动态编译Java代码

Java使得在运行时编译Java代码成为可能…任何Java代码！

编译的入口点是ToolProvider类。它的Javadoc如下：

Provides methods for locating tool providers, for example, providers of compilers. This class complements the functionality of ServiceLoader.

翻译一下就是，提供用于定位工具提供者（例如，编译器的提供者）的方法。此类补充了ServiceLoader的功能。

从10年前发布的1.6版开始，此类就可以在Java中使用，但似乎已被很大程度上忽略了。

代码

示例代码片段：

public class EvilExecutor {
    private String readCode(String sourcePath) throws FileNotFoundException {
        InputStream stream = new FileInputStream(sourcePath);
        String separator = System.getProperty("line.separator");
        BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(stream));
        return reader.lines().collect(Collectors.joining(separator));
    }
    private Path saveSource(String source) throws IOException {
        String tmpProperty = System.getProperty("java.io.tmpdir");
        Path sourcePath = Paths.get(tmpProperty, "Harmless.java");
        Files.write(sourcePath, source.getBytes(UTF_8));
        return sourcePath;
    }
    private Path compileSource(Path javaFile) {
        JavaCompiler compiler = ToolProvider.getSystemJavaCompiler();
        compiler.run(null, null, null, javaFile.toFile().getAbsolutePath());
        return javaFile.getParent().resolve("Harmless.class");
    }
    private void runClass(Path javaClass)
            throws MalformedURLException, ClassNotFoundException, IllegalAccessException, InstantiationException {
        URL classUrl = javaClass.getParent().toFile().toURI().toURL();
        URLClassLoader classLoader = URLClassLoader.newInstance(new URL[]{classUrl});
        Class<?> clazz = Class.forName("Harmless", true, classLoader);
        clazz.newInstance();
    }
    public void doEvil(String sourcePath) throws Exception {
        String source = readCode(sourcePath);
        Path javaFile = saveSource(source);
        Path classFile = compileSource(javaFile);
        runClass(classFile);
    }
    public static void main(String... args) throws Exception {
        new EvilExecutor().doEvil(args[0]);
    }
}

解释：

• readCode（）：从文件系统上的任意文件读取源代码，并将其作为字符串返回。另一种实现方式是从整个网络获取源。
• saveSource（）：根据源代码在已启用读取的目录中创建一个新文件。该文件名是硬编码的，更完善的版本将解析code参数以创建一个根据其包含的类名命名的文件。
• compileSource（）：从Java文件中编译类文件。
• runClass：加载已编译的类并实例化一个新对象。为了独立于任何强制类型转换，应在外部源代码类的构造函数中设置要执行的代码。

问题

从功能的角度来看，与不提供此功能的其他语言相比，即时编译代码可提高Java语言的价值。从安全角度来看，这是一场噩梦！ 能够在生产中执行任意代码的想法应该使任何IT组织（包括开发人员）（如果不是大多数）中的任何人都感到不寒而栗。

经验丰富的开发人员/操作人员或普通读者可能还记得Java安全管理器以及如何激活它：

java -Djava.security.manager -cp target/classes ch.frankel.blog.runtimecompile.EvilExecutor harmless.txt

执行上述命令行将产生以下结果：

java.lang.SecurityManager@4e25154f
Exception in thread "main" java.security.AccessControlException:
    access denied ("java.io.FilePermission" "harmless.txt" "read")
  at java.security.AccessControlContext.checkPermission(AccessControlContext.java:472)
  at java.security.AccessController.checkPermission(AccessController.java:884)
  at java.lang.SecurityManager.checkPermission(SecurityManager.java:549)
  at java.lang.SecurityManager.checkRead(SecurityManager.java:888)
  at java.io.FileInputStream.<init>(FileInputStream.java:127)
  at java.io.FileInputStream.<init>(FileInputStream.java:93)
  at ch.frankel.blog.runtimecompile.EvilExecutor.readCode(EvilExecutor.java:19)
  at ch.frankel.blog.runtimecompile.EvilExecutor.doEvil(EvilExecutor.java:47)
  at ch.frankel.blog.runtimecompile.EvilExecutor.main(EvilExecutor.java:56)

结论

JVM提供了很多功能。与任何工具一起使用时，无论好坏，它们都可以使用。每个人都有责任确保自己的JVM的安全，在敏感领域——银行业、军事等领域，情况更是如此。