sun.misc.unsafe类的使用 - JAVA

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Java是一个安全的开发工具，它阻止开发人员犯很多低级的错误，而大部份的错误都是基于内存管理方面的。如果你想搞破坏，可以使用Unsafe这个类。这个类是属于sun.* API中的类，并且它不是J2SE中真正的一部份，因此你可能找不到任何的官方文档，更可悲的是，它也没有比较好的代码文档。

实例化sun.misc.Unsafe

如果你尝试创建Unsafe类的实例，基于以下两种原因是不被允许的。

1）、Unsafe类的构造函数是私有的；

2）、虽然它有静态的getUnsafe()方法，但是如果你尝试调用Unsafe.getUnsafe()，会得到一个SecutiryException。这个类只有被JDK信任的类实例化。

但是这总会是有变通的解决办法的，一个简单的方式就是使用反射进行实例化：

Field f = Unsafe.class.getDeclaredField(theUnsafe); //Internal reference
f.setAccessible(true);
Unsafe unsafe = (Unsafe) f.get(null);

注：IDE如Eclipse对会这样的使用报错，不过不用担心，直接运行代码就行，可以正常运行的。

（译者注：还有一种解决方案，就是将Eclipse中这种限制获取由错误，修改为警告，具体操作为将Windows->Preference...->Java->Compiler->Errors/Warnings中的Deprecated and restricted API，级别由Error修改为Warning就可以了）

现在进入主题，使用这个对象我们可以做如下“有趣的”事情。

使用sun.misc.Unsafe

1）、突破限制创建实例

通过allocateInstance()方法，你可以创建一个类的实例，但是却不需要调用它的构造函数、初使化代码、各种JVM安全检查以及其它的一些底层的东西。即使构造函数是私有，我们也可以通过这个方法创建它的实例。

（这个对单例模式情有独钟的程序员来说将会是一个噩梦，它们没有办法阻止这种方式调用）

看下面一个实例（注：为了配合这个主题，译者将原实例中的public构造函数修改为了私有的）：

public class UnsafeDemo {
	public static void main(String[] args) throws NoSuchFieldException, SecurityException, IllegalArgumentException, IllegalAccessException, InstantiationException {
		Field f = Unsafe.class.getDeclaredField(theUnsafe); // Internal reference
		f.setAccessible(true);
		Unsafe unsafe = (Unsafe) f.get(null);

		// This creates an instance of player class without any initialization
		Player p = (Player) unsafe.allocateInstance(Player.class);
		System.out.println(p.getAge()); // Print 0

		p.setAge(45); // Let's now set age 45 to un-initialized object
		System.out.println(p.getAge()); // Print 45
	}
}

class Player {
	private int age = 12;

	private Player() {
		this.age = 50;
	}

	public int getAge() {
		return this.age;
	}

	public void setAge(int age) {
		this.age = age;
	}
}

2）、使用直接获取内存的方式实现浅克隆

如何实现浅克隆？在clone(){...}方法中调用super.clone()，对吗？这里存在的问题是首先你必须继续Cloneable接口，并且在所有你需要做浅克隆的对象中实现clone()方法，对于一个懒懒的程序员来说，这个工作量太大了。

我不推荐上面的做法而是直接使用Unsafe，我们可以仅使用几行代码就实现浅克隆，并且它可以像某些工具类一样用于任意类的克隆。

这个戏法就是把一个对象的字节码拷贝到内存的另外一个地方，然后再将这个对象转换为被克隆的对象类型。

3）、来自黑客的密码安全

这个好似很有趣吧？实事就是这样的。开发人员创建密码或者是保证密码到字符串中，然后在应用程序的代码中使用这些密码，使用过后，聪明的程序员会把字符串的引用设为NULL，因此它就不会被引用着并且很容易被垃圾收集器给回收掉。

但是从你将引用设为NULL到被垃圾收集器收集的这个时间段之内（原文：But from the time, you made the reference null to the time garbage collector kicks in），它是处于字符串池中的，并且在你系统中进行一个复杂的攻击（原文：And a sophisticated attack on your system），也是可以读取到你的内存区域并且获得密码，虽然机会很小，但是总是存在的。

这就是为什么建议使用char[]数组存放密码，当使用完过后，你可以迭代处理当前数组，修改/清空这些字符。

另外一个方式就是使用魔术类Unsafe。你可以创建另外一个和当前密码字符串具有相同长度的临时字符串，将临时密码中的每个字符都设值为或者*（任何字符都可以），当你完成密码的逻辑后，你只需要简单的将临时密码中的字节数组拷贝到原始的密码串中，这就是使用临时密码覆盖真实的密码。

示例代码可能会是这样：

String password = new String(l00k@myHor$e);
String fake = new String(password.replaceAll(.,  ));
System.out.println(password); // l00k@myHor$e
System.out.println(fake); //             
 
getUnsafe().copyMemory(fake, 0L, null, toAddress(password), sizeOf(password));
 
System.out.println(password); //             
System.out.println(fake); //

运行时动态创建类

我们可以在运行时运态的创建类，例如通过编译后的.class文件，操作方式就是将.class文件读取到字节数据组中，并将其传到defineClass方法中。

//Sample code to craeet classes
byt

sun.misc.unsafe类的使用(一)