使用Javassist创建静态构造函数的克隆
作者：互联网
似乎Javassist的API允许我们创建类中声明的类初始化器(即静态构造函数)的完全副本：
CtClass cc = ...;
CtConstructor staticConstructor = cc.getClassInitializer();
if (staticConstructor != null) {
CtConstructor staticConstructorClone = new CtConstructor(staticConstructor, cc, null);
staticConstructorClone.getMethodInfo().setName(__NEW_NAME__);
staticConstructorClone.setModifiers(Modifier.PUBLIC | Modifier.STATIC);
cc.addConstructor(staticConstructorClone);
}
但是,该副本还包括(公共/私人)静态最终字段.例如,以下类的静态构造函数：
public class Example {
public static final Example ex1 = new Example("__EX_1__");
private String name;
private Example(String name) {
this.name = name;
}
}
实际上是：
static {
Example.ex1 = "__NAME__";
}
因此,静态构造函数的完全副本还将包括对最终字段“name”的调用.
有没有办法创建一个静态构造函数的副本,其中不包含对最终字段的调用？
– 谢谢
解决方法:
介绍
作为您的驱动器重置类的静态状态但删除最后的字段,执行它的关键是ExprEditor类.这个类基本上允许您使用Javassist的高级API轻松转换某些操作,而不必使用所有字节码.
即使我们将在高级API中完成所有这些工作,我仍然会转储一些字节码,因此我们也可以看到该级别的更改.
工作基地
让我们抓住你的Example类,但有一个转折点：
public class Example {
public static final Example ex1 = new Example("__EX_1__");
public static String DEFAULT_NAME = "Paulo"; // <-- change 1
private String name;
static {
System.out.println("Class inited"); // <-- change 2
}
public Example(String name) {
this.name = name;
}
}
我添加了一个非最终的静态字段,因此我们可以更改它,我们应该可以重置它.我还添加了一个带有一些代码的静态块,在这种情况下它只是一个System.out但请记住,其他类可能有不多次运行的代码,你可能会发现自己调试了奇怪的行为(但我’我相信你可能已经意识到了这一点.
为了测试我们的修改,我还使用以下代码创建了一个测试类：
public class Test {
public static void main(String[] args) throws Throwable {
System.out.println(Example.DEFAULT_NAME);
Example.DEFAULT_NAME = "Jose";
System.out.println(Example.DEFAULT_NAME);
try {
reset();
} catch (Throwable t) {
System.out.println("Problems calling reset, maybe not injected?");
}
System.out.println(Example.DEFAULT_NAME);
}
private static void reset() throws Throwable {
Method declaredMethod = Example.class.getDeclaredMethod("__NEW_NAME__", new Class[] {});
declaredMethod.invoke(null, new Object[] {});
}
}
如果我们开箱即用这个类,我们得到以下输出：
Class inited
Paulo
Jose
Problems calling reset, maybe not injected?
Jose
主要目标是再次制作这个印刷保罗(是的,有时我可能会过于自我中心,我知道！：P)
开始吧
我们要问自己的第一个问题是静态初始化器中发生了什么？为此,我们将使用javap获取Example的类字节码,并使用以下命令：
javap -c -l -v -p Example.class
如果您不熟悉开关,请快速记下开关.
> c：显示字节码
> l：显示局部变量表
> v：详细显示行表,异常表等
> p：包含私有方法
初始化程序的代码是(我剪切了所有其他内容)：
static {};
descriptor: ()V
flags: ACC_STATIC
Code:
stack=3, locals=0, args_size=0
0: new #1 // class test7/Example
3: dup
4: ldc #13 // String __EX_1__
6: invokespecial #15 // Method "<init>":(Ljava/lang/String;)V
9: putstatic #19 // Field ex1:Ltest7/Example;
12: ldc #21 // String Paulo
14: putstatic #23 // Field DEFAULT_NAME:Ljava/lang/String;
17: getstatic #25 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
20: ldc #31 // String Class inited
22: invokevirtual #33 // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
25: return
LineNumberTable:
line 4: 0
line 5: 12
line 10: 17
line 11: 25
LocalVariableTable:
Start Length Slot Name Signature
看看这段代码,我们看到我们的目标是stackframe 9,其中putstatic进入我们实际知道的最终字段ex1,我们只对更改这些字段的写入感兴趣,仍应进行读取.
所以现在让我们在编码时运行你的注入器并再次检查字节码.对NEW_NAME()方法字节码进行波纹处理：
public static void __NEW_NAME__();
descriptor: ()V
flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC
Code:
stack=3, locals=0, args_size=0
0: new #1 // class test7/Example
3: dup
4: ldc #13 // String __EX_1__
6: invokespecial #15 // Method "<init>":(Ljava/lang/String;)V
9: putstatic #19 // Field ex1:Ltest7/Example;
12: ldc #21 // String Paulo
14: putstatic #23 // Field DEFAULT_NAME:Ljava/lang/String;
17: getstatic #25 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
20: ldc #31 // String Class inited
22: invokevirtual #33 // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
25: return
LineNumberTable:
line 4: 0
line 5: 12
line 10: 17
line 11: 25
LocalVariableTable:
Start Length Slot Name Signature
正如预期的那样,Stackframe 9仍然存在.
好奇心：您是否知道字节码验证程序不会检查有关最终关键字的非法分配.这意味着您可以在没有“问题”的情况下运行此方法,狡猾吧？我说“问题”,因为如果你期望拥有某种永久状态的最终变量,你会遇到很多麻烦:)
好的,但回到正轨让我们最终重写你的注射器来做你想做的事.这是我修改的代码：
public class Injector {
public static void main(String[] args) throws Throwable {
CtClass cc = ClassPool.getDefault().get(Example.class.getName());
CtConstructor staticConstructor = cc.getClassInitializer();
if (staticConstructor != null) {
CtConstructor staticConstructorClone = new CtConstructor(staticConstructor, cc, null);
staticConstructorClone.getMethodInfo().setName("__NEW_NAME__");
staticConstructorClone.setModifiers(Modifier.PUBLIC | Modifier.STATIC);
cc.addConstructor(staticConstructorClone);
// Here's the trick :-)
staticConstructorClone.instrument(new ExprEditor() {
@Override
public void edit(FieldAccess f) throws CannotCompileException {
try {
if (f.isStatic() && f.isWriter() && Modifier.isFinal(f.getField().getModifiers())) {
System.out.println("Found field");
f.replace("{ }");
}
} catch (NotFoundException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
});
cc.writeFile("...);
}
}
}
在我们用一个编辑字段访问的ExprEditor克隆静态构造函数instrument之后.因此,每当我们发现一个字段访问是写入静态字段并且修饰符是最终的时,我们将代码替换为“{}”,它基本上转换为“什么都不做”.
运行新的注入器并检查字节码时,我们得到以下结果：
public static void __NEW_NAME__();
descriptor: ()V
flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC
Code:
stack=3, locals=2, args_size=0
0: new #1 // class test7/Example
3: dup
4: ldc #13 // String __EX_1__
6: invokespecial #15 // Method "<init>":(Ljava/lang/String;)V
9: astore_1
10: aconst_null
11: astore_0
12: ldc #21 // String Paulo
14: putstatic #23 // Field DEFAULT_NAME:Ljava/lang/String;
17: getstatic #25 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
20: ldc #31 // String Class inited
22: invokevirtual #33 // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
25: return
LineNumberTable:
line 4: 0
line 5: 12
line 10: 17
line 11: 25
LocalVariableTable:
Start Length Slot Name Signature
正如你所看到的,stackframe 9不再是一个putstatic而是astore_1,实际上javassist注入了3个新的stackframes,从9到11：
9: astore_1
10: aconst_null
11: astore_0
现在如果我们再次运行Test类,我们得到以下输出：
Class inited
Paulo
Jose
Class inited
Paulo
结尾笔记
请记住,即使在这个沙箱中,某种情况下工作正常,但在现实世界中进行这种魔术时,由于意外情况,它可能会适得其反……你很可能需要创建一个更智能的ExprEditor来处理更多场景,但你的基点将是这个.
如果你真的可以实现resetState()方法,那将是一个更好的选择,但我很确定你可能无法做到这一点,这就是为什么你要研究字节码解决方案.
对不起,很长的帖子,但我想引导你完成我所有的思考过程.希望你觉得它有用.
标签：java,javassist 来源： https://codeday.me/bug/20190623/1270156.html