前言
【Web】浅浅地聊JDBC java.sql.Driver的SPI后门-CSDN博客
上篇文章我们做到了知其然，知道了JDBC有SPI机制，并且可以利用其Driver后门
这篇文章希望可以做到知其所以然，对JDBC的SPI机制的来源做到心里有数
分析
先是回顾一下JDBC的代码
package com.spi;
import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.Statement;
public class Jdbc_Demo {
public static void main(String[] args) throws Exception {
// 注册驱动（可以删去）
// Class.forName("java.sql.Driver");
// 获取数据库连接对象
Connection con = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost:3306/security","root", "root");
// 定义sql语句
String sql = "select * from users";
// 获取执行sql的对象Statement
Statement stmt = con.createStatement();
// 执行sql
ResultSet res = stmt.executeQuery(sql);
// 处理对象
while(res.next()) {
System.out.println(res.getString("username"));
}
// 释放资源
res.close();
stmt.close();
con.close();
}
}
我们可以看到
Connection con = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost:3306/security","root", "root");
因此JVM会尝试去加载
DriverManager
类，进而执行
DriverManager
的静态代码，调用类中的
loadInitialDrivers
方法（稍微精简了一下代码）
static {
loadInitialDrivers();
println("JDBC DriverManager initialized");
}
private static void loadInitialDrivers() {
String drivers;
try {
drivers = AccessController.doPrivileged(new PrivilegedAction<String>() {
public String run() {
return System.getProperty("jdbc.drivers"); // 也可以通过设置系统属性来加载驱动
}
});
} //...
AccessController.doPrivileged(new PrivilegedAction<Void>() {
public Void run() {
ServiceLoader<Driver> loadedDrivers = ServiceLoader.load(Driver.class);
Iterator<Driver> driversIterator = loadedDrivers.iterator();
try{
while(driversIterator.hasNext()) {
driversIterator.next();
}
}
// ....
String[] driversList = drivers.split(":");
for (String aDriver : driversList) {
try {
Class.forName(aDriver, true,
ClassLoader.getSystemClassLoader());
} // ...
}
}
重点关注
ServiceLoader.load(Driver.class)
进行了类加载
public static
ServiceLoaderload(Classservice) {
ClassLoader cl = Thread.currentThread().getContextClassLoader();
return ServiceLoader.load(service, cl);
}
跟进ServiceLoader.load(service, cl);
public static <S> ServiceLoader<S> load(Class<S> service, ClassLoader loader) { return new ServiceLoader<>(service, loader); }
service是Driver.class，loader是 Thread.currentThread().getContextClassLoader()
这里其实还有双亲委派机制的打破可以讲，但强行塞有点过于臃肿了，略去
跟进ServiceLoader<>(service, loader);
private ServiceLoader(Class<S> svc, ClassLoader cl) { service = Objects.requireNonNull(svc, "Service interface cannot be null"); loader = (cl == null) ? ClassLoader.getSystemClassLoader() : cl; acc = (System.getSecurityManager() != null) ? AccessController.getContext() : null; reload(); }
跟进reload();
public void reload() { providers.clear(); lookupIterator = new LazyIterator(service, loader); }
最后得到的
driversIterator
就是
LazyIterator
OK我们再看下上面代码的这段局部
while(driversIterator.hasNext()) {
driversIterator.next();
}
在这段代码中调用 driversIterator.next()之时，便是调用
LazyIterator#next
public S next() {
if (acc == null) {
return nextService();
} else {
PrivilegedAction<S> action = new PrivilegedAction<S>() {
public S run() { return nextService(); }
};
return AccessController.doPrivileged(action, acc);
}
}
跟进
LazyIterator#nextService
private S nextService() {
if (!hasNextService())
throw new NoSuchElementException();
String cn = nextName;
nextName = null;
Class<?> c = null;
try {
c = Class.forName(cn, false, loader);
}
这段代码的作用是根据存储的类名动态加载一个类(Class.forName)
要注意一点：将
initialize
参数设置为
false
，可以实现延迟类的静态初始化，静态初始化块和静态变量的赋值是在类第一次被加载时执行的，如果将
initialize
参数设置为
false
，则这些静态操作将被延迟到后续使用该类的过程中才被执行。
类名是哪来的？张口就来吗？我知道你很急，但你先别急，下面就讲。
String cn = nextName;
看到nextName直接就懂了哇，回头看driversIterator.hasNext()，即
LazyIterator#hasNext
public boolean hasNext() {
if (acc == null) {
return hasNextService();
} else {
PrivilegedAction<Boolean> action = new PrivilegedAction<Boolean>() {
public Boolean run() { return hasNextService(); }
};
return AccessController.doPrivileged(action, acc);
}
}
跟进
LazyIterator#hasNextService
private boolean hasNextService() {
if (nextName != null) {
return true;
}
if (configs == null) {
try {
String fullName = PREFIX + service.getName();
if (loader == null)
configs = ClassLoader.getSystemResources(fullName);
else
configs = loader.getResources(fullName);
} catch (IOException x) {
fail(service, "Error locating configuration files", x);
}
}
while ((pending == null) || !pending.hasNext()) {
if (!configs.hasMoreElements()) {
return false;
}
pending = parse(service, configs.nextElement());
}
nextName = pending.next();
return true;
}
ServiceLoader类有常量属性PREFIX = "META-INF/services/"
service是
传入的Driver.class，
service.getName()获取Driver接口全类名，拼接得到SPI文件名，给后续读取得到实现类的类名，最后赋值给nextName，再交给
LazyIterator#nextService
去进行类的动态加载
while ((pending == null) || !pending.hasNext()) {
if (!configs.hasMoreElements()) {
return false;
}
pending = parse(service, configs.nextElement());
}
nextName = pending.next();
return true;
上面这段话，白话来讲就是，JVM去META-INF/services/下去找Driver接口名的文件，把文件中的内容读出来，也就是我们所要加载的类名，并交由Class.forName来进行动态类的加载。
至此，SPI大成！
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