深入解析Class：编程中的核心概念



Java架构一窥到底（上）

Java架构主要由JVM、JRE和JDK构成。以下是关于Java架构的深入解析：

1. JVM 核心作用：JVM是Java架构中的关键组件，它负责实现Java的“一次编写，到处运行”的特性。JVM将Java编译器生成的字节码转换为特定平台的机器码，从而确保Java程序可以在不同的操作系统和硬件平台上运行。 类加载器子系统：JVM中的类加载器子系统负责加载、验证、准备、解析和初始化.class文件。这一过程确保了Java程序的正确性和初始化。

2. 类加载器 类型：Java中存在多种类型的类加载器，包括BootStrap类加载器、扩展类加载器和应用类加载器。 BootStrap类加载器：负责加载Java的核心API，如java.lang.*等。 扩展类加载器：负责加载第三方库或扩展包。 应用类加载器：负责加载应用程序自身的类，通常是从当前工作目录或类路径中加载。 工作原理：类加载器通过双亲委派模型工作，即当一个类加载器需要加载一个类时，它首先会委派给其父类加载器去加载。如果父类加载器无法加载该类，则子类加载器才会尝试加载。这种机制确保了Java类的唯一性和安全性。

3. 编译与执行过程 编译：使用Java编译器将.java格式的源代码文件编译成.class格式的字节码文件。 执行：JVM负责执行编译生成的.class文件，将其转换为特定平台的机器码并执行。这一过程确保了Java程序的跨平台性。

4. 学习资源推荐 书籍：《项目驱动零起点学Java》是一本适合深入学习Java的书籍。该书通过实践项目和实例，帮助读者掌握Java编程基础和高级概念。作者马士兵和赵珊珊凭借丰富的教学经验，为读者提供了清晰易懂的教学内容。

进程CPU上下文切换与内核栈解析

进程深入解析CPU上下文切换与内核栈

CPU上下文，即CPU执行过程中依赖的环境，包括寄存器和程序计数器。核心概念是上下文切换，即在切换任务时，保存旧任务的寄存器和程序计数器，加载新任务的上下文，然后切换到新任务。以kernel 4.15和arm64架构为例，上下文切换有三种类型：

进程上下文切换：从用户态到内核态涉及系统调用，包括保存用户态指令位置，更新到内核态指令，再恢复到用户空间。系统调用过程包含两次上下文切换，一次是用户态到内核态，一次是内核态返回。

线程上下文切换：分为两种情况，线程内部的切换更为简单，不涉及全局资源更改。

中断上下文切换：硬件中断时保存当前进程状态，中断后恢复，不涉及用户态资源。

内核栈结构尤其关键，用户空间使用用户栈，而内核空间则有独立或共享的内核栈。比如X86有独立的中断栈，而ARM中断栈与内核栈共享，这可能导致栈溢出问题。进程栈在运行中动态增长，超出栈区会触发异常处理。内核栈数据结构中，thread_info和stack共用存储，pt_regs用于保存用户态和内核态切换时的寄存器信息。

在CPU上下文切换过程中，异常处理是关键环节，entry.S和traps.c等文件负责异常处理，包括保护现场（kernel_entry）和恢复现场（kernel_exit）。深入理解这些概念对于操作系统的高效运行至关重要。

大端与小端概念、多字节之间与单字节多部分的大小端转换详解

深入解析：大端与小端概念，以及多字节与单字节多部分的大小端转换

在计算机编程的世界里，理解大端与小端的概念是至关重要的。大端与小端是内存中多字节数据存储顺序的两种方式，它们在数据交换、协议解析中扮演着关键角色。本文将逐一探讨这三个核心内容：大端与小端概念、多字节间转换以及单字节多部分的大小端转换。

1. 大端与小端：内存中的字节序

字节是计算机的基本单位，一个字节通常由8位组成。在存储超过一个字节的数值时，字节的顺序就显得尤为重要。大端（Big Endian）将高字节存储在低地址，如123456789的十六进制表示0x075BCD15，高字节0x07位于低地址0x1000，低字节0x15位于高地址0x1003。而小端（Little Endian）则相反，低字节位于低地址，如0x15CD5B07。

2. 多字节间的转换：理解网络字节序与主机字节序

网络字节序，即TCP/IP协议中的标准，采用大端字节序。主机字节序则根据硬件架构，通常是小端。在跨平台通信中，例如从大端网络发送到小端主机，就需要进行字节序的转换，反之亦然。常用的API函数，如htonl和ntohs，就用于这样的转换。

示例：WebSocket协议中的大小端转换

在WebSocket协议中，结构体内的一个一字节可能会被划分为多个部分。例如，ws_ophdr结构体中的payload_len字段，虽然只占7个bit，但在大端到小端的转换中，必须按照协议规定的部分顺序进行逆序处理。

3. 单字节多部分的特殊处理

对于单字节的数据，如char类型，通常不需要考虑大小端。但在特殊情况下，如一个字节被划分为多个比特位，就需要根据大小端规则调整比特位的顺序。理解这一点，对于处理如IP协议中version和hdrlen字段的转换至关重要。

实用工具：转换API函数

编程中，我们常使用的函数如inet_pton和inet_ntop，就是处理IP地址点分十进制格式与网络字节序之间的转换，它们能够确保在不同环境下的数据一致性。

总结，大小端概念在数据存储和通信中起着基础性作用。理解并掌握它们，可以确保程序在各种平台上正确地处理数据，避免潜在的错误和兼容性问题。

Python学习笔记丨函数和类基础知识与易错点，def、lambda、class

Python学习笔记：函数和类基础知识及常见误区

本篇笔记将深入解析Python中的函数与类概念，特别关注def、lambda和class等核心知识点。让我们从函数开始了解。

函数在Python中扮演着执行特定任务的代码模块角色，它们接收输入（参数），处理数据，并可能返回结果。当你调用一个函数时，它就像一个预设的指令，执行预先编写的代码逻辑。

对于更加简洁的函数实现，lambda函数登场。它是一种匿名函数，接受任意数量的参数，但要求函数体只包含一个表达式。例如，下面的小示例展示了lambda的简洁性：

python

# 使用lambda定义一个求和函数

sum_example = lambda x, y: x + y

result = sum_example(3, 5)

接下来，我们转向Python的面向对象特性——类。类是Python中构造对象的蓝图，它定义了对象的共享属性（数据）和行为（方法）。通过定义一个类，我们可以创建具有相似特性的多个对象，如：

python

class Dog:

def __init__(self, name):

self.name = name

def bark(self):

return f"{self.name} says woof!"

my_dog = Dog("Buddy")

最后，尽管功能强大，但学习中易犯的错误也不容忽视。通过理解这些基础概念并实践，你将更稳健地掌握Python函数和类的运用。

告别脚本小子系列丨JAVA安全(4)——ClassLoader机制与冰蝎Webshell分析

前言

本文旨在深入探讨Java安全中的关键概念ClassLoader机制，并结合冰蝎Webshell进行分析。本系列内容包括代码审计、安全研究和漏洞复现，旨在帮助读者深入理解漏洞原理和挖掘技巧。本文将详细介绍ClassLoader的概念、原理，以及其在冰蝎Webshell中的应用。

0x01 概念

Java代码执行过程从字节码到JVM，最终由JVM执行。关键步骤是将字节码加载到JVM中，这一过程称为类加载过程，即ClassLoader机制。每个Java类必须由ClassLoader加载后才能被调用和执行。

0x02 ClassLoader介绍

Java自带三个ClassLoader：BootstrapClassLoader、ExtClassLoader和AppClassLoader。它们之间存在父子关系，BootstrapClassLoader加载非核心库，而ExtClassLoader和AppClassLoader加载不同类型的类。

2.1 BootstrapClassLoader

BootstrapClassLoader负责加载Java核心库，如rt.jar和resources.jar，这些库通过C/C++实现，不能通过Java代码控制。

2.2 ExtClassLoader

ExtClassLoader加载非核心功能实现类，如BeansLinker，可以通过Java代码调用。

2.3 AppClassLoader

AppClassLoader加载应用中编写的类和引入的第三方类，如PluginUIToolKit，通过classpath加载。

0x03 ClassLoader原理

ClassLoader采用双亲委派模型，优先使用父加载器加载类。如果父加载器未找到目标类，将递归向上查找，直至BootstrapClassLoader。若BootstrapClassLoader未找到，则尝试从其他加载器查找。

3.1 双亲委派模型

类加载器加载顺序为：自定义加载器→AppClassLoader→ExtClassLoader→BootstrapClassLoader。

3.2 源码解析

ClassLoader类提供加载类的三个关键方法：loadClass、findClass和defineClass。loadClass实现双亲委派模型，findClass和defineClass分别用于查找和定义类。

3.3 冰蝎Webshell分析

冰蝎Webshell采用AES加密，难度极高。其通过自定义ClassLoader加载恶意字节码。ClassLoader原理允许其加载不受限制的字节码，实现恶意代码执行。

6） equals方法的反思

冰蝎利用equals方法执行恶意代码。虽然Object类只支持Object类型参数，但其他类也支持Object参数。因此，只能通过equals方法实现。

7） 冰蝎关键字提取

冰蝎Webshell必须包含的关键字包括但不限于class、return、extends等。通过ScriptEngine隐藏关键字，或利用反射实现定义类，这些是实现冰蝎的核心元素。

深入解析CLH队列：原理、应用与优势

深入理解CLH队列：原理、实战与优势

在并发编程的舞台上，CLH队列凭借其独特的设计理念和性能优势，占据了一席之地。作为基于链表的自旋锁等待队列，它在保证数据一致性与线程安全方面表现出色。本文将带你深入了解CLH队列的运作机制，应用场景以及它所带来的益处。

首先，CLH队列的核心原理建立在双向链表之上，每个节点代表一个等待锁的线程，按照先进先出的原则排列。每个节点包含指向前驱和后继节点的引用，以及一个表示锁状态的标志。当线程申请锁时，会检查前驱节点的状态，自旋等待直到前驱释放锁，确保公平地获取资源。

在实际应用中，CLH队列在Java并发包的AQS框架中扮演关键角色，如ReentrantLock、ReentrantReadWriteLock和Semaphore等同步组件都依赖于它来实现线程同步。这些组件通过CLH队列确保线程按序获取锁，提供公平性和可预测性。

尽管CLH队列有着显著的优势，如高效性和公平性，但也存在潜在问题。为提升性能，开发者可以采取优化措施，如引入超时机制和自适应自旋策略，以减少CPU资源的浪费。

总结来说，CLH队列凭借其链表结构和自旋等待策略，为并发编程提供了高效、公平和可扩展的同步解决方案。在Java并发世界中，它无疑是不可或缺的一部分。

程序员必须掌握的 21 个 Java 核心技术！

程序员必须掌握的21个Java核心技术：

JVM内存模型与GC基础

理解JVM内存结构：包括堆、栈、方法区等。掌握垃圾回收机制：了解新生代与老年代的垃圾回收过程。javac与java命令：理解这两个命令的运行原理。

数据类型与对象基石

基础数据类型：掌握Java中的基本数据类型。对象概念：理解Class与Instance的关系。封装、继承与多态：掌握面向对象编程的核心概念。

集合框架与工具

List, Set, Map：深入理解这些集合的底层实现。Collections工具类：学会使用工具类提升数据操作效率。

异常处理与IO

异常体系：区分Throwable、Exception与RuntimeException。IO流：掌握InputStream、OutputStream的使用。NIO与多线程：了解NIO和多线程机制，如Callable/Runnable、synchronized与ReentrantLock。

时间与日期处理

JDK8时间日期API：掌握新的时间日期API，确保准确处理日期与时间操作。

XML与JSON解析

XML解析：了解XML的解析方法。JSON解析：熟练掌握Jackson、FastJson、Gson等解析框架的使用。

Maven与工具

Maven基础：掌握Maven的基本使用，包括项目构建、依赖管理等。实用命令：熟悉Maven的常用命令，提高项目管理效率。

泛型与注解

泛型：掌握泛型的基础使用，简化编程。注解：了解注解的作用，特别是在Spring框架中的应用。

网络编程

TCP/UDP通信：通过MINA/Netty框架实现高效网络通信。Socket编程：掌握基本的Socket编程知识。

边缘技术

RMI：了解远程方法调用的基本概念和应用场景。JNI：掌握Java与本地代码交互的方法，注意本地库路径的正确加载。

注意：由于篇幅限制，这里只列出了10个核心技术。实际上，程序员在掌握这些技术的基础上，还需要不断学习和实践，以提升自己的Java技能水平。其他可能的核心技术还包括数据库操作、Spring框架、Web开发技术等。

简单理解：CPU物理数，核心数，线程数，进程，线程，协程，并发，并行的概念

深入解析CPU物理数、核心数、线程数、进程和并行概念

首先，我们来理解关键术语：

物理CPU数（Physical CPU）: 电脑硬件上独立存在的CPU实体，单个核心即一个物理核心。在编程讨论中，这可能指单个运算单元，如Intel的i5-8核16线程。

核心数(Core Count): 单个物理CPU中执行并行任务的独立单元，如8核8核心，每个核心拥有自己的独立线程处理能力。

线程数(Thread Count): 通常每个核心对应一个线程，但超线程技术允许一个核心支持多个线程（如16线程），尽管并非持续并行。

超线程(HT): 利用CPU空闲资源，实现非持续的并行处理，允许多个线程交替使用核心资源。

进程(Process): 操作系统分配资源的基本单元，一个进程可以包含多个线程，它们共享进程资源。

线程(Thread): CPU调度的基本单位，负责执行特定任务，它们共享进程的资源。

并发与并行的区别: 并发是多个任务在时间上交替执行，但不同时占用CPU资源；并行则是同时执行多个任务，多核CPU支持真正的并行处理。

在硬件层面，单核CPU支持并发，但受到资源限制；多核CPU则允许进程并行运行，线程在不同核心间并行执行。用户级线程（比如Java中的线程）受限于单核，它们不能跨核运行，遇到阻塞会同步整个进程。为解决这个问题，应用会采用非阻塞I/O或者利用协程（如Go语言中的goroutine）来减少资源占用和切换成本。

协程(Goroutine): 用户态下的轻量级线程，复用线程资源，降低上下文切换开销，它们不增加系统线程数，但有助于提高程序性能。

总结来说，理解进程、线程和协程间的区别至关重要。内核级线程的并行执行速度较快，但消耗资源大；用户级线程易于控制但受限于单核。深入掌握这些概念，才能在实际开发中更好地利用多核CPU的优势。