最近发现微信多了一个相册功能，可以聚合一系列原创文章。刚好每周都会遇到很多同学问我各种问题，有些问题还挺有意义的，我周末会写一个详细的demo验证，简单展开成文章分享给大家。1、先看一道题，一起看一段代码：publicclassStudent{privateStudent(){thrownewIllegalArgumentException("cannotcreate.");}publicStringname;}我们如何通过Java代码创建一个Student对象？我们先想想Java中创建对象的大概方式：newStudent()//私有反射调用构造函数//throwex反序列化//需要实现相关的序列化接口clone//需要实现clone相关的接口...嗯，这超出了我的知识点范围。不禁在心里嘀咕：这个话题太偏了，没有意义，而且文章的标题是Android避坑指南，好像和它没什么关系。Android开发过程中遇到，看了下，解决了这个问题。2.问题根源上周，群里的小伙伴遇到了一个用Kotlin写的Bean。在做Gson将字符串转换成具体的Bean对象时，出现了意想不到的问题。因为是他们项目的代码，我就不贴了。我写了一个类似的小例子。对于JavaBeans，kotlin可以使用数据类。网上也有很多博客说：在Kotlin中，不需要自己写一个JavaBean，直接使用DataClass就可以了，DataClass编译器会默默的为我们生成一些函数。我们先写一个Bean:dataclassPerson(varname:String,varage:Int){}。这个Bean用来接收服务器数据，通过Gson转换成对象。将代码简化为：valgson=Gs??on()valperson=gson.fromJson("{\"age\":\"12\"}",Person::class.java)我们传递了一个json字符串，但是它不包含key为name的value，注意：Person中name的类型为String，即不允许name=null。那么当我运行上面的代码时，结果是什么呢？报错，毕竟name的值没有传过去；不报错，name默认值为""；没有报错，name=null；感觉1最合理，也符合Kotlin的nullsafetycheck。验证一下，修改代码，看输出：valgson=Gs??on()valperson=gson.fromJson("{\"age\":\"12\"}",Person::class.java)println(person.name)outputresult:null是不是有点奇怪，感觉不小心绕过了Kotlin的null类型检查。所以出问题的同学来了之后，数据就出现了问题，导致排查困难。让我们再次更改代码：dataclassPerson(varname:String,varage:Int):People(){}我们让Person继承自People类：publicclassPeople{publicPeople(){System.out.println("peoplecons");}}inPrint记录在People类的构造函数中。我们都知道，一般情况下，在构造子类对象时，必须先执行父类的构造方法。运行它：不执行父类的构造方法，而是构造对象。这里可以猜到Person对象的构造不是常规的构造对象，也没有构造方法。那么它是如何做到的呢？只能去Gson的源码中寻找答案了。弄清楚怎么做其实就相当于回答了我们文章开头的问题。3.找出原因Gson这样构造一个对象，但是没有按照父类构造。如果是这样的话，那是极其危险的。会让程序完全不符合运行预期，会缺失一些必要的逻辑。所以提前说一下，大家不用太恐慌，并不是Gson容易出现这种情况，只是正好写在上面的例子中，我们后面会说清楚。首先，我们将kotlin类Person转换为Java，以避免在其背后隐藏一些东西：var1,"");this.name=var1;}publicfinalintgetAge(){returnthis.age;}publicfinalvoidsetAge(intvar1){this.age=var1;}publicPerson(@NotNullStringname,intage){Intrinsics.checkParameterIsNotNull(name,"name");super();this.name=name;this.age=age;}//省略了部分方法。可以看到Person有一个带两个参数的构造函数，并且在这个构造函数中对name进行了null安全检查。也就是说，如果通过这种构造方法正常构造一个Person对象，是不会出现null安全问题的。那我们只能看Gson的源码了：Gson的逻辑一般都是根据读取到的类型，然后找到对应的TypeAdapter进行处理。在这种情况下，它是一个Person对象，因此它最终会转到“ReflectiveTypeAdapterFactory.create”，然后返回一个TypeAdapter。我们看一下它的内部代码：#ReflectiveTypeAdapterFactory.create@OverridepublicTypeAdaptercreate(Gsongson,finalTypeTokentype){Classraw=type.getRawType();if(!Object.class.isAssignableFrom(raw)){returnnull;//它是原始的！}ObjectConstructorconstructor=constructorConstructor.get(type);returnnewAdapter(constructor,getBoundFields(gson,type,raw));}Focusonconstructor对这个对象的赋值，一看就知道和对象的构造有关。#ConstructorConstructor.getpublicObjectConstructorget(TypeTokentypeToken){finalTypetype=typeToken.getType();finalClassrawType=typeToken.getRawType();//...省略部分缓存容器相关代码ObjectConstructordefaultConstructor=newDefaultConstructor(rawType);if(defaultConstructor!=null){returndefaultConstructor;}ObjectConstructordefaultImplementation=newDefaultImplementationConstructor(type,rawType);if(defaultImplementation!=null){returndefault//implementation};finallytryunsarefreturnnewUnsafeAllocator(type,rawType);}可以看到这个方法的返回值有3个过程：newDefaultConstructornewDefaultImplementationConstructornewUnsafeAllocator先看第一个newDefaultConstructorprivateObjectConstructornewDefaultConstructor(ClassrawType){try{finalConstructorconstructor=rawType.getDeclaredConstructor();if(!constructor.isAccessible()){constructor.setAccessible(true);}returnnewObjectConstructor(){@SuppressWarnings("unchecked")//Tisthesamerawtypeasisrequested@OverridepublicTconstruct(){Object[]args=null;return(T)constructor.newInstance(args);//省略了一些异常处理};}catch(NoSuchMethodExceptione){returnnull;}}可以看到很简单。尝试获取不带参数的构造函数。如果能找到，就通过newInstance反射构建对象，按照我们Person的代码来。其实只有一个二参构造器，没有无参构造器，所以会命中NoSuchMethodException，返回null。返回null将转到newDefaultImplementationConstructor。该方法包含一些集合相关对象的逻辑，直接跳过。那么，最终，我们只能走：newUnsafeAllocator方法。从命名可以看出，这是一个不安全的操作。newUnsafeAllocator最终是如何不安全地构造一个对象的呢？往下看，最后的执行是：publicstaticUnsafeAllocatorcreate(){//tryJVM//publicclassUnsafe{//publicObjectallocateInstance(Classtype);//}try{ClassunsafeClass=Class.forName("sun.misc.不安全");Fieldf=unsafeClass.getDeclaredField("theUnsafe");f.setAccessible(true);finalObjectunsafe=f.get(null);finalMethodallocateInstance=unsafeClass.getMethod("allocateInstance",Class.class);返回newUnsafeAllocator(){@Override@SuppressWarnings("unchecked")publicTnewInstance(Classc)throwsException{assertInstantiable(c);return(T)allocateInstance.invoke(unsafe,c);}};}catch(Exceptionignored){}//trydalvikvm,post-gingerbreaduseObjectStreamClass//trydalvikvm,pre-gingerbread,ObjectInputStream}可以看到Gson在没有找到不带参数的构造方法后，通过sun.misc.Unsafe构造了一个对象。注意：Unsafe类并不是所有Android版本都包含的，但是在当前的新版本中包含了，所以Gson方法中有3段用于生成对象的逻辑。你可以为不同的平台想出3种保险。本文测试设备：Android29模拟器。我们这里暂时只讨论sun.misc.Unsafe，其他的其实都是同一个意思。`sun.misc.Unsafe`有什么API？Unsafe是位于sun.misc包下的一个类。它主要提供了一些执行低级和不安全操作的方法，如直接访问系统内存资源、内存资源的自我管理等，这些方法可以提高Java的运行效率，增强Java的性能。语言底层资源的操作能力起到了很大的作用。但是，由于Unsafe类使得Java语言具备了类似于C语言指针操作内存空间的能力，这无疑增加了程序中出现相关指针问题的风险。在程序中过多和不正确地使用Unsafe类，会增加程序出错的概率，使得Java这种安全语言不再“安全”，所以Unsafe的使用必须谨慎。https://tech.meituan.com/2019/02/14/talk-about-java-magic-class-unsafe.html详见美团这篇文章。好吧，这是事实。原因是我们的Person没有提供默认的构造方法。当Gson没有找到默认的构造方法时，直接通过Unsafe方法构造一个对象，绕过了构造方法。至此，我们学习了：Gson是如何构造对象的？当我们写一个需要Gson转换成对象的类时，一定要记住有一个默认的构造方法，否则虽然不报错，但是非常不安全！我们了解到还有这种构造对象的Unsafe黑科技方式。4、回到文章开头的问题，Java中如何构造如下Student对象？publicclassStudent{privateStudent(){thrownewIllegalArgumentException("cannotcreate.");}publicStringname;}我们模仿Gson的代码，写成这样：try{valunsafeClass=Class.forName("sun.misc.Unsafe")valf=unsafeClass。getDeclaredField("theUnsafe")f.isAccessible=truevalunsafe=f.get(null)valallocateInstance=unsafeClass.getMethod("allocateInstance",Class::class.java)valstudent=allocateInstance.invoke(不安全,Student::class.java)(studentasStudent).apply{name="zhy"}println(student.name)}catch(ignored:Exception){ignored.printStackTrace()}输出：shy构建成功。5.Unsafe有用吗？看到这里，你最大的收获可能是理解了Gson构建对象的过程，以后写bean的时候会注意提供一个默认的无参构建方法，尤其是在使用Kotlin`dataclass`的时候。那么我们刚刚提到的Unsafe方法在Android上就没有其他实际用途了吗？这个类提供了类似于C语言指针的操作内存空间的能力。大家都知道，在AndroidP上，谷歌限制了应用访问隐藏的API。但是，Google不能限制它对隐藏API的访问，对吧，所以它自己的相关类允许访问隐藏API。那么Google是怎么区分是我们的app调用的还是自己调用的呢？其中一种方法是使用ClassLoader。系统认为如果ClassLoader是BootStrapClassLoader，就认为是系统类，然后释放。然后，我们突破P访问限制。其中一种思路是创建一个类，将其ClassLoader替换为BootStrapClassLoader，这样任何隐藏的api都可以体现出来。怎么改？只要将这个类的classLoader成员变量设置为null即可。参考代码：privatevoidtestJavaPojie(){try{ClassreflectionHelperClz=Class.forName("com.example.support_p.ReflectionHelper");ClassclassClz=Class.class;FieldclassLoaderField=classClz.getDeclaredField("classLoader");classLoaderField.setAccessible(true);classLoaderField.set(reflectionHelperClz,null);}catch(Exceptione){e.printStackTrace();}}来自：https://juejin.im/post/5ba0f3f7e51d450e6f2e39e0但是有个问题，上面的代码使用反射修改了一个类的classLoader成员，假设哪天谷歌彻底限制反射设置classLoader，就不行了。那么该怎么办？原理是改ClassLoader，但是我们不使用Java反射，而是使用Unsafe：参考代码：@KeeppublicclassReflectWrapper{//justforfindingthejava.lang.ClassclassLoaderfield'soffset@KeepprivateObjectclassLoaderOffsetHelper;static{try{ClassVersionClass=Class.forName("android.os.Build$VERSION");FieldsdkIntField=VersionClass.getDeclaredField("SDK_INT");sdkIntField.setAccessible(true);intsdkInt=sdkIntField.getInt(null);if(sdkInt>=28){FieldclassLoader=ReflectWrapper.class.getDeclaredField("classLoaderOffsetHelper");longclassLoaderOffset=UnSafeWrapper.getUnSafe().objectFieldOffset(classLoader);如果(UnSafeWrapper.getUnSafe().getObject(ReflectWrapper.class,classLoaderOffset)instanceofClassLoader){ObjectoriginalClassLoader=UnSafeWrapper().getUnSafe.getAndSetObject(ReflectWrapper.class,classLoaderOffset,null);}else{thrownewRuntimeException("notsupport");}}}catch(Exceptione){thrownewRuntimeException(e);}}}作者区长：纯Java层绕过AndroidP私有函数调用限制的方法，一篇。Unsafe给了我们操作内存的能力，也可以完成一些只有C++才能完成的代码。嗯，朋友遇到的问题引发了整篇文章的讨论，希望大家有所收获。
