本篇內(nèi)容主要講解“java安全編碼指南之文件IO操作的方法是什么”，感興趣的朋友不妨來看看。本文介紹的方法操作簡單快捷，實用性強。下面就讓小編來帶大家學(xué)習(xí)“java安全編碼指南之文件IO操作的方法是什么”吧!
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不管是在windows還是linux，文件都有權(quán)限控制的概念，我們可以設(shè)置文件的owner，還有文件的permission，如果文件權(quán)限沒有控制好的話，惡意用戶就有可能對我們的文件進行惡意操作。
所以我們在文件創(chuàng)建的時候就需要考慮到權(quán)限的問題。
很遺憾的是，java并不是以文件操作見長的，所以在JDK1.6之前，java的IO操作是非常弱的，基本的文件操作類，比如FileOutputStream和FileWriter并沒有權(quán)限的選項。
重慶分公司
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Writer out = new FileWriter("file");
那么怎么處理呢？
在JDK1.6之前，我們需要借助于一些本地方法來實現(xiàn)權(quán)限的修改功能。
在JDK1.6之后，java引入了NIO，可以通過NIO的一些特性來控制文件的權(quán)限功能。
我們看一下Files工具類的createFile方法：
public static Path createFile(Path path, FileAttribute... attrs)
throws IOException
{
newByteChannel(path, DEFAULT_CREATE_OPTIONS, attrs).close();
return path;
}
其中FileAttribute就是文件的屬性，我們看一下怎么指定文件的權(quán)限：
public void createFileWithPermission() throws IOException {
Set perms =
PosixFilePermissions.fromString("rw-------");
FileAttribute> attr =
PosixFilePermissions.asFileAttribute(perms);
Path file = new File("/tmp/www.flydean.com").toPath();
Files.createFile(file,attr);
}
java中很多文件操作是有返回值的，比如file.delete()，我們需要根據(jù)返回值來判斷文件操作是否完成，所以不要忽略了返回值。
如果我們使用到不需要永久存儲的文件時，就可以很方便的使用File的createTempFile來創(chuàng)建臨時文件。臨時文件的名字是隨機生成的，我們希望在臨時文件使用完畢之后將其刪除。
怎么刪除呢？File提供了一個deleteOnExit方法，這個方法會在JVM退出的時候?qū)⑽募h除。
注意，這里的JVM一定要是正常退出的，如果是非正常退出，文件不會被刪除。
我們看下面的例子：
public void wrongDelete() throws IOException {
File f = File.createTempFile("tmpfile",".tmp");
FileOutputStream fop = null;
try {
fop = new FileOutputStream(f);
String str = "Data";
fop.write(str.getBytes());
fop.flush();
} finally {
// 因為Stream沒有被關(guān)閉，所以文件在windows平臺上面不會被刪除
f.deleteOnExit(); // 在JVM退出的時候刪除臨時文件
if (fop != null) {
try {
fop.close();
} catch (IOException x) {
// Handle error
}
}
}
}
上面的例子中，我們創(chuàng)建了一個臨時文件，并且在finally中調(diào)用了deleteOnExit方法，但是因為在調(diào)用該方法的時候，Stream并沒有關(guān)閉，所以在windows平臺上會出現(xiàn)文件沒有被刪除的情況。
怎么解決呢？
NIO提供了一個DELETE_ON_CLOSE選項，可以保證文件在關(guān)閉之后就被刪除：
public void correctDelete() throws IOException {
Path tempFile = null;
tempFile = Files.createTempFile("tmpfile", ".tmp");
try (BufferedWriter writer =
Files.newBufferedWriter(tempFile, Charset.forName("UTF8"),
StandardOpenOption.DELETE_ON_CLOSE)) {
// Write to file
}
}
上面的例子中，我們在writer的創(chuàng)建過程中加入了StandardOpenOption.DELETE_ON_CLOSE，那么文件將會在writer關(guān)閉之后被刪除。
如果資源不再被使用了，我們需要記得關(guān)閉他們，否則就會造成資源的泄露。
但是很多時候我們可能會忘記關(guān)閉，那么該怎么辦呢？JDK7中引入了try-with-resources機制，只要把實現(xiàn)了Closeable接口的資源放在try語句中就會自動被關(guān)閉，很方便。
NIO中提供了很多非常有用的Buffer類，比如IntBuffer, CharBuffer 和 ByteBuffer等，這些Buffer實際上是對底層的數(shù)組的封裝，雖然創(chuàng)建了新的Buffer對象，但是這個Buffer是和底層的數(shù)組相關(guān)聯(lián)的，所以不要輕易的將Buffer暴露出去，否則可能會修改底層的數(shù)組。
public CharBuffer getBuffer(){
char[] dataArray = new char[10];
return CharBuffer.wrap(dataArray);
}
上面的例子暴露了CharBuffer，實際上也暴露了底層的char數(shù)組。
有兩種方式對其進行改進：
public CharBuffer getBuffer1(){
char[] dataArray = new char[10];
return CharBuffer.wrap(dataArray).asReadOnlyBuffer();
}
第一種方式就是將CharBuffer轉(zhuǎn)換成為只讀的。
第二種方式就是創(chuàng)建一個新的Buffer，切斷Buffer和數(shù)組的聯(lián)系：
public CharBuffer getBuffer2(){
char[] dataArray = new char[10];
CharBuffer cb = CharBuffer.allocate(dataArray.length);
cb.put(dataArray);
return cb;
}
java中可以通過Runtime.exec()來執(zhí)行native的命令，而Runtime.exec()是有返回值的，它的返回值是一個Process對象，用來控制和獲取native程序的執(zhí)行信息。
默認情況下，創(chuàng)建出來的Process是沒有自己的I/O stream的，這就意味著Process使用的是父process的I/O(stdin, stdout, stderr),Process提供了下面的三種方法來獲取I/O:
getOutputStream()
getInputStream()
getErrorStream()
如果是使用parent process的IO，那么在有些系統(tǒng)上面，這些buffer空間比較小，如果出現(xiàn)大量輸入輸出操作的話，就有可能被阻塞，甚至是死鎖。
怎么辦呢？我們要做的就是將Process產(chǎn)生的IO進行處理，以防止Buffer的阻塞。
public class StreamProcesser implements Runnable{
private final InputStream is;
private final PrintStream os;
StreamProcesser(InputStream is, PrintStream os){
this.is=is;
this.os=os;
}
@Override
public void run() {
try {
int c;
while ((c = is.read()) != -1)
os.print((char) c);
} catch (IOException x) {
// Handle error
}
}
public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException {
Runtime rt = Runtime.getRuntime();
Process proc = rt.exec("vscode");
Thread errorGobbler
= new Thread(new StreamProcesser(proc.getErrorStream(), System.err));
Thread outputGobbler
= new Thread(new StreamProcesser(proc.getInputStream(), System.out));
errorGobbler.start();
outputGobbler.start();
int exitVal = proc.waitFor();
errorGobbler.join();
outputGobbler.join();
}
}
上面的例子中，我們創(chuàng)建了一個StreamProcesser來處理Process的Error和Input。
InputStream和Reader都有一個read()方法，這兩個方法的不同之處就是InputStream read的是Byte，而Reader read的是char。
雖然Byte的范圍是-128到127，但是InputStream.read()會將讀取到的Byte轉(zhuǎn)換成0-255(0x00-0xff)范圍的int。
Char的范圍是0x0000-0xffff，Reader.read()將會返回同樣范圍的int值：0x0000-0xffff。
如果返回值是-1，表示的是Stream結(jié)束了。這里-1的int表示是：0xffffffff。
我們在使用的過程中，需要對讀取的返回值進行判斷，以用來區(qū)分Stream的邊界。
我們考慮這樣的一個問題：
FileInputStream in;
byte data;
while ((data = (byte) in.read()) != -1) {
}
上面我們將InputStream的read結(jié)果先進行byte的轉(zhuǎn)換，然后再判斷是否等于-1。會有什么問題呢？
如果Byte本身的值是0xff,本身是一個-1，但是InputStream在讀取之后，將其轉(zhuǎn)換成為0-255范圍的int，那么轉(zhuǎn)換之后的int值是：0x000000FF, 再次進行byte轉(zhuǎn)換，將會截取最后的Oxff, Oxff == -1,最終導(dǎo)致錯誤的判斷Stream結(jié)束。
所以我們需要先做返回值的判斷，然后再進行轉(zhuǎn)換：
FileInputStream in;
int inbuff;
byte data;
while ((inbuff = in.read()) != -1) {
data = (byte) inbuff;
// ...
}
拓展閱讀：
這段代碼的輸出結(jié)果是多少呢？(int)(char)(byte)-1
首先-1轉(zhuǎn)換成為byte：-1是0xffffffff，轉(zhuǎn)換成為byte直接截取最后幾位，得到0xff，也就是-1.
然后byte轉(zhuǎn)換成為char：0xff byte是有符號的，轉(zhuǎn)換成為2個字節(jié)的char需要進行符號位擴展，變成0xffff，但是char是無符號的，對應(yīng)的十進制是65535。
最后char轉(zhuǎn)換成為int，因為char是無符號的，所以擴展成為0x0000ffff,對應(yīng)的十進制數(shù)是65535.
同樣的下面的例子中，如果提前使用char對int進行轉(zhuǎn)換，因為char的范圍是無符號的，所以永遠不可能等于-1.
FileReader in;
char data;
while ((data = (char) in.read()) != -1) {
// ...
}
在OutputStream中有一個很奇怪的方法，就是write，我們看下write方法的定義：
public abstract void write(int b) throws IOException;
write接收一個int參數(shù)，但是實際上寫入的是一個byte。
因為int和byte的范圍不一樣，所以傳入的int將會被截取最后的8位來轉(zhuǎn)換成一個byte。
所以我們在使用的時候一定要判斷寫入的范圍：
public void writeInt(int value){
int intValue = Integer.valueOf(value);
if (intValue < 0 || intValue > 255) {
throw new ArithmeticException("Value超出范圍");
}
System.out.write(value);
System.out.flush();
}
或者有些Stream操作是可以直接writeInt的，我們可以直接調(diào)用。
InputStream有兩種帶數(shù)組的read方法：
public int read(byte b[]) throws IOException
和
public int read(byte b[], int off, int len) throws IOException
如果我們使用了這兩種方法，那么一定要注意讀取到的byte數(shù)組是否被填滿，考慮下面的一個例子：
public String wrongRead(InputStream in) throws IOException {
byte[] data = new byte[1024];
if (in.read(data) == -1) {
throw new EOFException();
}
return new String(data, "UTF-8");
}
如果InputStream的數(shù)據(jù)并沒有1024，或者說因為網(wǎng)絡(luò)的原因并沒有將1024填充滿，那么我們將會得到一個沒有填充滿的數(shù)組，那么我們使用起來其實是有問題的。
怎么正確的使用呢？
public String readArray(InputStream in) throws IOException {
int offset = 0;
int bytesRead = 0;
byte[] data = new byte[1024];
while ((bytesRead = in.read(data, offset, data.length - offset))
!= -1) {
offset += bytesRead;
if (offset >= data.length) {
break;
}
}
String str = new String(data, 0, offset, "UTF-8");
return str;
}
我們需要記錄實際讀取的byte數(shù)目，通過記載偏移量，我們得到了最終實際讀取的結(jié)果。
或者我們可以使用DataInputStream的readFully方法，保證讀取完整的byte數(shù)組。
java中的數(shù)據(jù)默認是以big-endian的方式來存儲的，DataInputStream中的readByte(), readShort(), readInt(), readLong(), readFloat(), 和 readDouble()默認也是以big-endian來讀取數(shù)據(jù)的，如果在和其他的以little-endian進行交互的過程中，就可能出現(xiàn)問題。
我們需要的是將little-endian轉(zhuǎn)換成為big-endian。
怎么轉(zhuǎn)換呢？
比如，我們想要讀取一個int，可以首先使用read方法讀取4個字節(jié)，然后再對讀取的4個字節(jié)做little-endian到big-endian的轉(zhuǎn)換。
public void method1(InputStream inputStream) throws IOException {
try(DataInputStream dis = new DataInputStream(inputStream)) {
byte[] buffer = new byte[4];
int bytesRead = dis.read(buffer); // Bytes are read into buffer
if (bytesRead != 4) {
throw new IOException("Unexpected End of Stream");
}
int serialNumber =
ByteBuffer.wrap(buffer).order(ByteOrder.LITTLE_ENDIAN).getInt();
}
}
上面的例子中，我們使用了ByteBuffer提供的wrap和order方法來對Byte數(shù)組進行轉(zhuǎn)換。
當(dāng)然我們也可以自己手動進行轉(zhuǎn)換。
還有一個最簡單的方法，就是調(diào)用JDK1.5之后的reverseBytes() 直接進行小端到大端的轉(zhuǎn)換。
public int reverse(int i) {
return Integer.reverseBytes(i);
}
到此，相信大家對“java安全編碼指南之文件IO操作的方法是什么”有了更深的了解，不妨來實際操作一番吧！這里是創(chuàng)新互聯(lián)網(wǎng)站，更多相關(guān)內(nèi)容可以進入相關(guān)頻道進行查詢，關(guān)注我們，繼續(xù)學(xué)習(xí)！
