java安全編碼指南之:宣告和初始化

flydean發表於2020-09-06
Java

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簡介

在java物件和欄位的初始化過程中會遇到哪些安全性問題呢？一起來看看吧。

初始化順序

根據JLS（Java Language Specification）中的定義，class在初始化過程中，需要同時初始化class中定義的靜態初始化程式和在該類中宣告的靜態欄位（類變數）的初始化程式。

而對於static變數來說，如果static變數被定義為final並且它值是編譯時常量值，那麼該static變數將會被優先初始化。

那麼使用了final static變數，是不是就沒有初始化問題了呢？

我們來看下面一個例子：

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);
    }
}

輸出結果是什麼呢？

答案是90。 根據我們提到的規則，intValue是final並且被編譯時常量賦值，所以是最先被初始化的，instance呼叫了StaticFiledOrder類的建構函式，最終導致result的值是90。

接下來，我們換個寫法，將intValue改為隨機變數：

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);
    }
}

執行結果是什麼呢？

答案是-10。為什麼呢？

因為instance在呼叫StaticFiledOrder建構函式進行初始化的過程中，intValue還沒有被初始化，所以它有一個預設的值0，從而導致result的最終值是-10。

怎麼修改呢？

將順序調換一下就行了：

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);
    }
}

迴圈初始化

既然static變數可以呼叫建構函式，那麼可不可以呼叫其他類的方法呢？

看下這個例子：

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

上面就是一個迴圈初始化的例子，上面的例子中CycleClassA中的a引用了CycleClassB的b，而同樣的CycleClassB中的b引用了CycleClassA的a。

這樣迴圈引用雖然不會報錯，但是根據class的初始化順序不同，會導致a和b生成兩種不同的結果。

所以在我們編寫程式碼的過程中，一定要避免這種迴圈初始化的情況。

不要使用java標準庫中的類名作為自己的類名

java標準庫中為我們定義了很多非常優秀的類，我們在搭建自己的java程式時候可以很方便的使用。

但是我們在寫自定義類的情況下，一定要注意避免使用和java標準庫中一樣的名字。

這個應該很好理解，就是為了避免混淆。以免造成不必要的意外。

這個很簡單，就不舉例子了。

不要在增強的for語句中修改變數值

我們在遍歷集合和陣列的過程中，除了最原始的for語句之外，java還為我們提供了下面的增強的for迴圈：

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

在遍歷的過程中，#i其實相當於一個本地變數，對這個本地變數的修改是不會影響到集合本身的。

我們看一個例子：

    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);
        }
    }

我們在遍歷過程中，嘗試將i都設定為0，但是最後輸出intArray的結果，發現沒有任何變化。

所以，一般來說我們需要在增強的for語句中，將#i設定成為final，從而消除這種不必要的邏輯誤會。

    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

本文已收錄於 http://www.flydean.com/java-security-code-line-dlc/

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