如何写出同事看不懂的Java代码?

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哈喽大家好啊,我是没更新就是在家忙着带娃的Hydra。

前几天,正巧赶上组里代码review,一下午下来,感觉整个人都血压拉满了。五花八门的代码让我不禁感叹,代码规范这条道路还是任重而道远…

那么今天就来给大家总结一波Java中的代码作死小技巧,熟练掌握这些小技巧后,保证能让你写出同事看不懂的代码~

至于为啥要写出同事看不懂的代码,通过这次教训,我发现好处还是挺多的,简单举几个例子:

  • 同事无法轻易修改你的代码,避免团队协作不当引入bug
  • 塑造个人能力的不可替代性,规避被辞退的风险
  • 代码review时,帮助同事治疗好多年的低血压

好了,一本正经的胡说八道环节就此打住……废话不多说了,下面正式开始。没用的知识又要增加了…

我打赌你肯定想不到,有人居然会在注释里下了毒。看看下面的代码,简单到main方法中只有一行注释。

猜猜看,这段程序运行结果如何?执行后它居然会在控制台打印:

看到这你是不是一脸懵逼,为什么注释中的代码会被执行?

其实原理就在于大家熟悉的unicode编码,上面的\\u000d就是一个unicode转义字符,它所表示的是一个换行符。而java中的编译器,不仅会编译代码,还会解析unicode编码将它替换成对应的字符。所以说,上面的代码解析完后实际是这样的:

这样,就能解释为什么能够执行注释中的语句了。当然,如果你觉得上面的代码不够绝,想要再绝一点,那么就可以把代码写成下面这个样子。

执行结果会打印2,同理,因为后面的unicode编码的转义后表示的是a++;

至于这么写有什么好处,当然是用在某些不想让别人看懂的地方,用来掩人耳目了,估计大家都看过下面这个笑话。

你这么写的话客户如果懂点代码,看一下就穿帮了啊,但是你如果写成下面这样,大部分估计都以为这是一段乱码:

恕我直言,没个几十年的功力真看不出来这里执行的是sleep,简直完美。

要想写出别人看不懂的代码,很重要的一个小技巧就是把简单的东西复杂化。例如,判断一个int型数字的正负时明明可以写成这样:

但是我偏不,放着简单的代码不用,我就是玩,非要写成下面这样:

怎么样,这么写的话是不是一下子就支棱起来了!别人看到这多少得琢磨一会这块到底写了个啥玩意。

其实原理也很简单,这里用到的>>>是无符号右移操作。举个简单的例子,以-3为例,移位前先转化为它的补码:

无符号右移一位后变成下面的形式,这个数转化为十进制后是2147483646

所以,当一个int类型的数字在无符号右移31位后,其实在前面的31位高位全部是0,剩下的最低位是原来的符号位,因此可以用来判断数字的正负。

基于这个小知识,我们还能整出不少活来。例如,放着好好的0不用,我们可以通过下面的方式定义一个0:

通过上面的知识,相信大家可以轻易理解,因为在将一个数字无符号右移32位后,二进制的所有位上全部是0,所以最终会得到0。那么问题来了,我为什么不直接用Integer.MAX_VALUE>>32,一次性右移32位呢?

这是因为在对int型的数字进行移位操作时,会对操作符右边的参数进行模32的取余运算,因此如果直接写32的话,那么相当于什么都不做,得到的还是原数值。

古有赵高指鹿为马,今有码农颠倒真假。阻碍同事阅读你代码的有力武器之一,就是让他在遇到条件判断时失去基本判断能力,陷入云里雾里,不知道接下来要走的是哪一个分支。

下面的代码,我说会打印fasle,是不是没有人会信?

没错,只要大家了解布尔类型就知道这不符合逻辑,但是,经过下面的改造就可以让它变为现实。

首先,在类中找个隐蔽的位置插入下面这段代码:

然后再运行上面的程序,你就会发现神奇地打印了false

其实原理也很简单,首先通过反射拿到Boolean类中定义的TRUE这个变量:

接着使用反射,去掉它的final修饰符,最后再将它的值设为false。而在之后再使用true进行定义Boolean类型的变量过程中,会进行自动装箱,调用下面的方法:

这时的btrue,而TRUE实际上是false,因此不满足第一个表达式,最终会返回false

这样一来就能解释上面的打印结果了,不过切记,这么写的时候一定要找一个代码中隐蔽的角落,不要被人发现,否则容易被打的很惨…

接下来要介绍的这个技巧就有点厉害了,可以将原有的一段串行逻辑改写成判断逻辑中的不同分支,并且保证最后能够正常执行。

在开始前先提一个问题,有没有一种方法,可以让ifelse中的语句都能执行,就像下面的这个例子中:

如果我说只调用一次这个方法,就能同时输出ifelse中的打印语句,你肯定会说不可能,因为这违背了java中判断逻辑的基本常识。

没错,在限定了上面的修饰语只调用『一次』方法的条件下,谁都无法做到。但是如果在判断条件中动一点点手脚,就能够实现上面提到的功能。看一下改造后的代码:

运行后控制台打印了:

惊不惊喜、意不意外?其实它能够执行的秘密就在if的判断条件中。

当第一次调用judge()方法时,不满不或运算中的第一个条件,因此执行第二个条件,会执行匿名内部类内的实例化初始块代码,再次执行judge()方法,此时满足if条件,因此执行第一句打印语句。

而实例化的新对象不满足后面的equals()方法中的条件,所以不满足if中的任意一个条件,因此会执行else中的语句,执行第二句打印语句。

这样就实现了表面上调用一次方法,同时执行ifelse中的语句块的功能。怎么样,用这种方式把一段整体的逻辑拆成两块,让你的同事迷惑去吧。

在程序员的世界里,不同语言之间一直存在鄙视链,例如写c的就看不起写java的,因为直接操作内存啥的看上去就很高大上不是么?那么我们今天就假装自己是一个c语言程序员,来在java中操作一把内存。

具体要怎么做呢,还是要使用java中的魔法类Unsafe。看这个名字也可以明白,这玩意如果使用不当的话不是非常安全,所以获取Unsafe实例也比较麻烦,需要通过反射获取:

在拿到这个对象后,我们就可以对内存为所欲为了。例如,我们在实现int a=1;这样的简单赋值时,就可以搞复杂点,像下面这样绕一个弯子:

首先通过allocateMemory方法申请4字节的内存空间后,然后通过putInt方法写入一个1,再从这个地址读取一个int类型长度的变量,最终实现了把1赋值给a的操作。

当然了,还有很多高级一点的用法,这里简单举两个例子。

上面的代码中,通过setMemory方法向每个字节写入byte类型的1,最后调用getInt方法一次性读取4个字节作为一个int型变量的值。这段代码最终打印结果为16843009,对应的二进制如下:

至于c语言中的内存复制,用Unsafe搞起来也是信手拈来:

上面的代码中,通过reallocateMemory方法重新分配了一块8字节长度的内存空间,并把addr开头的4字节内存空间分两次进复制到addr2的内存空间中,上面的代码会打印:

这是因为新的8字节内存空间addr2中存储的二进制数字是下面这样,转化为十进制的long类型后正好对应4294967297

Unsafe除了能直接操作内存空间外,还有线程调度、对象操作、CAS操作等实用的功能,如果想详细的了解一下,可以看看这篇Java双刃剑之Unsafe类详解,开启新世界的大门。

好了,没用的知识介绍环节就此结束,相信大家在掌握了这些技巧后,都能自带代码混淆光环,写出不一样的拉轰代码。

最后建议大家,在项目中这样写代码的时候,搭配红花油、跌打损伤酒一起使用,可能效果更佳。

那么,这次的分享就到这里,我是Hydra,下篇文章再见。

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听说你还不知道Java代码是怎么运行的?

作者:Jay_huaxiao

作为一名Java程序员,我们需要知道Java代码是怎么运行的。最近复习了深入理解Java虚拟机这本书,做了一下笔记,希望对大家有帮助,如果有不正确的地方,欢迎提出,感激不尽。

java 代码运行主要流程

本文主要讲解流程如下:

  • java源文件编译为class字节码
  • 类加载器把字节码加载到虚拟机的方法区。
  • 运行时创建对象
  • 方法调用,执行引擎解释为机器码
  • CPU执行指令
  • 多线程切换上下文

编译

我们都知道,java代码是运行在Java虚拟机上的。但是java是一门面向对象的高级语言,它不仅语法非常复杂,抽象程度也非常高,并不能直接运行在计算机硬件机器上。

Java虚拟机(Java Virtual Machine 简称JVM)是运行所有Java程序的抽象计算机,是Java语言的运行环境。

因此,在运行Java程序之前,需要编译器把代码编译成java虚拟机所能识别的指令程序,这就是Java字节码,即class文件。

所以,Java代码运行的第一步是:把Java源代码编译成.class 字节码文件。

类加载

在Class文件中描述的各种信息,需要被加载到虚拟机之后才能运行和使用。因此,需要把class字节码文件加载到Java虚拟机来。

虚拟机把描述类的数据从 Class 文件加载到内存,并对数据进行校验、转换解析和初始化,最终形成可以被虚拟机直接使用的 Java 类型,这就是虚拟机的类加载机制。

加载

加载阶段,虚拟机需要完成以下3件事情:

  • 通过一个类的全限定名来获取定义此类的二进制字节流。
  • 将这个字节流所代表的静态存储结构转化为方法区的运行时数据结构。
  • 在内存中生成一个代表这个类的java.lang.Class对象,作为方法区这个类的各种数据的访问入口

加载阶段完成后,这些二进制字节流按照虚拟机所需的格式存储在方法区之中。

验证

为了确保Class文件的字节流中包含的信息符合当前虚拟机的要求,不会危害虚拟机的安全,Java虚拟机对输入的字节流走验证过程。

验证阶段包括四个阶段:文件格式验证、元数据验证、字节码验证、符号引用验证。

  • 文件格式验证: 验证字节流是否符合Class文件格式规范,如:是否以魔数0xCAFEBABE开头。
  • 元数据验证: 对字节码描述的信息进行语义分析,如:这个类的父类是否继承了不允许被继承的类(被final修饰的类);
  • 字节码验证: 主要目的是通过数据流和控制流分析,确定程序语义是合法的、符合逻辑的。如:保证跳转指令不会跳转到方法体以外的字节码指令上。
  • 符号引用验证: 发生在虚拟机将符号引用转化为直接引用的时候,如:校验符号引用中通过字符串描述的全限定名是否能找到对应的类。

准备

准备阶段是正式为类变量分配内存并设置类变量初始值,这些变量所使用的内存都将在方法区中进行分配。如:

public static int value =123;

变量value在准备阶段过后的初始值是0而不是123。

解析

解析阶段是虚拟机将常量池内的符号引用替换为直接引用的过程。

比如:com.User类引用com.Tool类,在编译时,User类不知道Tool类的实际内存地址,因此只能使用符号com.Tool(假设)来表示。而在类加载加载User类的时候,可以通过虚拟机获取Tool类的实际内存地址,因此便可以将符号com.Tool替换为Tool类的实际内存地址,即直接引用地址。

解析动作主要针对类或接口、字段、类方法、接口方法、方法类型、方法句柄和调用点限定符 7 类符号引用进行。

初始化

到了初始化阶段,才真正开始执行类中定义的Java字节码。在这个阶段,则根据程序员通过程序制定的主观计划去初始化类变量和其他资源。

创建对象

Java虚拟机是如何执行字节码的呢?我们先来看一下运行时创建对象。

Java是面向对象的编程语言,程序的运行是以对象为调用单位的。

  • 字节码文件加载到虚拟机的方法区后,在程序运行过程,通过 class字节码文件创建与其对应的对象信息 。
  • 创建对象的方式有:new关键字,反射等。
  • Java堆内存是线程共享的区域,创建后的对象信息就保存在Java堆内存中。

方法调用

JVM的调用单位是对象,但是真正执行功能性的代码还是对象上的方法。

在运行过程中,每当调用进入一个java方法,java虚拟机会在当前线程的java方法栈中生成一个栈帧,用以存放局部变量以及字节码的操作数。方法栈内存是线程私有的,每个线程都有自己的方法栈。如果对应的方法是本地方法,则对应的就是本地方法栈。

java运行时数据区域如下:

解释

当调用Java对象的某个方法时,JVM执行引擎会将该方法的字节码文件翻译成计算机所能识别的机器码,机器码信息保存在方法区中。翻译有解释执行和即时编译两种方式。

两种翻译方式的区别如下:

解释执行来一行代码,解释一行,大部分不常用的代码,都是采用这种方式。

即使编译

对于部分热点代码,将一个方法包含的所有字节码翻译成机器指令,以提高java虚拟机的运行效率。

即时编译是建立经典的二八定律上,即20%代码占据了80%的计算资源。

执行指令

  • Java程序被加载入内存后,指令也在内存中了。
  • 指令的指令寄存器IP,指向下一条待执行指令的地址。
  • CPU的控制单元根据IP寄存器的指向,将主存中的指令装载到指令寄存器,这些加载的指令就是一串二进制码,还需要译码器进行解码。
  • 解码后,如果需要获取操作数,则从内存中取数据,调用运算单元进行计算。

多线程上下文切换

CPU一通上电,就会周而复始从内存中获取指令、译码、执行。

  • 为了支持多任务,CPU 将执行时间这个资源划分成时间片,每个程序执行一段时间。
  • java虚拟机的多线程是通过线程轮流切换分配处理执行时间的方式来实现的,在任何一个确定的时刻,一个处理器(对于多核处理器来说是一个内核)都只会执行一条程序中的指令。
  • 假设当前线程在运行中,CPU分配的时间执行完了,总得保存运行过的结果信息吧,要不然白白浪费之前的工作了,因此,程序计数器(PC寄存器)作用体现出来了,它是一块较小的内存空间,线程私有,可以看作当前线程执行的字节码的行号指示器。当CPU又给它分配时间跑的时候,可以把数据恢复,接着上一次执行到的位置继续执行就可以了。

原文:https://juejin.im/entry/5e6ccc05e51d4527110aa25f

本文作者及来源:Renderbus瑞云渲染农场https://www.renderbus.com

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