如何设定执行Java程序的Linux安全环境

建置高效能虚拟机器的同时又要跟上日益增长的核心 Java API 集合，这样做所带来的复杂性在很大程度上使开发 Java 平台的开放来源程序代码「Clean Room」实作的早期行动困难重重。Java 技术的特许实作最终可用于 Linux，但这些实作并不是开放来源程序代码。因此，大多数 Linux 分发版没有包括该特许实作。尽管有这些困难，Java 平台还是提供了许多好处，从而导致在 Linux 上越来越多地使用该特许实作，尤其是对于服务器应用程序。在本文中，我回顾了 Java 平台给服务器应用程序带来的优点，然后研究了在 Linux 上简单且安全地部署 Java 服务所涉及的问题。作为一个实际范例，我将讨论设定 Apache Software Foundation 的广泛使用的 Tomcat Java servlet 引擎的详细信息以用于独立作业。Java 应用程序提供了跨多种 *** 作系统和硬件平台的二进制兼容性。对于非 GUI 服务器应用程序尤其是这样，在此类别应用程序中，通常在实际目标系统中需要执行非常少的测试。工作人员可以在任何他们喜欢的平台上进行编码和除错，同时仍可以将这些应用程序部署到他们也许不能直接控制的环境中。Java 虚拟机器（Java Virtual Machine，JVM）环境的执行时特性以几种方式来加强程序安全性。最显著的方面之一是严格的类别型检查、数组边界检查和自动垃圾收集的组合彻底防止了最具破坏性形式的服务器程序代码攻击︰缓冲区溢位、重复释放的错误和游离的指针。Java 语言早期用于 applet，经过不断发展，该语言还有一个完善的系统，用于对那些已确信存在安全性风险的设施进行细微的存取控制。这些方法可供独立应用程序选择使用，但它们已建置在许多 Java 服务的架构中。这些执行时程序安全特性还提供了用 Java 语言开发的便利性。要对便利性这类别问题作任何精确测量是困难的，但大多数具有诸如 C 和 C++ 之类别语言背景而转向 Java 程序化的工作人员都承认在转变之后他们的生产力提高了。其中部分是因为在编译时和执行时严格执行类别型确定，以及自动内存管理的简单性。另一个因素是为 Java 平台开发的标准 API 扩充的集合。这些 API 对于新的工作人员可能是一个重大挑战，但是一旦学会了，API 会为各种企业需求提供优秀的跨平台支持。当然，对于某些应用程序而言，Java 平台可能是一个糟糕的选择。尽管 JVM 体系结构在持续改进，但 Java 应用程序通常会比使用相同算法的 C 或 C++ 应用程序执行得稍微慢一点。根据我的经验和测试，我估计这个速度差异对于在特许 JVM 上执行的大多数服务器应用程序来说大约是在 20％ 到 50％ 的范围内，然而这很大程度上取决于程序代码的质量。与独立程序相比，在这些 JVM 上执行的 Java 应用程序还忍受着比较慢的启动，但是这对于长时间执行的服务器应用程序通常并不是一个重大问题。在大多数情况中，降低的效能和较慢的启动祇是为获得 Java 平台的增强的安全性和更快速的开发优点所付出的微小代价。开放来源码替代选择除了标准特许 JVM（免费使用，但是来源码受到限制；可用于 Sun、IBM、BEA 和 Blackdown 组织的 Linux）之外，对于 Linux 还有其它几个替代选择。这些选择包括「Clean Room」开放来源码 JVM 实作，其中使用最广泛的可能是 Kaffe（在许多 Linux 分发版中都包括它）。Kaffe 是一个非常有意义的项目，它已经完成了一些令人惊讶的工作，但它只能提供与目前特许 JVM 有限的兼容性。因此，它通常无法使用于本文所关注的企业类别型的服务器应用程序。用于Java程序的本机程序代码编译器的开放来源码工作也有几个替代选择。这里最重要的项目是 GNU 编译器集（GNU Compiler Collection）的 GCJ使用诸如 CGJ 之类别的本机程序代码编译器会将独立于平台的 Java 字节码在其执行之前转换成特定于平台的程序代码（这与在 JVM 中执行成对比，在 JVM 中执行通常在执行时将字节码转换成特定于平台的程序代码）。本机程序代码编译显示出它极有可能成为一种避免在 JVM 中执行的 Java 应用程序启动较慢的方法。但是，使用这种方法的编译器通常都不能与当代特许 JVM 的稳定状态效能相匹配。如果 Java 应用程序使用 Java 平台的动态特性（如使用反射来存取字段或加载在执行时选择的类别），这种情况尤其突出。根据所使用的实作和编译选项，本机程序代码编译也许还会削弱 Java 平台的许多执行时安全特性。最后，由于许可证问题，许多 Java API 不能与已编译的本机程序代码一起使用。由于这些限制，本机程序代码编译目前还不是 Java 平台服务器应用程序的一个好选择。与 Java 执行时环境有许多共同点的一个替代方法是 Microsoft 的 C# 语言和相关的公共语言执行时（Common Language Runtime，CLR）。C# 是 Java 语言的关系紧密的衍生物，CLR 可能容许 C# 在许多平台上使用。CLR 还提供了 JVM 的许多执行时安全特性（尽管有严重削弱安全保证的逃离出口）。Microsoft Net 实作还支持预编译成本机程序代码的选项以获得更快速启动，这与 GCJ 对 Java 字节码所做的工作相同。当然，Linux 使用者并不能直接使用这项功能，因为 Net 只适用于 Windows系统。Mono Project 正致力于为多种Linux产品建置「CLean Room」开放来源码 C# 和等价于 CLR 的产品。现在，该项目中的 C# 编译器已开发完成，而且还完成了大部分的 CLR，Microsoft 已发布将它用于标准化。但是，无论从效能还是功能角度来看，在它成为合理的 Java 平台替代选择之前还有许多工作要做。CLR 只包括了与 Java 核心类别库等价的基本内容。在可以将它看作是企业软件开发的合理选项之前，还需要用许多额外 API 来补充它。Mono Project 正在致力于开发 CLR 以外的 Net 其它部分的移植，如果这些移植成功了 ─ 并且如果 Microsoft 不对 Net 的这些部分强加它的专利权 ─ 那么它们会有助于满足 C# 成为 Linux 上服务器软件开发的可靠平台的需要。但要使那些假设成为现实，还需要做很多工作，同时，Java 程序的本机程序代码编译器和开放来源码 JVM 向那些确实想要避免使用特许 JVM 并可以忍受有限功能性的使用者提供了比较稳定的替代选择。Apache Tomcat最普遍存在的 Java 平台服务器应用程序之一是 Apache TomcatTomcat 是基于最初由 Sun 捐赠的来源码的开放来源码项目。它是一个 >

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