java System.getSecurityManager()安全管理器

1. 方法定义

public static SecurityManager getSecurityManager()

返回当前安装的 SecurityManager 对象
如果没有安装安全管理器，则返回 null

2. 功能说明

安全策略执行者：安全管理器定义应用程序的安全策略
权限检查入口：控制对敏感资源的访问（文件、网络、系统属性等）
访问控制决策：通过 checkPermission() 方法决定是否允许操作
默认状态：标准Java应用默认不安装安全管理器

3. 示例代码

基本使用

public class SecurityManagerDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 获取当前安全管理器
        SecurityManager sm = System.getSecurityManager();
        
        if (sm != null) {
            System.out.println("SecurityManager installed: " + sm.getClass().getName());
            
            // 检查文件读取权限
            try {
                sm.checkRead("/etc/passwd");
                System.out.println("File read allowed");
            } catch (SecurityException e) {
                System.err.println("File read denied: " + e.getMessage());
            }
        } else {
            System.out.println("No SecurityManager installed");
        }
    }
}

自定义安全管理器

class CustomSecurityManager extends SecurityManager {
    @Override
    public void checkRead(String file) {
        if (file.contains("secret")) {
            throw new SecurityException("Access to secret files denied");
        }
    }
}

public class CustomSecurityDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 安装自定义安全管理器
        System.setSecurityManager(new CustomSecurityManager());
        
        try {
            // 尝试读取敏感文件
            new FileInputStream("secret_data.txt");
        } catch (IOException | SecurityException e) {
            System.err.println("操作被阻止: " + e.getMessage());
        }
    }
}

4. 使用技巧

权限检查封装：在关键操作前主动检查权限

SecurityManager sm = System.getSecurityManager();
if (sm != null) {
    sm.checkPermission(new FilePermission("/data/*", "read"));
}

沙箱环境检测：判断代码是否在受限环境中运行
```
boolean inSandbox = (System.getSecurityManager() != null);
```

临时权限检查：绕过安全检查（仅用于测试）

SecurityManager original = System.getSecurityManager();
try {
    System.setSecurityManager(null);
    // 执行需要权限的操作
} finally {
    System.setSecurityManager(original);
}

5. 常见错误

空指针异常

System.getSecurityManager().checkExit(0); // 可能抛出NPE

修复：

SecurityManager sm = System.getSecurityManager();
if (sm != null) sm.checkExit(0);

过度权限限制

// 自定义管理器错误实现
public void checkRead(String file) {
    // 忘记调用super，导致所有访问被拒绝
    throw new SecurityException("Denied by default");
}

策略文件不匹配

# policy文件错误配置
grant {
    permission java.io.FilePermission "/tmp/-", "read"; # 缺少分号
};

6. 注意事项

安装时机：安全管理器必须在应用启动早期安装（setSecurityManager() 只能调用一次）
策略文件：通过 -Djava.security.policy=file.policy 指定权限规则
权限继承：未明确允许的操作默认被拒绝
模块系统冲突：Java 9+ 中与模块系统的权限模型存在兼容性问题

7. 最佳实践与性能优化

最小权限原则

// 精确控制权限范围
sm.checkPermission(new FilePermission("/app/logs/-", "read,write"));

缓存安全检查结果

// 避免重复检查
private static final boolean FILE_ACCESS_ALLOWED = 
    checkPermission("java.io.FilePermission", "/data", "read");

private static boolean checkPermission(String type, String name, String action) {
    SecurityManager sm = System.getSecurityManager();
    if (sm == null) return true;
    try {
        sm.checkPermission((Permission)Class.forName(type)
            .getConstructor(String.class, String.class)
            .newInstance(name, action));
        return true;
    } catch (SecurityException e) {
        return false;
    } catch (Exception e) {
        return false; // 处理反射异常
    }
}

现代替代方案（Java 9+）

// 使用模块系统替代安全管理器
module com.example.app {
    requires java.base;
    exports com.example.api;
    opens com.example.internal to trusted.module;
}

性能敏感操作
- 将安全检查移出热代码路径
- 在初始化阶段预先检查权限

8. 安全管理器生命周期

graph TD
    A[应用启动] --> B{安全管理器已安装?}
    B -->|否| C[默认无限制访问]
    B -->|是| D[创建SecurityManager]
    D --> E[加载policy文件]
    E --> F[建立权限映射]
    F --> G[运行时权限检查]
    G --> H{操作请求}
    H -->|允许| I[执行操作]
    H -->|拒绝| J[抛出SecurityException]

9. 策略文件示例

security.policy：

// 基础授权
grant {
    // 允许读取所有文件
    permission java.io.FilePermission "<<ALL FILES>>", "read";
    
    // 允许监听特定端口
    permission java.net.SocketPermission "localhost:8080", "listen";
    
    // 允许设置特定系统属性
    permission java.util.PropertyPermission "app.*", "write";
};

10. 总结

关键点	说明
核心作用	执行Java安全策略，控制对敏感资源的访问
默认状态	未安装（返回null），应用拥有完全权限
安装方式	`System.setSecurityManager()` 或 `-Djava.security.manager` 启动参数
权限决策	通过 `checkPermission()` 实现基于策略文件的访问控制
典型应用场景	应用沙箱、插件系统、第三方代码执行环境
Java版本演进	Java 17中标记为过时，Java 21中默认禁用，推荐使用模块系统替代
性能影响	每次安全检查都有开销，需谨慎设计

现代Java开发建议：

新项目：优先使用Java模块系统（JPMS）实现隔离

旧系统迁移：

// 使用条件兼容
if (System.getSecurityManager() != null) {
    sm.checkPermission(new RuntimePermission("customPermission"));
}

必要场景：仅在小范围代码使用，避免全局安全管理器
策略配置：遵循最小权限原则，精确指定所需权限