Java 訪(fǎng)問(wèn)控制機(jī)制的原理是：在某些策略配置文件中預(yù)定義好某些代碼對(duì)某些資源具有某些操作權(quán)限，當(dāng)某些代碼以某個(gè)權(quán)限訪(fǎng)問(wèn)某個(gè)資源的時(shí)候，如果對(duì)該資源預(yù)指定的權(quán)限中沒(méi)有該權(quán)限，則禁止訪(fǎng)問(wèn)，否則可以訪(fǎng)問(wèn)。

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上面一段話(huà)讀起來(lái)比較晦澀，下面先以數(shù)據(jù)庫(kù)用戶(hù)和數(shù)據(jù)表為例來(lái)說(shuō)明。

指定某些代碼對(duì)某些資源具有某些操作權(quán)限

某些代碼：用戶(hù) Admin, X

某些資源：數(shù)據(jù)庫(kù)表 User

操作權(quán)限：用戶(hù) Admin(某些代碼)對(duì) User 表(某些資源) 具有 CRUD 權(quán)限

用戶(hù) X(某些代碼)對(duì) User 表(某些資源) 具有 R 權(quán)限

某些代碼以某個(gè)權(quán)限訪(fǎng)問(wèn)某個(gè)資源

用戶(hù) X(某些代碼)查詢(xún)(某個(gè)權(quán)限) User 表(某些資源)，因?yàn)轭A(yù)定義中用戶(hù) X 對(duì) User 表是有查詢(xún)權(quán)限的，所以檢查通過(guò)

用戶(hù) X(某些代碼)刪除(某個(gè)權(quán)限) User 表(某些資源) 中某條數(shù)據(jù)，因?yàn)轭A(yù)定義中用戶(hù) X 對(duì) User 表只有查詢(xún)權(quán)限，沒(méi)有刪除權(quán)限的，所以檢查不通過(guò)

在 Java 中，道理也是一樣的，只是 Java 中某個(gè)類(lèi)相當(dāng)于上面的某個(gè)用戶(hù)，如 ClassA 相當(dāng)于用戶(hù) Admin， ClassB 相當(dāng)于用戶(hù) X。 但是在 Java 中情況稍微復(fù)雜一點(diǎn)，比如 ClassB 可以調(diào)用 ClassA 的方法，那么這時(shí)候，權(quán)限將如何檢查呢?還是以例子來(lái)說(shuō)明。

指定某些代碼對(duì)某些資源具有某些操作權(quán)限

某些代碼：用戶(hù) ClassA, ClassB

某些資源：某個(gè)配置文件 x.properties

操作權(quán)限：ClassA(某些代碼)對(duì) x.properties(某些資源) 具有讀寫(xiě)權(quán)限

ClassB(某些代碼)對(duì) x.properties(某些資源) 具有讀權(quán)限

某些代碼以某個(gè)權(quán)限訪(fǎng)問(wèn)某個(gè)資源

ClassA(某些代碼)讀或?qū)?某個(gè)權(quán)限) 配置文件x.properties(某些資源)，因?yàn)轭A(yù)定義中ClassA 對(duì) x.properties是有讀和寫(xiě)權(quán)限的，所以檢查通過(guò)

ClassB(某些代碼)讀(某個(gè)權(quán)限) 配置文件x.properties(某些資源)，因?yàn)轭A(yù)定義中ClassB對(duì) x.properties是有讀權(quán)限的，所以檢查通過(guò)

ClassB(某些代碼)寫(xiě)(某個(gè)權(quán)限) 配置文件x.properties(某些資源)，因?yàn)轭A(yù)定義中ClassB對(duì) x.properties是沒(méi)有寫(xiě)權(quán)限的，所以檢查不通過(guò)

Class B 調(diào)用 ClassA 的寫(xiě) x.properties 文件方法，是什么檢查過(guò)程呢?

在 Java 中，不管有幾個(gè)類(lèi)的反復(fù)調(diào)用，最終都是以某個(gè)權(quán)限操作某個(gè)資源，如這里是 Class B 調(diào)用 ClassA，其最終操作權(quán)限是以寫(xiě)的權(quán)限去操作 x.properties 文件。那么 Java 就會(huì)對(duì)反復(fù)調(diào)用過(guò)程中的所有類(lèi)進(jìn)行檢查，看它們對(duì) x.properties 文件是否有寫(xiě)權(quán)限，如果都有則通過(guò)，只要任何一個(gè)類(lèi)沒(méi)有該權(quán)限，則不通過(guò)。

其中檢查的過(guò)程與調(diào)用過(guò)程是互為逆向的。如在上例中，ClassB 調(diào)用 ClassA 的去寫(xiě) x.properties 文件，那么 JVM 就會(huì)先檢查 ClassA 對(duì) x.properties 文件是否有寫(xiě)權(quán)限，因?yàn)轭A(yù)定義中有，所以 ClassA 通過(guò)。接下來(lái)檢查 ClassB，因?yàn)轭A(yù)定義中，ClassB對(duì) x.properties 文件沒(méi)有寫(xiě) 權(quán)限，所以檢查不通過(guò)，本次操作失敗。

在 Java 訪(fǎng)問(wèn)控制機(jī)制中，主要有以下幾個(gè)類(lèi)：

SecurityManager

AccessController

AccessControlContext

ProtectionDomain

PermissionCollection

Permission

Policy

SecurityManager/ AccessController

訪(fǎng)問(wèn)控制的入口類(lèi)。在 Java 中，訪(fǎng)問(wèn)控制默認(rèn)是關(guān)閉的。

AccessControlContext

類(lèi)的調(diào)用過(guò)程上下文。它以棧的形式保存類(lèi)的調(diào)用過(guò)程，如在上面例子中，ClassB 調(diào)用 ClassA，那么 AccessControlContext 的棧底是 ClassB，棧頂是 ClassA，如果 ClassA 再調(diào)用 ClassC，那么 ClassC 在壓入棧，棧頂變成了 ClassC

ProtectionDomain

這是一個(gè)關(guān)鍵的類(lèi)。它定義了“某些代碼對(duì)某些資源具有某些操作權(quán)限”，亦即那個(gè)目錄下的代碼對(duì)那些資源有哪些操作權(quán)限。它有三個(gè)屬性：

某些代碼

一般是指某個(gè)目錄下的所有代碼，如 “JRE_HOEM/lib/ext”在 Java 中表示為 CodeBase

某些資源

比如 conf 目錄下的文件，在 Java 中表現(xiàn)為某個(gè)文件(夾)路徑 BasePath

某些權(quán)限

是指某些代碼對(duì)對(duì)某些資源操作權(quán)限的集合，比如讀權(quán)限、寫(xiě)權(quán)限，在 Java 中表現(xiàn)為 PermissionCollection 類(lèi)。

PermissionCollection

權(quán)限的集合類(lèi)。如文件讀權(quán)限、文件寫(xiě)權(quán)限的集合：

FilePermission(file,SecurityConstants.FILE_WRITE_ACTION)

FilePermission(file,SecurityConstants.FILE_READ_ACTION)

Permission

某個(gè)具體的權(quán)限。如文件讀權(quán)限 FilePermission(file,SecurityConstants.FILE_WRITE_ACTION)

Policy

“指定某些代碼對(duì)某些資源具有某些操作權(quán)限”的策略定義在策略文件中，Policy 負(fù)責(zé)從配置文件中讀取這些策略，并根據(jù)策略文件構(gòu)建 ProtectionDomain。JVM 中只有一個(gè) Policy 對(duì)象。

“某些代碼對(duì)某些資源具有某些操作權(quán)限”建立過(guò)程

在 Java 中，每個(gè)類(lèi)都有一個(gè) ProtectionDomain 的一個(gè)引用，因?yàn)槊總€(gè)類(lèi)都屬于某個(gè)特定的目錄下，這樣就可以知道某個(gè)類(lèi)對(duì)某些資源有哪些操作權(quán)限了。下面看每個(gè)類(lèi)與 ProtectionDomain 建立關(guān)系的過(guò)程：

當(dāng) ClassLoader 去加載一個(gè) class 的時(shí)候，它會(huì)把這個(gè)類(lèi)及授給這個(gè)類(lèi)的權(quán)限集封裝到“java.security.ProtectionDomain”中，其中這些權(quán)限是通過(guò) ClassLoader并根據(jù)策略文件進(jìn)行分配的。

1) 找到類(lèi)字節(jié)碼的加載 URL

2) 如果這個(gè)類(lèi)是從包 java.* 中加載的，那就把該類(lèi)與內(nèi)在的 System ProtectionDomain 關(guān)聯(lián)，其中 System ProtectionDomain 是具有全部權(quán)限(AllPermission)的。如果該類(lèi)不是從包 java.* 中加載的，則繼續(xù)

3) 如果該類(lèi)要關(guān)聯(lián)的 ProtectionDomain 以及存在，則直接添加它們之間引用關(guān)系即可，否則繼續(xù)

4) 創(chuàng)建一個(gè) CodeSource 對(duì)象，里面封裝了類(lèi)字節(jié)碼的加載路徑

5) 創(chuàng)建一個(gè) PermissionCollection 對(duì)象，并把策略文件中賦給 CodeSource 的權(quán)限封裝到該 PC 對(duì)象中

6) 創(chuàng)建一個(gè) ProtectionDomain，里面封裝了 CodeSource 和 PermissionCollection 對(duì)象，即那些代碼對(duì)那些資源有那些操作權(quán)限：ProtectionDomain = new ProtectionDomain(CodeSource,PermissionCollection)

7) 把剛加載的 class 類(lèi)與當(dāng)前的 ProtectionDomain 關(guān)聯(lián)

各個(gè)類(lèi)之間引用調(diào)用關(guān)系這里不闡述，下面繼續(xù)看例子：

現(xiàn)在假設(shè)有如下代碼：${user.dir}/testA/ClassA ${user.dir}/testB/ClassB

有如下資源：${user.dir}/conf/x.properties

加入在 Java 策略文件中添加如下策略：

grant codeBase "file:${user.dir}/testA/*" {

permission java.io.FilePermission "${user.dir}/conf *", "read";

permission java.io.FilePermission "${user.dir}/conf *", "write";

};

grant codeBase "file:${user.dir}/testB/*" {

permission java.io.FilePermission "${user.dir}/conf *", "read";

};

上面有提到，在Java 中每個(gè) Class都保存有 ProtectionDomain的引用，這里 ClassA 和 ClassB 的 ProtectionDomain 模型如下：

下面假設(shè) ClassB 調(diào)用 ClassA 的去寫(xiě) x.poperties 文件，那么 AccessControlContext 和 PermissionCollection 對(duì)應(yīng)模型是這樣的：

當(dāng) AccessController.checkPermission 開(kāi)始檢查權(quán)限時(shí)，它知道要本次要檢查的權(quán)限是 FilePermission(“x.properties”, “write”)，即對(duì) “x.properties”的寫(xiě)權(quán)限。于是它先獲取調(diào)用過(guò)程上下文中所有類(lèi)(main(JVM)-->ClassB-->ClassA-->FileOutputStream-->AccessController)的 ProtectedDomain 找出來(lái)：

JVM 從 mian 執(zhí)行的，它的 ProtectedDomain 是 SystemDomain

ClassA 的 ProtectedDomain 是 ProtectedDomainA

ClassB 的 ProtectedDomain 是 ProtectedDomainB

FileInputStream 和 AccessController 的 ProtectedDomain 是 SystemDomain

把訪(fǎng)問(wèn)上下文的 ProtectedDomain 都找出來(lái)后，就逐個(gè)檢查每個(gè) ProtectedDomain 是否有 FilePermission(“x.properties”, “write”) 權(quán)限。因?yàn)樵?Java 訪(fǎng)問(wèn)控制機(jī)制中，它要確保每個(gè)調(diào)用的類(lèi)都有該權(quán)限才能通過(guò)檢查。

于是，開(kāi)始做下面檢查：

1) AccessController-->SystemDomain : Java 內(nèi)部代碼保護(hù)域，具有所有操作權(quán)限，檢查通過(guò)

2) FileInputStream-->SystemDomain : Java 內(nèi)部代碼保護(hù)域，具有所有操作權(quán)限，檢查通過(guò)

3) ClassA-->ProtectedDomainA: 在上面的 ProtectedDomainA 模型中，我們知道它是有 FilePermission(“x.properties”, “write”) 權(quán)限的，檢查通過(guò)

4) ClassB-->ProtectedDomainB: 在上面的 ProtectedDomainB 模型中，我們知道它沒(méi)有 FilePermission(“x.properties”, “write”) 權(quán)限的，檢查不通過(guò)

網(wǎng)站標(biāo)題：淺談Java訪(fǎng)問(wèn)控制機(jī)制
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