Java 动态代理与CGLIB详细介绍

2024-07-13 10:04:17

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供稿：网友

静态代理模式

因为需要对一些函数进行二次处理，或是某些函数不让外界知道时，可以使用代理模式，通过访问第三方，间接访问原函数的方式，达到以上目的。

interface Hosee{  String sayhi();}class Hoseeimpl implements Hosee{  @Override  public String sayhi()  {    return "Welcome oschina hosee's blog";  }}class HoseeProxy implements Hosee{  Hosee h;  public HoseeProxy(Hosee h)  {    this.h = h;  }  @Override  public String sayhi()  {    System.out.println("I'm proxy!");    return h.sayhi();  }}public class StaticProxy{  public static void main(String[] args)  {    Hoseeimpl h = new Hoseeimpl();    HoseeProxy hp = new HoseeProxy(h);    System.out.println(hp.sayhi());  }}

1.1 静态代理的弊端

如果要想为多个类进行代理，则需要建立多个代理类，维护难度加大。

仔细想想，为什么静态代理会有这些问题，是因为代理在编译期就已经决定，如果代理哪个发生在运行期，这些问题解决起来就比较简单，所以动态代理的存在就很有必要了。

2.动态代理

import java.lang.reflect.InvocationHandler;import java.lang.reflect.Method;import java.lang.reflect.Proxy;interface HoseeDynamic{  String sayhi();}class HoseeDynamicimpl implements HoseeDynamic{  @Override  public String sayhi()  {    return "Welcome oschina hosee's blog";  }}class MyProxy implements InvocationHandler{  Object obj;  public Object bind(Object obj)  {    this.obj = obj;    return Proxy.newProxyInstance(obj.getClass().getClassLoader(), obj        .getClass().getInterfaces(), this);  }  @Override  public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)      throws Throwable  {    System.out.println("I'm proxy!");    Object res = method.invoke(obj, args);    return res;  }}public class DynamicProxy{  public static void main(String[] args)  {    MyProxy myproxy = new MyProxy();    HoseeDynamicimpl dynamicimpl = new HoseeDynamicimpl();    HoseeDynamic proxy = (HoseeDynamic)myproxy.bind(dynamicimpl);    System.out.println(proxy.sayhi());  }}

类比静态代理，可以发现，代理类不需要实现原接口了，而是实现InvocationHandler。通过

Proxy.newProxyInstance(obj.getClass().getClassLoader(), obj        .getClass().getInterfaces(), this);

来动态生成一个代理类，该类的类加载器与被代理类相同，实现的接口与被代理类相同。

通过上述方法生成的代理类相当于静态代理中的代理类。

这样就实现了在运行期才决定代理对象是怎么样的，解决了静态代理的弊端。

当动态生成的代理类调用方法时，会触发invoke方法，在invoke方法中可以对被代理类的方法进行增强。

通过动态代理可以很明显的看到它的好处，在使用静态代理时，如果不同接口的某些类想使用代理模式来实现相同的功能，将要实现多个代理类，但在动态代理中，只需要一个代理类就好了。

除了省去了编写代理类的工作量，动态代理实现了可以在原始类和接口还未知的时候，就确定代理类的代理行为，当代理类与原始类脱离直接联系后，就可以很灵活地重用于不同的应用场景中。

2.1 动态代理的弊端

代理类和委托类需要都实现同一个接口。也就是说只有实现了某个接口的类可以使用Java动态代理机制。但是，事实上使用中并不是遇到的所有类都会给你实现一个接口。因此，对于没有实现接口的类，就不能使用该机制。

而CGLIB则可以实现对类的动态代理

2.2 回调函数原理

上文说了，当动态生成的代理类调用方法时，会触发invoke方法。

很显然invoke方法并不是显示调用的，它是一个回调函数，那么回调函数是怎么被调用的呢？

上述动态代理的代码中，唯一不清晰的地方只有

Proxy.newProxyInstance(obj.getClass().getClassLoader(), obj        .getClass().getInterfaces(), this);

跟踪这个方法的源码，可以看到程序进行了验证、优化、缓存、同步、生成字节码、显示类加载等操作，前面的步骤并不是我们关注的重点，而最后它调用了

byte[] proxyClassFile = ProxyGenerator.generateProxyClass(        proxyName, interfaces);

该方法用来完成生成字节码的动作，这个方法可以在运行时产生一个描述代理类的字节码byte[]数组。

在main函数中加入

System.getProperties().put("sun.misc.ProxyGenerator.saveGeneratedFiles","true");

加入这句代码后再次运行程序，磁盘中将会产生一个名为”$Proxy().class”的代理类Class文件，反编译（反编译工具我使用的是 JD-GUI ）后可以看见如下代码：

import java.lang.reflect.InvocationHandler;import java.lang.reflect.Method;import java.lang.reflect.Proxy;import java.lang.reflect.UndeclaredThrowableException;public final class $Proxy0 extends Proxy implements HoseeDynamic{ private static Method m1; private static Method m3; private static Method m0; private static Method m2; public $Proxy0(InvocationHandler paramInvocationHandler)  throws  {  super(paramInvocationHandler); } public final boolean equals(Object paramObject)  throws  {  try  {   return ((Boolean)this.h.invoke(this, m1, new Object[] { paramObject })).booleanValue();  }  catch (Error|RuntimeException localError)  {   throw localError;  }  catch (Throwable localThrowable)  {   throw new UndeclaredThrowableException(localThrowable);  } } public final String sayhi()  throws  {  try  {   return (String)this.h.invoke(this, m3, null);  }  catch (Error|RuntimeException localError)  {   throw localError;  }  catch (Throwable localThrowable)  {   throw new UndeclaredThrowableException(localThrowable);  } } public final int hashCode()  throws  {  try  {   return ((Integer)this.h.invoke(this, m0, null)).intValue();  }  catch (Error|RuntimeException localError)  {   throw localError;  }  catch (Throwable localThrowable)  {   throw new UndeclaredThrowableException(localThrowable);  } } public final String toString()  throws  {  try  {   return (String)this.h.invoke(this, m2, null);  }  catch (Error|RuntimeException localError)  {   throw localError;  }  catch (Throwable localThrowable)  {   throw new UndeclaredThrowableException(localThrowable);  } } static {  try  {   m1 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("equals", new Class[] { Class.forName("java.lang.Object") });   m3 = Class.forName("HoseeDynamic").getMethod("sayhi", new Class[0]);   m0 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("hashCode", new Class[0]);   m2 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("toString", new Class[0]);   return;  }  catch (NoSuchMethodException localNoSuchMethodException)  {   throw new NoSuchMethodError(localNoSuchMethodException.getMessage());  }  catch (ClassNotFoundException localClassNotFoundException)  {   throw new NoClassDefFoundError(localClassNotFoundException.getMessage());  } }}

动态代理类不仅代理了显示定义的接口中的方法，而且还代理了java的根类Object中的继承而来的equals()、hashcode()、toString()这三个方法，并且仅此三个方法。

可以在上述代码中看到，无论调用哪个方法，都会调用到InvocationHandler的invoke方法，只是参数不同。

2.3 动态代理与静态代理的区别

Proxy类的代码被固定下来，不会因为业务的逐渐庞大而庞大；

可以实现AOP编程，这是静态代理无法实现的；

解耦，如果用在web业务下，可以实现数据层和业务层的分离。

动态代理的优势就是实现无侵入式的代码扩展。静态代理这个模式本身有个大问题，如果类方法数量越来越多的时候，代理类的代码量是十分庞大的。所以引入动态代理来解决此类问题

3. CGLIB

cglib是针对类来实现代理的，他的原理是对指定的目标类生成一个子类，并覆盖其中方法实现增强，但因为采用的是继承，所以不能对final修饰的类进行代理。

import java.lang.reflect.Method;import net.sf.cglib.proxy.Enhancer;import net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor;import net.sf.cglib.proxy.MethodProxy;class CGlibHosee{  public String sayhi()  {    return "Welcome oschina hosee's blog";  }}class CGlibHoseeProxy{  Object obj;  public Object bind(final Object target)  {    this.obj = target;    Enhancer enhancer = new Enhancer();    enhancer.setSuperclass(obj.getClass());    enhancer.setCallback(new MethodInterceptor()    {      @Override      public Object intercept(Object obj, Method method, Object[] args,          MethodProxy proxy) throws Throwable      {        System.out.println("I'm proxy!");        Object res = method.invoke(target, args);        return res;      }    });    return enhancer.create();  }}public class CGlibProxy{  public static void main(String[] args)  {    CGlibHosee cGlibHosee = new CGlibHosee();    CGlibHoseeProxy cGlibHoseeProxy = new CGlibHoseeProxy();    CGlibHosee proxy = (CGlibHosee) cGlibHoseeProxy.bind(cGlibHosee);    System.out.println(proxy.sayhi());  }}

cglib需要指定父类和回调方法。当然cglib也可以与Java动态代理一样面向接口，因为本质是继承。

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