文章总结： 本文系统解析Java类加载机制，涵盖静态与动态加载的区别、类加载的七个阶段（重点分析加载、验证、准备、解析、初始化）及触发条件。详细阐述三类加载器（Bootstrap、Extension、Application）与双亲委派模型的安全作用，并指出动态加载中反射可控输入可能引发的RCE风险，为安全审计提供关键技术视角。 综合评分： 85 文章分类： 代码审计,漏洞分析,WEB安全,应用安全,安全开发
加载(Loading)【从哪里来？–> 怎么处理? –>到哪里去？】
在该阶段 JVM 将字节码从不同的数据源(Class文件、Jar文件、网络)转为二进制字节流加载到内存中，并生成为一个代表类的 java.lang.Class 对象。
验证(Verification)【主要有什么规范？】
该阶段 JVM 对二进制字节流进行校验，只有符合 JVM 字节码规范的才能被 JVM 执行，主要包含以下几个部分：
- 1. 确保二进制字节流格式符合规范。s
- 2. 所有方法需遵守访问控制关键字限定。
- 3. 方法调用的参数个数和类型是否正确
- 4. 确保变量在使用之前被正确初始化
- 5. 检查变量是否被赋予恰当类型的值
- 6. … 该阶段是保证 JVM 安全的屏障。
准备(Preparation)
该阶段 JVM 对类变量/静态变量(static)分配内存并初始化(给定对应数据类型的默认初始值: 0、0L、null…)
例如：
public String var1 = "test";
public static String var2 = "test2";
public static final String var3 = "test3";
上述代码在准备阶段：
- 1.
var1不会分配内存 - 2.
var2会被分配内存初始值为null - 3.
var3是(static final)常量会被初始化为test3。
解析(Resolution)【处理哪里的数据？完整怎样的转化？】
该阶段将常量池中的符号引用解析为直接引用,简单来说，将”名字”转换为”真实位置”。
例如，代码中编写 com.example.vuln,在编译时只是一个字符串(‘名字’)，JVM 并不知道它来自于哪里。等程序运行时,JVM会根据该名字找到类在内存的位置，该结果即为直接引用。
-
• 举例：
Class.forName(userInput)当userInput可控，其作为符号引用，JVM在该阶段会解析并寻找加载对应的类。 -
• 没加载 → 触发类加载（Load → Link → Init）
-
• 已加载 → 直接拿已有的Class对象
初始化(Initialization)【做了什么？什么会触发？】
该阶段为类加载的最后一步，类变量将被赋予代码定义的值。换句话说,初始化阶段是执行类构造器方法，执行类里的 static 代码（也就是 <clinit>()）。
比如：
class A {
static int x = 10;
static {
System.out.println("init A");
}
}
初始化时做的就是：
x = 10
执行 static 代码块
- • 初始化的触发需要满足以下某项：
- 1. 创建类的实例(
new xxx()) - 2. 访问 static 变量/方法(非
final) - 3. 反射(
Class.forName()) - 4. 初始化子类(会先初始化父类)
- 5. 程序的入口(
Main方法对应类) 那么，初始化是会执行类里的 static 代码，而这一步可能导致RCE。
类加载器【 加载器类型，对于不同标准怎么统一处理？加载地址 】
JVM 判断类是否相同，不仅看类名，还看是”谁加载的”。
![[类加载器.png]]
类加载器决定从哪里加载类,通过 “双亲委派” 机制
例如：new Test()
JVM 视角: 1.使用ClassLoader –> 找到 Test.class –> 加载 –> 运行
主要的类加载器为以下三种:
- 1.
Bootstrap
- • 加载: Java核心类(
Java.lang.*) - • 特点: 通过 C++ 实现,不是 Java 对象。
String.class.getClassLoader()返回null。
- 2.
Extension
- • 加载:
jre/lib/ext中的拓展库
- 3.
Application
- • 加载: 用户编写的代码(
classpath中) - • 特点：平常接触的多。
自定义类加载器属于第四种，类的加载问题可被控制。
由于 类加载默认是”从上往下找” 双亲委派: 加载 Test 类 –> 想问
Bootstrap… 避免核心类被覆盖的问题并且不同加载器可加载 “同名不同类”。
在漏洞分析过程中，需要关注类从哪里来，是否是自定义的类加载器，关键在于触发类加载的方式。
双亲委派【加载规则】
类加载先交给父加载器，只有父加载器加载不了才自己加载，从而保证类的唯一性和核心类的安全性。
Bootstrap ClassLoader
↑
│
Extension ClassLoader
↑
│
System/Application ClassLoader
↑
│
Custom ClassLoader
这种层次关系被称作为双亲委派模型： 加载一个类 → 先给父加载器 → 一直往上问（直到 Bootstrap） → 都加载不了 → 才自己加载。 这种设计存在两个核心作用：
- 1. 防止核心类被覆盖
- • 例如:
java.lang.String
- 2. 避免重复加载
总结
加载阶段是从不同来源（文件、网络、jar包等）找到二进制字节流，将其转换为方法区中的运行时数据结构，并在堆中生成对应的 Class 对象作为访问入口。 在此过程中 JVM 提供了三种内置类加载器：Bootstrap ClassLoader（负责加载核心类库）、Extension ClassLoader（负责加载扩展类）、Application ClassLoader（负责加载用户 classpath 下的类），此外还支持自定义类加载器。为保证加载的安全性，设计了双亲委派机制，防止核心类被覆盖和重复加载。 验证阶段，验证 Class 对象是否符合 JVM 规范。 准备阶段，将定义的 static 变量进行内存分配并赋默认值（如 int 默认为 0，引用类型默认为 null）。 解析阶段，将常量池中的符号引用替换为直接引用（即内存中的实际地址），使 JVM 能够真正找到对应的类、方法和字段。 初始化阶段，执行类的初始化逻辑，触发条件包括：使用 new 创建对象、调用静态方法或访问静态字段、使用 Class.forName() 加载类、子类初始化时父类尚未初始化、以及 JVM 启动时的主类（含 main 方法的类）。
参考文章
一文彻底搞懂 Java 类加载机制 类加载过程详解 Java 类加载篇（一）ClassLoader 类加载机制总结
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