Java中如何颠倒"是非"

Published: 02 Apr 2014 Category: Java

我们先来看一段代码:

public static void  main(String[] args)  {
         if(Boolean.valueOf("true") == false))
            System.out.println("true == false");
}

你觉得这段代码的输出是什么?1. 什么也没有。 2. true == false. 3. 这可不好说。

选1的都是好孩子,直接选3的就请不要往下看了。选2的,只能说,你们太配合了。

其实这是源于stackoverflow很久前的一个帖子,前几天和同事正好聊起到。在我的机器上,这段代码是输出true== false的,这是因为我没把代码粘贴全,其实完整的代码是这样的:

import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Modifier; 

public class Test {

    static {
        try {
            Field f = Boolean.class.getDeclaredField("TRUE");

            Field modifiersField = Field.class.getDeclaredField("modifiers");
            modifiersField.setAccessible(true);
            modifiersField.setInt(f, f.getModifiers() & ~Modifier.FINAL);

            f.setAccessible(true);
            f.set(Boolean.class, Boolean.FALSE);

        }
        catch(Exception ex) {}
    }

    public static void  main(String[] args)  {

        if(Boolean.valueOf("true") == false)
            System.out.println("true == false");

    }
}

Boolean类内部有这么两个静态成员变量:

/**
     * The <code>Boolean</code> object corresponding to the primitive
     * value <code>true</code>.
     */
    public static final Boolean TRUE = new Boolean(true);

    /**
     * The <code>Boolean</code> object corresponding to the primitive
     * value <code>false</code>.
     */
    public static final Boolean FALSE = new Boolean(false);

当调用Boolean.valueOf()或者触发编译器的自动装箱的时候,都会用到这两个变量。上面的代码里我们就是通过反射将其中的那个TRUE修改成了new Boolean(false),因此能会输出"true==false”。注意这个字段是final类型的,所以简单的.setAccessible(true);它可不吃这一套,因此后面会将它的修饰符改成非final的: modifiersField.setInt(f, f.getModifiers() & ~Modifier.FINAL);这里稍微有点饶,这个修饰符是在TRUE对应的这个静态成员变量的Field实例(Boolean.class.getDeclaredField("TRUE"))的一个叫modifier的字段里(Field.class.getDeclaredField("modifiers");)。

当然,如果你看到你的员工写出Boolean.valueOf("true") == false这样的语句的话,你估计第一反应就是把他给炒了。但是有的情况就不那么容易发现了。我们经常会把数据序列化成XML或者JSON的格式,当然我们同样也需要将它们进行反序列化。

假设有这么一段JSON:

{ "deepinmind" : true }

你可以用fastjson之类的对它进行反序列化,

public static void  main(String[] args)  {

           JSONObject json = (JSONObject)JSON.parse("{ \"deepinmind\" : true }") ;
           System.out.println("deepinmind: "+json.getBoolean("deepinmind")); 

    }

结果是:

deepinmind: false

因为fastjson会把解析后的值存到一个map里,这样的话就正好触发了自动装箱。在不知不觉中,你的结果已经被修改了。

当然能做的远不止这些,比如下面这段代码:

public class Test {

    static {
        try {
        Field modifiersField = Field.class.getDeclaredField("modifiers");
        modifiersField.setAccessible(true);
        
        Class<?> cls = Class.forName("java.lang.Integer$IntegerCache")  ;
        Field f =  cls.getDeclaredField("cache");
        f.setAccessible(true);

        modifiersField.setInt(f, f.getModifiers() & ~Modifier.FINAL);

        Integer[] array = (Integer[])f.get(cls);
        array[128+21] = new Integer(22);

        }
        catch(Exception ex) {}
    }

    public static void  main(String[] args)  {

                System.out.format("3 * 7 = %d", 21);

    }
}
3 * 7 = 22

看吧,再也不用管什么三七二十一了。

这是因为Integer会把-128~127之间的整型缓存起来,自动装箱的时候会优先使用缓存的这些对象。而System.out.format后面是个变长参数,这会触发int类型的自动装箱。前面之所以加了128是因为cache数组的前128位存的是负数:

private static class IntegerCache {
        static final int high;
        static final Integer cache[];

        static {
            final int low = -128;

            // high value may be configured by property
            int h = 127;
            if (integerCacheHighPropValue != null) {
                // Use Long.decode here to avoid invoking methods that
                // require Integer's autoboxing cache to be initialized
                int i = Long.decode(integerCacheHighPropValue).intValue();
                i = Math.max(i, 127);
                // Maximum array size is Integer.MAX_VALUE
                h = Math.min(i, Integer.MAX_VALUE - -low);
            }
            high = h;

            cache = new Integer[(high - low) + 1];
            int j = low;
            for(int k = 0; k < cache.length; k++)
                cache[k] = new Integer(j++);
        }

        private IntegerCache() {}
    }

想得到这个输出,你除了可以修改IntegerCache外,还可以自己写一个PrintStream,把System.out给替换掉,这样你想输出什么就能输出什么了。不过这个也得用到反射,因为System.out是final类型的。

当然了,权当娱乐,可千万不要这么写代码。如果它让你感到害怕,你可以看下这个讨论,了解下如何把这个功能给屏蔽掉。

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