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2020
10-10

java安全编码指南之:声明和初始化说明

简介

在java对象和字段的初始化过程中会遇到哪些安全性问题呢？一起来看看吧。

初始化顺序

根据JLS（Java Language Specification）中的定义，class在初始化过程中，需要同时初始化class中定义的静态初始化程序和在该类中声明的静态字段（类变量）的初始化程序。

而对于static变量来说，如果static变量被定义为final并且它值是编译时常量值，那么该static变量将会被优先初始化。

那么使用了final static变量，是不是就没有初始化问题了呢？

我们来看下面一个例子：

public class StaticFiledOrder {
  private final int result;
  private static final StaticFiledOrder instance = new StaticFiledOrder();
  private static final int intValue=100;
  public StaticFiledOrder(){
    result= intValue - 10;
  }

  public static void main(String[] args) {
    System.out.println(instance.result);
  }
}

输出结果是什么呢？

答案是90。 根据我们提到的规则，intValue是final并且被编译时常量赋值，所以是最先被初始化的，instance调用了StaticFiledOrder类的构造函数，最终导致result的值是90。

接下来，我们换个写法，将intValue改为随机变量：

public class StaticFiledOrder {
  private final int result;
  private static final StaticFiledOrder instance = new StaticFiledOrder();
  private static final int intValue=(int)Math.random()* 1000;
  public StaticFiledOrder(){
    result= intValue - 10;
  }

  public static void main(String[] args) {
    System.out.println(instance.result);
  }
}

运行结果是什么呢？

答案是-10。为什么呢？

因为instance在调用StaticFiledOrder构造函数进行初始化的过程中，intValue还没有被初始化，所以它有一个默认的值0，从而导致result的最终值是-10。

怎么修改呢？

将顺序调换一下就行了：

public class StaticFiledOrder {
  private final int result;
  private static final int intValue=(int)Math.random()* 1000;
  private static final StaticFiledOrder instance = new StaticFiledOrder();
  public StaticFiledOrder(){
    result= intValue - 10;
  }

  public static void main(String[] args) {
    System.out.println(instance.result);
  }
}

循环初始化

既然static变量可以调用构造函数，那么可不可以调用其他类的方法呢？

看下这个例子：

public class CycleClassA {
  public static final int a = CycleClassB.b+1;
}
public class CycleClassB {
  public static final int b = CycleClassA.a+1;
}

上面就是一个循环初始化的例子，上面的例子中CycleClassA中的a引用了CycleClassB的b，而同样的CycleClassB中的b引用了CycleClassA的a。

这样循环引用虽然不会报错，但是根据class的初始化顺序不同，会导致a和b生成两种不同的结果。

所以在我们编写代码的过程中，一定要避免这种循环初始化的情况。

不要使用java标准库中的类名作为自己的类名

java标准库中为我们定义了很多非常优秀的类，我们在搭建自己的java程序时候可以很方便的使用。

但是我们在写自定义类的情况下，一定要注意避免使用和java标准库中一样的名字。

这个应该很好理解，就是为了避免混淆。以免造成不必要的意外。

这个很简单，就不举例子了。

不要在增强的for语句中修改变量值

我们在遍历集合和数组的过程中，除了最原始的for语句之外，java还为我们提供了下面的增强的for循环：

for (I #i = Expression.iterator(); #i.hasNext(); ) {
  {VariableModifier} TargetType Identifier =
    (TargetType) #i.next();
  Statement
}

在遍历的过程中，#i其实相当于一个本地变量，对这个本地变量的修改是不会影响到集合本身的。

我们看一个例子：

  public void noncompliantUsage(){
    int[] intArray = new int[]{1,2,3,4,5,6};
    for(int i: intArray){
      i=0;
    }
    for(int i: intArray){
      System.out.println(i);
    }
  }

我们在遍历过程中，尝试将i都设置为0，但是最后输出intArray的结果，发现没有任何变化。

所以，一般来说我们需要在增强的for语句中，将#i设置成为final，从而消除这种不必要的逻辑误会。

  public void compliantUsage(){
    int[] intArray = new int[]{1,2,3,4,5,6};
    for(final int i: intArray){
    }
    for(int i: intArray){
      System.out.println(i);
    }
  }

本文的例子：

learn-java-base-9-to-20/tree/master/security

补充知识：Java中String字符串初始化细节

Java中String类型细节

一 . String两种初始化方式

1 . String str1= “abc”;//String类特有的创建字符对象的方式，更高效

在字符串缓冲区中检测”abc”是否存在

若存在则不重复创建，将地址赋值给str1.

若不存在，则在字符串缓冲区中创建对象并赋地址给str1.

2 . String str1= new String( “abc”); //构造函数初始化

　或者

　char [] ch={‘a','b','c'};

　String str1=new String (ch);

先有 “abc” 对象，然后拷贝给构造函数创建的对象（相当于str1得到的是构造函数的副本）

String对象是不可变的，它的内容不能改变，而在程序中字符串频繁使用，为了提高效率，对具有相同字符串序列的字符串直接量使用同一个实例，这样的实例被称之为限定的（interned）

注意，第二种方式的参数只支持字符串直接量或字符数组创建，这种方式是错误的 String strA = “asd”;

String strbB = new Strint(strA);

比较两种创建方式，第一种更高效，只创建了一个对象，第二种创建了两个对象。

二 . 初始化细节

栈中保存基本类型与对象的引用，基本类型在创建前会查看Stack中是否已经有, 有则赋值指向, 没有则创建。

String str1= “abc”;

String str1= new String( “abc”);

前者首先在栈中创建一个引用型变量str1，然后查看栈中是否存在“abc”如果没有，则将“abc”存放进栈，并令引用变量str指向它；如果有，则直接令str1指向它；后者是java中标准的对象创建方式，其创建的对象将直接放置到堆中，每调用一次就会创建一个新的对象。

String str = “abc”+”def”;

这条语句创建对象个数？ 1个。

编译器会自己调用Stringbuilder的append方法来合成abcdef，最后只生成一个对象.

实际上，字符串直接量属于常量，在编译的时候已确定，两个常量相加，先检测栈内存中是否有”abcdef” 如有有，指向已有的栈中的”abcdef”空间，若没有，则创建。

package stringDemo;
public class stringInitial
{
  public static void main(String[] args)
  {
  String str1 = "abc";
  String str2 = new String("abc");
  // String str2 = new String(new char[] { 'a', 'b', 'c' });
  // String str2 = new String(str1);错误写法

  System.out.println(str1 == str2);// false
  System.out.println(str1.equals(str2));// true这里的equals()方法已经被覆盖，比较的是字符串不是地址

  String str3 = "123";
  String str4 = "abc123";
  String str5 = "abc" + "123";
  String str = str1 + str3;
  System.out.println(str4 == str5);// true
  System.out.println(str4 == str1+"123");// false
  System.out.println(str4 == str);// false

  }
}

可以看出，只要是+中出现非字符串直接量，就会在堆中产生新的对象，并不会检测栈内存

三.关于String str=null;String str;String str=”“;

String str=null;

声明了一个String的引用型变量并初始化为空，及未指向任何地址，不占用任何空间

String str;

只是声明了一个String的引用型变量，并未初始化(作为对象属性时会有默认的隐式初始化str=null)，如果后面未用此变量编译会通过

String str=”“;

正常的字符串初始化，只不过字符串内容为空。

以上这篇java安全编码指南之:声明和初始化说明就是小编分享给大家的全部内容了，希望能给大家一个参考，也希望大家多多支持自学编程网。

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