1. 静态代理
简单理解静态代理
- 以租客找中介向房东租房子为例
想要实现租客找中介租房东,在 Java 中就需要4个文件,分别是房源、房东、中介、租客,其中房源应该是接口,其余三项为类。
不明白房源为什么是接口的师傅,这与 Java 编程的设计思想有关,我个人也喜欢把它与 c++ 里面的纯虚函数做类比。可以移步至狂神的视频学习一下静态代理。
- Rent.java:这是一个接口,可以抽象的理解为房源,作为房源,它有一个方法rent()为租房。
Rent.java
package src.JdkProxy.StaticProxy;
// 租房的接口
public interface Rent {
public void rent();
}
- Host.java:这是一个类,这个类就是房东,作为房东,他需要实现Rent.java这一个接口,并且要实现接口的rent()方法。
Host.java
package src.JdkProxy.StaticProxy;
public class Host implements Rent {
public void rent(){
System.out.println("房东要出租房子");
}
}
- Client.java:这是一个启动类,这个类其实就是租客,租客的想法也很简单,就是找到中介,然后租房(为什么不直接找房东呢?因为房东通常不想管那么多事,而且房源基本被中介垄断)
因为租客是要去找中介看房的,而不是去找房东看房的,所以我们这里先把 Proxy.java 实现一下,也就是把中介相关的功能先实现一下。
Proxy.java:这是一个类,这个类是中介,也就是代理,他需要有房东的房源,然而我们通常不会继承房东,而会将房东作为一个私有的属性host,我们通过host.rent()来实现租房的方法。
Proxy.java
package src.JdkProxy.StaticProxy;
// 中介
public class Proxy {
private Host host;
public Proxy(){}
public Proxy(Host host){
this.host = host;
}
public void rent(){
host.rent();
}
}
Client.java租客去找中介看房。
package src.JdkProxy.StaticProxy;
// 启动器
public class Client {
public static void main(String[] args) {
Host host = new Host();
Proxy proxy = new Proxy(host);
proxy.rent();
}
}
这样子,基本的看房就完成了 ~
但是,租房这一过程就结束了吗?
不可能啊,因为中介还要收中介费呢?
- 有一些行为是中介可以做的,而房东不能做的,比如看房,收中介费等等。所以我们要在 Proxy.java当中实现这些功能。
改进 Proxy.java
package src.JdkProxy.StaticProxy;
// 中介
public class Proxy {
private Host host;
public Proxy(){}
public Proxy(Host host){
this.host = host;
}
public void rent(){
host.rent();
contract();
fare();
}
// 看房
public void seeHouse(){
System.out.println("中介带你看房");
}
// 收中介费
public void fare(){
System.out.println("收中介费");
}
// 签租赁合同
public void contract(){
System.out.println("签租赁合同");
}
}
优点:
- 可以使得我们的真实角色更加纯粹 . 不再去关注一些公共的事情。
- 公共的业务由代理来完成 . 实现了业务的分工。
- 公共业务发生扩展时变得更加集中和方便。
缺点 :
- 一个真是类对应一个代理角色,代码量翻倍,开发效率降低。
我们想要静态代理的好处,又不想要静态代理的缺点,所以 , 就有了动态代理 !
深入理解静态代理
深入到实际业务当中,比如我们平常做的最多的 CRUD
- UserService.java,这是一个接口,我们定义四个抽象方法。
package src.JdkProxy.MoreStaticProxy;
// 深入理解静态代理
public interface UserService {
public void add();
public void delete();
public void update();
public void query();
}
我们需要一个真实对象来完成这些增删改查操作。
UserServiceImpl.java
package src.JdkProxy.MoreStaticProxy;
public class UserServiceImpl implements UserService{
@Override
public void add() {
System.out.println("增加了一个用户");
}
@Override
public void delete() {
System.out.println("删除了一个用户");
}
@Override
public void update() {
System.out.println("更新了一个用户");
}
@Override
public void query() {
System.out.println("查询了一个用户");
}
}
需求来了,现在我们需要增加一个日志功能,怎么实现!
- 思路1 :在实现类上增加代码 【麻烦!】
- 思路2:使用代理来做,能够不改变原来的业务情况下,实现此功能就是最好的了!
处理手段:增加一个代理类来处理日志。
UserServiceProxy.java
package src.JdkProxy.MoreStaticProxy;
// 代理
public class UserServiceProxy implements UserService{
private UserServiceImpl userService;
public void setUserService(UserServiceImpl userService) {
this.userService = userService;
}
public void add() {
log("add");
userService.add();
}
public void delete() {
log("delete");
userService.delete();
}
public void update() {
log("update");
userService.update();
}
public void query() {
log("query");
userService.query();
}
// 增加日志方法
public void log(String msg){
System.out.println("[Debug]使用了 " + msg +"方法");
}
}
修改启动器 Client.java
package src.JdkProxy.MoreStaticProxy;
public class Client {
public static void main(String[] args) {
UserServiceImpl userService = new UserServiceImpl();
UserServiceProxy proxy = new UserServiceProxy();
proxy.setUserService(userService);
proxy.add();
}
}
如此一来,增加业务点的日志便成功了 。
2. 动态代理
- 前文我们说到静态代理的问题,还记得吗?
每多一个房东就需要多一个中介,这显然不符合生活认知(对于租客来说,如果是用静态代理模式,每当想要换一个房东,那就必须要再换一个中介,在开发中,如果有多个中介代码量就更大了)
动态代理的出现就是为了解决上面静态代理的缺点。
动态代理的一些基础知识
下面讲的主要是一些源码的东西吧,不看也可。我是不建议看的,但是为了文章内容的完整性,我还是贴上来吧。
- 动态代理的角色和静态代理的一样。需要一个实体类,一个代理类,一个启动器。
- 动态代理的代理类是动态生成的,静态代理的代理类是我们提前写好的。
JDK的动态代理需要了解两个类
核心 : InvocationHandler 调用处理程序类和 Proxy 代理类
InvocationHandler:调用处理程序
public interface InvocationHandler
InvocationHandler是由代理实例的调用处理程序实现的接口
每个代理实例都有一个关联的调用处理程序。
Object invoke(Object proxy, 方法 method, Object[] args);
当在代理实例上调用方法的时候,方法调用将被编码并分派到其调用处理程序的invoke()方法。
参数:
- proxy– 调用该方法的代理实例
- method-所述方法对应于调用代理实例上的接口方法的实例。方法对象的声明类将是该方法声明的接口,它可以是代理类继承该方法的代理接口的超级接口。
- args-包含的方法调用传递代理实例的参数值的对象的阵列,或null如果接口方法没有参数。原始类型的参数包含在适当的原始包装器类的实例中,例如java.lang.Integer或java.lang.Boolean。
Proxy : 代理
public class Proxy extends Object implements Serializable
Proxy提供了创建动态代理类和实例的静态方法,它也是由这些方法创建的所有动态代理类的超类。
动态代理类 (以下简称为代理类 )是一个实现在类创建时在运行时指定的接口列表的类,具有如下所述的行为。 代理接口是由代理类实现的接口。 代理实例是代理类的一个实例。
public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader, 类<?>[] interfaces, InvocationHandler h) throws IllegalArgumentException
返回指定接口的代理类的实例,该接口将方法调用分派给指定的调用处理程序。
参数
- loader– 类加载器来定义代理类
- interfaces– 代理类实现的接口列表
- h– 调度方法调用的调用处理函数
动态代理的代码实现
- 要写动态代理的代码,需要抓牢两个要点
①:我们代理的是接口,而不是单个用户。
②:代理类是动态生成的,而非静态定死。
我只能说这种编程思想是真的牛逼,其实我们还可以实现任意接口的动态代理实现,在这里就不贴出来了。
首先是我们的接口类
UserService.java
package src.JdkProxy.DynamicProxy;
public interface UserService {
public void add();
public void delete();
public void update();
public void query();
}
接着,我们需要用实体类去实现这个抽象类
UserServiceImpl.java
package src.JdkProxy.DynamicProxy;
public class UserServiceImpl implements UserService{
@Override
public void add() {
System.out.println("增加了一个用户");
}
@Override
public void delete() {
System.out.println("删除了一个用户");
}
@Override
public void update() {
System.out.println("更新了一个用户");
}
@Override
public void query() {
System.out.println("查询了一个用户");
}
}
接着,是动态代理的实现类
package src.JdkProxy.DynamicProxy;
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;
public class UserProxyInvocationHandler implements InvocationHandler {
// 被代理的接口
private UserService userService;
public void setUserService(UserService userService) {
this.userService = userService;
}
// 动态生成代理类实例
public Object getProxy(){
Object obj = Proxy.newProxyInstance(this.getClass().getClassLoader(), userService.getClass().getInterfaces(), this);
return obj;
}
// 处理代理类实例,并返回结果
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
log(method);
Object obj = method.invoke(userService, args);
return obj;
}
- 最后编写我们的 Client,也就是启动器
Client.java
package src.JdkProxy.DynamicProxy;
import src.JdkProxy.DynamicProxy.UserServiceImpl;
public class Client {
public static void main(String[] args) {
// 真实角色
UserServiceImpl userServiceImpl = new UserServiceImpl();
// 代理角色,不存在
UserProxyInvocationHandler userProxyInvocationHandler = new UserProxyInvocationHandler();
userProxyInvocationHandler.setUserService((UserService) userServiceImpl); // 设置要代理的对象
// 动态生成代理类
UserService proxy = (UserService) userProxyInvocationHandler.getProxy();
proxy.add();
proxy.delete();
proxy.update();
proxy.query();
}
}
- 上述,我们的动态代理便完成了。
0x02 在反序列化中动态代理的作用
- 如果只是纯讲开发,没什么意义,我们重点来了,动态代理是如何参与反序列化攻击的。
回到之前文章的内容,我们之前说要利用反序列化的漏洞,我们是需要一个入口类的。
我们先假设存在一个能够漏洞利用的类为B.f,比如Runtime.exec这种。
我们将入口类定义为A,我们最理想的情况是 A[O] -> O.f,那么我们将传进去的参数O替换为B即可。但是在实战的情况下这种情况是极少的。
回到实战情况,比如我们的入口类A存在O.abc这个方法,也就是 A[O] -> O.abc;而 O 呢,如果是一个动态代理类,O的invoke方法里存在.f的方法,便可以漏洞利用了,我们还是展示一下。
A[O] -> O.abc
O[O2] invoke -> O2.f // 此时将 B 去替换 O2
最后 ---->
O[B] invoke -> B.f // 达到漏洞利用效果
动态代理在反序列化当中的利用和readObject是异曲同工的。
readObject方法在反序列化当中会被自动执行。
而invoke方法在动态代理当中会自动执行。
0x03 参考资料
- https://www.bilibili.com/video/BV1mc411h719?p=9
- https://www.bilibili.com/video/BV1mc411h719?p=10
- https://www.bilibili.com/video/BV1mc411h719?p=11
- https://www.bilibili.com/video/BV16h411z7o9?p=3