Java反射机制
Java反射机制
Java反射(Reflection
)是Java非常重要的动态特性,通过使用反射我们不仅可以获取到任何类的成员方法(Methods
)、成员变量(Fields
)、构造方法(Constructors
)等信息,还可以动态创建Java类实例、调用任意的类方法、修改任意的类成员变量值等。Java反射机制是Java语言的动态性的重要体现,也是Java的各种框架底层实现的灵魂。
获取Class对象
Java反射操作的对象是java.lang.class 对象,那么我们首先需要得到一个类的对象,通常有以下就中获取类对象的方法:
1. Class clazz1 = 类名.class,如:Person.class。 2. Class clazz2 = Class.forName("reflectTest.Person")。 3. classLoader.loadClass("reflectTest.Person");
4. Person p1 = new Person();
Class clazz = p1.getClass();
获取数组类型的class对象会有一点特殊,需要使用java类型大的描述符:
Class<?> doubleArray = Class.forName("[D");//相当于double[].class Class<?> cStringArray = Class.forName("[[Ljava.lang.String;");// 相当于String[][].class
举例:获取Runtime类的class对象代码:
String className = "java.lang.Runtime"; Class runtimeClass1 = Class.forName(className); Class runtimeClass2 = java.lang.Runtime.class; Class runtimeClass3 = ClassLoader.getSystemClassLoader().loadClass(className);
通过上面的三种方法都可以获得一个java.lang.Runtime类的Class对象,反射调用内部类的时候需要使用$
来代替.
,如JavaSec.Test类有一个叫做Hello
的内部类,那么调用的时候就应该将类名写成:JavaSec.Test$Hello
反射调用类方法
获取类中的所有成员方法:
Method[] methods = clazz.getDeclaredMethods()
获取当前类指定的成员方法:
Method method = clazz.getDeclaredMethod("方法名"); Method method = clazz.getDeclaredMethod("方法名", 参数类型如String.class,多个参数用","号隔开);
getMethod
和getDeclaredMethod
都能够获取到类成员方法,区别在于getMethod
只能获取到当前类和父类
的所有有权限的方法(如:public
),而getDeclaredMethod
能获取到当前类的所有成员方法(不包含父类)。
调用类方法代码:
method.invoke(方法实例对象, 方法参数值,多个参数值用","隔开);
method.invoke
的第一个参数必须是类实例对象,如果调用的是static
方法那么第一个参数值可以传null
,因为在java中调用静态方法是不需要有类实例的,因为可以直接类名.方法名(参数)
的方式调用。
method.invoke
的第二个参数不是必须的,如果当前调用的方法没有参数,那么第二个参数可以不传,如果有参数那么就必须严格的依次传入对应的参数类型
。
反射调用成员属性
Java反射不但可以获取类所有的成员变量名称,还可以无视权限修饰符实现修改对应的值。
获取当前类的所有成员变量:
Field fields = clazz.getDeclaredFields();
获取当前类的指定成员变量:
Field field = clazz.getDeclaredField("变量名");
获取成员变量值:
Object obj = field.get(类实例对象);
修改成员变量值:
field.set(类实例对象, 修改后的值);
当我们没有修改的成员变量权限时可以使用: field.setAccessible(true)
的方式修改为访问成员变量访问权限。
反射java.lang.Runtime
java.lang.Runtime
因为有一个exec
方法可以执行本地命令,所以在很多的payload
中我们都能看到反射调用Runtime
类来执行本地系统命令,通过学习如何反射Runtime
类也能让我们理解反射的一些基础用法。
// 获取Runtime类对象 Class runtimeClass1 = Class.forName("java.lang.Runtime"); // 获取构造方法 Constructor constructor = runtimeClass1.getDeclaredConstructor(); constructor.setAccessible(true); // 创建Runtime类示例,等价于 Runtime rt = new Runtime(); Object runtimeInstance = constructor.newInstance(); // 获取Runtime的exec(String cmd)方法 Method runtimeMethod = runtimeClass1.getMethod("exec", String.class); // 调用exec方法,等价于 rt.exec(cmd); Process process = (Process) runtimeMethod.invoke(runtimeInstance, cmd); // 获取命令执行结果 InputStream in = process.getInputStream(); // 输出命令执行结果 System.out.println(IOUtils.toString(in, "UTF-8"));
反射调用Runtime
实现本地命令执行的流程如下:
- 反射获取
Runtime
类对象(Class.forName("java.lang.Runtime")
)。 - 使用
Runtime
类的Class对象获取Runtime
类的无参数构造方法(getDeclaredConstructor()
),因为Runtime
的构造方法是private
的我们无法直接调用,所以我们需要通过反射去修改方法的访问权限(constructor.setAccessible(true)
)。 - 获取
Runtime
类的exec(String)
方法(runtimeClass1.getMethod("exec", String.class);
)。 - 调用
exec(String)
方法(runtimeMethod.invoke(runtimeInstance, cmd)
)。