LambdaMetaFactory 和私有方法

Question

我想使用 LambdaMetaFactory 来有效地访问私有方法。

public class Foo {
  private void bar() {  // here's what I want to invoke
    System.out.println("bar!");
  }
}

我知道这不是安全违规，因为以下代码有效：

Foo foo = new Foo();
Method m = Foo.class.getDeclaredMethod("bar");
m.setAccessible(true);
m.invoke(foo);  // output: bar!

但是，我尝试使用 LambdaMetaFactory 失败了：

MethodHandles.Lookup lookup = MethodHandles.lookup();
Method m = Foo.class.getDeclaredMethod("bar");
m.setAccessible(true);

CallSite site = LambdaMetafactory.metafactory(lookup, "accept",
        MethodType.methodType(Consumer.class),
        MethodType.methodType(void.class, Object.class),
        lookup.unreflect(m),
        MethodType.methodType(void.class, Foo.class));
Consumer<Foo> func = (Consumer<Foo>) site.getTarget().invoke();
func.accept(foo);  // IllegalAccessException: member is private

显然m.setAccessible(true) 在这里还不够。我尝试将lookup 更改为MethodHandles.privateLookupIn(Foo.class, MethodHandles.lookup())，确实在我的玩具示例中解决了它......但在我的实际应用程序中却没有，它生成一个IllegalAccessException 说我的班级“没有完全特权访问”。我一直无法发现为什么我的应用程序“没有完全权限访问”，或者如何解决它。

我发现几乎可以工作的唯一一件事是：

MethodHandles.Lookup original = MethodHandles.lookup();
Field internal = MethodHandles.Lookup.class.getDeclaredField("IMPL_LOOKUP");
internal.setAccessible(true);
TRUSTED = (MethodHandles.Lookup) internal.get(original);

这允许我使用TRUSTED 代替lookup，只要我在VM 选项中有--illegal-access=permit，我可以这样做。这会产生一个NoClassDefFoundError（说它找不到Foo），这看起来很有希望......但我仍然无法弄清楚如何让它完全工作，只产生这个错误而不是其他错误.

这里发生了什么，如何通过LambdaMetaFactory 访问bar？

Answer 1

我想，您只是在玩具示例中尝试了 setAccessible(true) 方法，而不是实际应用程序。在您的情况下，这些操作的规则之间的差异很小。

Method.setAccessible(boolean)

如果满足以下任何条件，则C 类中的调用者可以使用此方法来启用对声明类D 的成员的访问：

• C 和 D 在同一个模块中。
• 在包含D 的模块导出到至少包含C 的模块的包中，成员为public 和D 为public。
• 成员是protected static，D是public在包含D的模块导出到至少包含C的模块的包中，C是D的子类。
• D 位于包含D 的模块至少对包含C 的模块开放的包中。未命名和打开模块中的所有包都对所有模块开放，因此当D 位于未命名或打开模块中时，此方法总是成功。

MethodHandles.privateLookupIn(…)

当且仅当以下所有条件都为true时，允许在模块M1中指定为Lookup对象的调用者对模块M2和目标类的包进行深度反射：

[...]

• 如果调用者模块M1 与目标模块M2 不同，则以下两个都必须为真：
  • M1 读作M2。
  • M2 将包含目标类的包打开到至少M1。

privateLookupIn(…) 比setAccessible(true) 有更严格的规则，这并不奇怪，因为它比启用对特定单个成员的访问具有更大的影响。由于有问题的成员是private，因此有效应用于操作的点数没有区别。如果访问者在同一个模块中或成员的包已打开到调用者的模块，则授予访问权限。 （因为你是直接访问调用者代码中的Foo类，读取边显然已经存在了。）

在您的玩具示例中，这些类可能在同一个模块中或根本不使用模块（在运行时被放置在未命名的模块中）。相反，应用程序代码试图访问另一个模块的成员。由于您访问IMPL_LOOKUP 的方法通过使用选项--illegal-access=permit 确实有效，因此调用者代码必须在未命名模块中，而目标必须在不同模块中，而不是打开未命名模块的成员包。

这个实现特定的查找对象是特殊的。它具有可信任的标志，允许它访问所有内容，但它的查找类是java.lang.Object，因此它只能看到引导加载程序可见的类。您必须使用in 更改查找类；不像普通的查找对象，这不会清除权限。

Field internal = MethodHandles.Lookup.class.getDeclaredField("IMPL_LOOKUP");
internal.setAccessible(true);
TRUSTED = (MethodHandles.Lookup) internal.get(null);

MethodHandles.Lookup lookup = TRUSTED.in(Foo.class);
MethodHandle mh = lookup.findSpecial(
    Foo.class, "bar", MethodType.methodType(void.class), Foo.class);

// mh.invokeExact(foo); // could simply invoke it here

CallSite site = LambdaMetafactory.metafactory(lookup, "accept",
        MethodType.methodType(Consumer.class),
        mh.type().erase(), mh, mh.type());
Consumer<Foo> func = (Consumer<Foo>) site.getTarget().invoke();

func.accept(foo);

但重要的是要强调，这个 hack 只适用于这个特定的实现，甚至预计在未来的版本中会停止工作。实现访问的唯一干净方法是正确设置模块，即添加适当的opens 指令。