runtime");
        //获取 Runtime 类中名为 getRuntime 的方法的引用
        Method getRuntime = clazz.getMethod("getRuntime");
        //调用 getRuntime 方法，获得 Runtime 类的实例
        Object runtimeInstance = getRuntime.invoke(null);
        //getMethod() 方法获取 exec 方法的引用
        Method exec = clazz.getMethod("exec", String.class);
        //用 invoke() 方法调用 exec
        exec.invoke(runtimeInstance, "calc");


    }
}