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从未有人将代理模式分析得如此透彻

1  从静态代理到动态代理

举个例子,有些人到了适婚年龄,会被父母催婚。而现在在各种压力之下,很多人都选择晚婚晚育。于是着急的父母就开始到处为子女相亲,比子女自己还着急。下面来看代码实现。创建顶层接口IPerson的代码如下。

 public interface IPerson {     void findLove(); } 复制代码

儿子张三要找对象,实现ZhangSan类。

 public class ZhangSan implements IPerson {     public void findLove() {         System.out.println("儿子张三提出要求");     } } 复制代码

父亲张老三要帮儿子张三相亲,实现ZhangLaosan类。

 public class ZhangLaosan implements IPerson {     private ZhangSan zhangsan;     public ZhangLaosan(ZhangSan zhangsan) {         this.zhangsan = zhangsan;     }     public void findLove() {         System.out.println("张老三开始物色");         zhangsan.findLove();         System.out.println("开始交往");     } } 复制代码

来看客户端测试代码。

 public class Test {     public static void main(String[] args) {         ZhangLaosan zhangLaosan = new ZhangLaosan(new ZhangSan());         zhangLaosan.findLove();     } } 复制代码

运行结果如下图所示。

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但是,上面的场景有个弊端,就是自己的父亲只会帮自己的子女去物色对象,别人家的孩子是不会管的。但社会上这项业务发展成了一个产业,出现了媒婆、婚介所等,还有各种各样的定制套餐。如果还使用静态代理成本就太高了,需要一个更加通用的解决方案,满足任何单身人士找对象的需求。这就由静态代理升级到了动态代理。采用动态代理基本上只要是人(IPerson)就可以提供相亲服务。动态代理的底层实现一般不用我们亲自去实现,已经有很多现成的API。在Java生态中,目前普遍使用的是JDK自带的代理和CGLib提供的类库。首先基于JDK的动态代理支持来升级一下代码。 首先创建媒婆(婚介所)类JdkMeipo。

 public class JdkMeipo implements InvocationHandler {     private IPerson target;     public IPerson getInstance(IPerson target){         this.target = target;         Class<?> clazz =  target.getClass();         return (IPerson) Proxy.newProxyInstance(clazz.getClassLoader(),clazz.getInterfaces(),this);     }     public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {         before();         Object result = method.invoke(this.target,args);         after();         return result;     }     private void after() {         System.out.println("双方同意,开始交往");     }     private void before() {         System.out.println("我是媒婆,已经收集到你的需求,开始物色");     } } 复制代码

然后创建一个类ZhaoLiu。

 public class ZhaoLiu implements IPerson {     public void findLove() {         System.out.println("符合赵六的要求");     }     public void buyInsure() {     } } 复制代码

最后客户端测试代码如下。

     public static void main(String[] args) {         JdkMeipo jdkMeipo = new JdkMeipo();         IPerson zhaoliu = jdkMeipo.getInstance(new ZhaoLiu());         zhaoliu.findLove();     } 复制代码

运行结果如下图所示。

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2  三层架构中的静态代理

小伙伴们可能会觉得还是不知道如何将代理模式应用到业务场景中,我们来看一个实际的业务场景。在分布式业务场景中,通常会对数据库进行分库分表,分库分表之后使用Java操作时就可能需要配置多个数据源,我们通过设置数据源路由来动态切换数据源。首先创建Order订单类。

 public class Order {     private Object orderInfo;     private Long createTime;     private String id;     public Object getOrderInfo() {         return orderInfo;     }     public void setOrderInfo(Object orderInfo) {         this.orderInfo = orderInfo;     }     public Long getCreateTime() {         return createTime;     }     public void setCreateTime(Long createTime) {         this.createTime = createTime;     }     public String getId() {         return id;     }     public void setId(String id) {         this.id = id;     } } 复制代码

创建OrderDao持久层操作类。

 public class OrderDao {     public int insert(Order order){         System.out.println("OrderDao创建Order成功!");         return 1;     } } 复制代码

创建IOrderService接口。

 public interface IOrderService {     int createOrder(Order order); } 复制代码

创建OrderService实现类。

 public class OrderService implements IOrderService {     private OrderDao orderDao;     public OrderService(){         //如果使用Spring,则应该是自动注入的         //为了使用方便,我们在构造方法中直接将orderDao初始化         orderDao = new OrderDao();     }     @Override     public int createOrder(Order order) {         System.out.println("OrderService调用orderDao创建订单");         return orderDao.insert(order);     } } 复制代码

然后使用静态代理,主要完成的功能是:根据订单创建时间自动按年进行分库。根据开闭原则,我们修改原来写好的代码逻辑,通过代理对象来完成。创建数据源路由对象,使用ThreadLocal的单例实现DynamicDataSourceEntry类。

 //动态切换数据源 public class DynamicDataSourceEntry {         //默认数据源       public final static String DEFAULT_SOURCE = null;          private final static ThreadLocal<String> local = new ThreadLocal<String>();       private DynamicDataSourceEntry(){}     //清空数据源     public static void clear() {         local.remove();     }            //获取当前正在使用的数据源名字     public static String get() {          return local.get();       }       //还原当前切换的数据源     public static void restore() {         local.set(DEFAULT_SOURCE);     }          //设置已知名字的数据源      public static void set(String source) {         local.set(source);      }     //根据年份动态设置数据源     public static void set(int year) {         local.set("DB_" + year);     } } 复制代码

创建切换数据源的代理类OrderServiceSaticProxy。

 public class OrderServiceStaticProxy implements IOrderService {     private SimpleDateFormat yearFormat = new SimpleDateFormat("yyyy");     private IOrderService orderService;     public OrderServiceStaticProxy(IOrderService orderService){         this.orderService = orderService;     }     public int createOrder(Order order) {         before();         Long time = order.getCreateTime();         Integer dbRouter = Integer.valueOf(yearFormat.format(new Date(time)));         System.out.println("静态代理类自动分配到【DB_" + dbRouter + "】数据源处理数据");         DynamicDataSourceEntry.set(dbRouter);         orderService.createOrder(order);         after();         return 0;     }     private void before(){         System.out.println("Proxy before method.");     }     private void after(){         System.out.println("Proxy after method.");     } } 复制代码

来看客户端测试代码。

     public static void main(String[] args) {         try {             Order order = new Order();             SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy/MM/dd");             Date date = sdf.parse("2017/02/01");             order.setCreateTime(date.getTime());             IOrderService orderService = new OrderServiceStaticProxy(new OrderService());             orderService.createOrder(order);         }catch (Exception e){             e.printStackTrace();;         } } 复制代码

运行结果如下图所示。

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由上图可知,结果符合预期。再来回顾一下类图,看是否与我们最先画的一致,如下图所示。

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动态代理和静态代理的基本思路是一致的,只不过动态代理的功能更强大,随着业务的扩展,适应性更强。

3  使用动态代理实现无感知切换数据源

在理解了上面的案例后,再来看数据源动态路由业务,帮助小伙伴们加深对动态代理的印象。创建动态代理的类OrderServiceDynamicProxy,代码如下。

 public class OrderServiceDynamicProxy implements InvocationHandler {     private SimpleDateFormat yearFormat = new SimpleDateFormat("yyyy");     private Object target;     public Object getInstance(Object target){         this.target = target;         Class<?> clazz = target.getClass();         return Proxy.newProxyInstance(clazz.getClassLoader(),clazz.getInterfaces(),this);     }     public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {         before(args[0]);         Object object = method.invoke(target,args);         after();         return object;     }     private void before(Object target){         try {             System.out.println("Proxy before method.");             Long time = (Long) target.getClass().getMethod("getCreateTime").invoke(target);             Integer dbRouter = Integer.valueOf(yearFormat.format(new Date(time)));             System.out.println("静态代理类自动分配到【DB_" + dbRouter + "】数据源处理数据");             DynamicDataSourceEntry.set(dbRouter);         }catch (Exception e){             e.printStackTrace();         }     }     private void after(){         System.out.println("Proxy after method.");     } } 复制代码

编写客户端测试代码如下。

 public static void main(String[] args) {     try {         Order order = new Order();         SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy/MM/dd");         Date date = sdf.parse("2018/02/01");         order.setCreateTime(date.getTime());         IOrderService orderService = (IOrderService)new OrderServiceDynamicProxy().          getInstance(new OrderService());         orderService.createOrder(order);     }catch (Exception e){         e.printStackTrace();     } } 复制代码

由上面代码可以看出,依然能够达到相同的运行效果。但是,使用动态代理实现之后,不仅能实现Order的数据源动态路由,还可以实现其他任何类的数据源路由。当然,有一个比较重要的约定,必须实现getCreateTime()方法,因为路由规则是根据时间来运算的。可以通过接口规范达到约束的目的,在此不再举例。

4  手写JDK动态代理核心原理

不仅知其然,还得知其所以然。既然JDK动态代理的功能如此强大,那么它是如何实现的呢?现在来探究一下原理,并模仿JDK动态代理手写一个属于自己的动态代理。 我们都知道JDK动态代理采用字节重组,重新生成对象来替代原始对象,以达到动态代理的目的。JDK动态代理生成对象的步骤如下。 (1)获取被代理对象的引用,并且获取它的所有接口,反射获取。 (2)JDK动态代理类重新生成一个新的类,同时新的类要实现被代理类实现的所有接口。 (3)动态生成Java代码,新加的业务逻辑方法由一定的逻辑代码调用(在代码中体现)。 (4)编译新生成的Java代码.class文件。 (5)重新加载到JVM中运行。 以上过程就叫作字节码重组。JDK中有一个规范,在ClassPath下只要是$开头的.class文件,一般都是自动生成的。那么有没有办法看到代替后的对象的“真容”呢?做一个这样的测试,将内存中的对象字节码通过文件流输出到一个新的.class文件,然后使用反编译工具查看源码。

     public static void main(String[] args) {         try {             IPerson obj = (IPerson)new JdkMeipo().getInstance(new Zhangsan());             obj.findLove();             //通过反编译工具查看源代码             byte [] bytes = ProxyGenerator.generateProxyClass("$Proxy0",new Class[]{IPerson.class});             FileOutputStream os = new FileOutputStream("E://$Proxy0.class");             os.write(bytes);             os.close();         } catch (Exception e) {             e.printStackTrace();         }     } 复制代码

运行以上代码,可以在E盘找到一个Proxy0.class文件。使用Jad反编译,得到Proxy0.class文件。使用Jad反编译,得到Proxy0.class使JadProxy0.jad文件,打开文件看到如下内容。

 import com.tom.pattern.proxy.dynamicproxy.jdkproxy.IPerson; 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 IPerson {     private static Method m1;     private static Method m3;     private static Method m2;     private static Method m4;     private static Method m0;     public $Proxy0(InvocationHandler var1) throws  {         super(var1);     }     public final boolean equals(Object var1) throws  {         try {             return ((Boolean)super.h.invoke(this, m1, new Object[]{var1})).booleanValue();         } catch (RuntimeException | Error var3) {             throw var3;         } catch (Throwable var4) {             throw new UndeclaredThrowableException(var4);         }     }     public final void findLove() throws  {         try {             super.h.invoke(this, m3, (Object[])null);         } catch (RuntimeException | Error var2) {             throw var2;         } catch (Throwable var3) {             throw new UndeclaredThrowableException(var3);         }     }     public final String toString() throws  {         try {             return (String)super.h.invoke(this, m2, (Object[])null);         } catch (RuntimeException | Error var2) {             throw var2;         } catch (Throwable var3) {             throw new UndeclaredThrowableException(var3);         }     }     public final void buyInsure() throws  {         try {             super.h.invoke(this, m4, (Object[])null);         } catch (RuntimeException | Error var2) {             throw var2;         } catch (Throwable var3) {             throw new UndeclaredThrowableException(var3);         }     }     public final int hashCode() throws  {         try {             return ((Integer)super.h.invoke(this, m0, (Object[])null)).intValue();         } catch (RuntimeException | Error var2) {             throw var2;         } catch (Throwable var3) {             throw new UndeclaredThrowableException(var3);         }     }     static {         try {             m1 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("equals",  new Class[]{Class.forName("java.lang.Object")});             m3 = Class.forName("com.tom.pattern.proxy.dynamicproxy.jdkproxy.IPerson") .getMethod("findLove", new Class[0]);             m2 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("toString", new Class[0]);             m4 = Class.forName("com.tom.pattern.proxy.dynamicproxy.jdkproxy.IPerson") .getMethod("buyInsure", new Class[0]);             m0 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("hashCode", new Class[0]);         } catch (NoSuchMethodException var2) {             throw new NoSuchMethodError(var2.getMessage());         } catch (ClassNotFoundException var3) {             throw new NoClassDefFoundError(var3.getMessage());         }     } } 复制代码

我们发现,$Proxy0继承了Proxy类,同时实现了Person接口,而且重写了findLove()等方法。在静态代码块中用反射查找到了目标对象的所有方法,而且保存了所有方法的引用,重写的方法用反射调用目标对象的方法。小伙伴们此时一定会好奇:这些代码是从哪里来的?其实是JDK自动生成的。现在我们不依赖JDK,自己来动态生成源码、动态完成编译,然后替代目标对象并执行。 创建GPInvocationHandler接口。

 public interface GPInvocationHandler {     public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)             throws Throwable; } 复制代码

创建GPProxy类。

 /**  * 用来生成源码的工具类  * Created by Tom.  */ public class GPProxy {     public static final String ln = "\r\n";     public static Object newProxyInstance(GPClassLoader classLoader, Class<?> [] interfaces,      GPInvocationHandler h){        try {            //1.动态生成源码.java文件            String src = generateSrc(interfaces);            //2.Java文件输出磁盘            String filePath = GPProxy.class.getResource("").getPath();            File f = new File(filePath + "$Proxy0.java");            FileWriter fw = new FileWriter(f);            fw.write(src);            fw.flush();            fw.close();            //3.把生成的.java文件编译成.class文件            JavaCompiler compiler = ToolProvider.getSystemJavaCompiler();            StandardJavaFileManager manage = compiler.getStandardFileManager(null,null,null);            Iterable iterable = manage.getJavaFileObjects(f);           JavaCompiler.CompilationTask task = compiler.getTask(null,manage,null,null,null,iterable);           task.call();           manage.close();            //4.编译生成的.class文件加载到JVM中           Class proxyClass =  classLoader.findClass("$Proxy0");           Constructor c = proxyClass.getConstructor(GPInvocationHandler.class);           f.delete();            //5.返回字节码重组以后的新的代理对象            return c.newInstance(h);        }catch (Exception e){            e.printStackTrace();        }         return null;     }     private static String generateSrc(Class<?>[] interfaces){             StringBuffer sb = new StringBuffer();             sb.append(GPProxy.class.getPackage() + ";" + ln);             sb.append("import " + interfaces[0].getName() + ";" + ln);             sb.append("import java.lang.reflect.*;" + ln);             sb.append("public class $Proxy0 implements " + interfaces[0].getName() + "{" + ln);                 sb.append("GPInvocationHandler h;" + ln);                 sb.append("public $Proxy0(GPInvocationHandler h) { " + ln);                     sb.append("this.h = h;");                 sb.append("}" + ln);                 for (Method m : interfaces[0].getMethods()){                     Class<?>[] params = m.getParameterTypes();                     StringBuffer paramNames = new StringBuffer();                     StringBuffer paramValues = new StringBuffer();                     StringBuffer paramClasses = new StringBuffer();                     for (int i = 0; i < params.length; i++) {                         Class clazz = params[i];                         String type = clazz.getName();                         String paramName = toLowerFirstCase(clazz.getSimpleName());                         paramNames.append(type + " " +  paramName);                         paramValues.append(paramName);                         paramClasses.append(clazz.getName() + ".class");                         if(i > 0 && i < params.length-1){                             paramNames.append(",");                             paramClasses.append(",");                             paramValues.append(",");                         }                     }                     sb.append("public " + m.getReturnType().getName() + " " + m.getName() + "("    + paramNames.toString() + ") {" + ln);                         sb.append("try{" + ln);                             sb.append("Method m = " + interfaces[0].getName() + ".class. getMethod(\"" + m.getName() + "\",new Class[]{" + paramClasses.toString() + "});" + ln);                             sb.append((hasReturnValue(m.getReturnType()) ? "return " : "") + getCaseCode("this.h.invoke(this,m,new Object[]{" + paramValues + "})",m.getReturnType()) + ";" + ln);                         sb.append("}catch(Error _ex) { }");                         sb.append("catch(Throwable e){" + ln);                         sb.append("throw new UndeclaredThrowableException(e);" + ln);                         sb.append("}");                         sb.append(getReturnEmptyCode(m.getReturnType()));                     sb.append("}");                 }             sb.append("}" + ln);             return sb.toString();     }     private static Map<Class,Class> mappings = new HashMap<Class, Class>();     static {         mappings.put(int.class,Integer.class);     }     private static String getReturnEmptyCode(Class<?> returnClass){         if(mappings.containsKey(returnClass)){             return "return 0;";         }else if(returnClass == void.class){             return "";         }else {             return "return null;";         }     }     private static String getCaseCode(String code,Class<?> returnClass){         if(mappings.containsKey(returnClass)){             return "((" + mappings.get(returnClass).getName() +  ")" + code + ")." +  returnClass.getSimpleName() + "Value()";         }         return code;     }     private static boolean hasReturnValue(Class<?> clazz){         return clazz != void.class;     }     private static String toLowerFirstCase(String src){         char [] chars = src.toCharArray();         chars[0] += 32;         return String.valueOf(chars);     } } 复制代码

创建GPClassLoader类。

 public class GPClassLoader extends ClassLoader {     private File classPathFile;     public GPClassLoader(){         String classPath = GPClassLoader.class.getResource("").getPath();         this.classPathFile = new File(classPath);     }     @Override     protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {         String className = GPClassLoader.class.getPackage().getName() + "." + name;         if(classPathFile  != null){             File classFile = new File(classPathFile,name.replaceAll("\\.","/") + ".class");             if(classFile.exists()){                 FileInputStream in = null;                 ByteArrayOutputStream out = null;                 try{                     in = new FileInputStream(classFile);                     out = new ByteArrayOutputStream();                     byte [] buff = new byte[1024];                     int len;                     while ((len = in.read(buff)) != -1){                         out.write(buff,0,len);                     }                     return defineClass(className,out.toByteArray(),0,out.size());                 }catch (Exception e){                     e.printStackTrace();                 }             }         }         return null;     } } 复制代码

创建GPMeipo类。

 public class GpMeipo implements GPInvocationHandler {     private IPerson target;     public IPerson getInstance(IPerson target){         this.target = target;         Class<?> clazz =  target.getClass();         return (IPerson) GPProxy.newProxyInstance(new GPClassLoader(),clazz.getInterfaces(),this);     }     public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {         before();         Object result = method.invoke(this.target,args);         after();         return result;     }     private void after() {         System.out.println("双方同意,开始交往");     }     private void before() {         System.out.println("我是媒婆,已经收集到你的需求,开始物色");     } } 复制代码

客户端测试代码如下。

     public static void main(String[] args) {         GpMeipo gpMeipo = new GpMeipo();         IPerson zhangsan = gpMeipo.getInstance(new Zhangsan());         zhangsan.findLove();     } 复制代码

至此,手写JDK动态代理就完成了。小伙伴们是不是又多了一个面试用的“撒手锏”呢?

5  CGLib动态代理API原理分析

简单看一下CGLib动态代理的使用,还是以媒婆为例,创建CglibMeipo类。

 public class CGlibMeipo implements MethodInterceptor {     public Object getInstance(Class<?> clazz) throws Exception{         //相当于JDK中的Proxy类,是完成代理的工具类         Enhancer enhancer = new Enhancer();         enhancer.setSuperclass(clazz);         enhancer.setCallback(this);         return enhancer.create();     }     public Object intercept(Object o, Method method, Object[] objects, MethodProxy methodProxy)       throws Throwable {         before();         Object obj = methodProxy.invokeSuper(o,objects);         after();         return obj;     }     private void before(){         System.out.println("我是媒婆,我要给你找对象,现在已经确认你的需求");         System.out.println("开始物色");     }     private void after(){         System.out.println("双方同意,准备办婚事");     } } 复制代码

创建单身客户类Customer。

 public class Customer {     public void findLove(){         System.out.println("符合要求");     } } 复制代码

这里有一个小细节,CGLib动态代理的目标对象不需要实现任何接口,它是通过动态继承目标对象实现动态代理的,客户端测试代码如下。

 public static void main(String[] args) {         try {             //JDK采用读取接口的信息             //CGLib覆盖父类方法             //目的都是生成一个新的类,去实现增强代码逻辑的功能             //JDK Proxy对于用户而言,必须要有一个接口实现,目标类相对来说复杂             //CGLib可以代理任意一个普通的类,没有任何要求             //CGLib生成代理的逻辑更复杂,调用效率更高,生成一个包含了所有逻辑的FastClass,不再需 要反射调用             //JDK Proxy生成代理的逻辑简单,执行效率相对要低,每次都要反射动态调用             //CGLib有一个缺点,CGLib不能代理final的方法             Customer obj = (Customer) new CGlibMeipo().getInstance(Customer.class);             System.out.println(obj);             obj.findLove();         } catch (Exception e) {             e.printStackTrace();         }     } 复制代码

CGLib动态代理的实现原理又是怎样的呢?我们可以在客户端测试代码中加上一句代码,将CGLib动态代理后的.class文件写入磁盘,然后反编译来一探究竟,代码如下。

 public static void main(String[] args) {     try {         //使用CGLib的代理类可以将内存中的.class文件写入本地磁盘         System.setProperty(DebuggingClassWriter.DEBUG_LOCATION_PROPERTY, "E://cglib_proxy_class/");         Customer obj = (Customer)new CglibMeipo().getInstance(Customer.class);         obj.findLove();     } catch (Exception e) {         e.printStackTrace();     } } 复制代码

重新执行代码,我们会发现在E://cglib_proxy_class目录下多了三个.class文件,如下图所示。

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通过调试跟踪发现,CustomerEnhancerByCGLIBEnhancerByCGLIBEnhancerByCGLIB3feeb52a.class就是CGLib动态代理生成的代理类,继承了Customer类。

 package com.tom.pattern.proxy.dynamicproxy.cglibproxy; import java.lang.reflect.Method; import net.sf.cglib.core.ReflectUtils; import net.sf.cglib.core.Signature; import net.sf.cglib.proxy.*; public class Customer$$EnhancerByCGLIB$$3feeb52a extends Customer     implements Factory {     ...     final void CGLIB$findLove$0()     {         super.findLove();     }     public final void findLove()     {         CGLIB$CALLBACK_0;         if(CGLIB$CALLBACK_0 != null) goto _L2; else goto _L1 _L1:         JVM INSTR pop ;         CGLIB$BIND_CALLBACKS(this);         CGLIB$CALLBACK_0; _L2:         JVM INSTR dup ;         JVM INSTR ifnull 37;            goto _L3 _L4 _L3:         break MISSING_BLOCK_LABEL_21; _L4:         break MISSING_BLOCK_LABEL_37;         this;         CGLIB$findLove$0$Method;         CGLIB$emptyArgs;         CGLIB$findLove$0$Proxy;         intercept();         return;         super.findLove();         return;     }     ...     } 复制代码

我们重写了Customer类的所有方法,通过代理类的源码可以看到,代理类会获得所有从父类继承来的方法,并且会有MethodProxy与之对应,比如Method CGLIBfindLovefindLovefindLove0Method、MethodProxyCGLIBMethod、MethodProxy CGLIBMethodMethodProxyCGLIBfindLove000Proxy等方法在代理类的findLove()方法中都有调用。

 //代理方法(methodProxy.invokeSuper()方法会调用)     final void CGLIB$findLove$0()     {         super.findLove();     } //被代理方法(methodProxy.invoke()方法会调用 //这就是为什么在拦截器中调用methodProxy.invoke会发生死循环,一直在调用拦截器)     public final void findLove()     {         ...         //调用拦截器         intercept();         return;         super.findLove();         return;     } 复制代码

调用过程为:代理对象调用this.findLove()方法→调用拦截器→methodProxy.invokeSuper()→ CGLIBfindLovefindLovefindLove0→被代理对象findLove()方法。 此时,我们发现MethodInterceptor拦截器就是由MethodProxy的invokeSuper()方法调用代理方法的,因此,MethodProxy类中的代码非常关键,我们分析它具体做了什么。

 package net.sf.cglib.proxy; import java.lang.reflect.InvocationTargetException; import java.lang.reflect.Method; import net.sf.cglib.core.AbstractClassGenerator; import net.sf.cglib.core.CodeGenerationException; import net.sf.cglib.core.GeneratorStrategy; import net.sf.cglib.core.NamingPolicy; import net.sf.cglib.core.Signature; import net.sf.cglib.reflect.FastClass; import net.sf.cglib.reflect.FastClass.Generator; public class MethodProxy {     private Signature sig1;     private Signature sig2;     private MethodProxy.CreateInfo createInfo;     private final Object initLock = new Object();     private volatile MethodProxy.FastClassInfo fastClassInfo;     public static MethodProxy create(Class c1, Class c2, String desc, String name1, String name2) {         MethodProxy proxy = new MethodProxy();         proxy.sig1 = new Signature(name1, desc);         proxy.sig2 = new Signature(name2, desc);         proxy.createInfo = new MethodProxy.CreateInfo(c1, c2);         return proxy;     }     ...          private static class CreateInfo {         Class c1;         Class c2;         NamingPolicy namingPolicy;         GeneratorStrategy strategy;         boolean attemptLoad;         public CreateInfo(Class c1, Class c2) {             this.c1 = c1;             this.c2 = c2;             AbstractClassGenerator fromEnhancer = AbstractClassGenerator.getCurrent();             if(fromEnhancer != null) {                 this.namingPolicy = fromEnhancer.getNamingPolicy();                 this.strategy = fromEnhancer.getStrategy();                 this.attemptLoad = fromEnhancer.getAttemptLoad();             }         }     }      ...      } 复制代码

继续看invokeSuper()方法。

 public Object invokeSuper(Object obj, Object[] args) throws Throwable {     try {         this.init();         MethodProxy.FastClassInfo fci = this.fastClassInfo;         return fci.f2.invoke(fci.i2, obj, args);     } catch (InvocationTargetException var4) {         throw var4.getTargetException();     } } ... private static class FastClassInfo {     FastClass f1;     FastClass f2;     int i1;     int i2;     private FastClassInfo() {     } } 复制代码

上面代码调用获取代理类对应的FastClass,并执行代理方法。还记得之前生成的三个.class文件吗?CustomerEnhancerByCGLIBEnhancerByCGLIBEnhancerByCGLIB3feeb52aFastClassByCGLIBFastClassByCGLIBFastClassByCGLIB6aad62f1.class就是代理类的FastClass,CustomerFastClassByCGLIBFastClassByCGLIBFastClassByCGLIB2669574a.class就是被代理类的FastClass。 CGLib动态代理执行代理方法的效率之所以比JDK高,是因为CGlib采用了FastClass机制,它的原理简单来说就是:为代理类和被代理类各生成一个类,这个类会为代理类或被代理类的方法分配一个index(int类型);这个index被当作一个入参,FastClass可以直接定位要调用的方法并直接进行调用,省去了反射调用,因此调用效率比JDK代理通过反射调用高。下面我们来反编译一个FastClass。

 public int getIndex(Signature signature)     {         String s = signature.toString();         s;         s.hashCode();         JVM INSTR lookupswitch 11: default 223         …         JVM INSTR pop ;         return -1;     } //部分代码省略     //根据index直接定位执行方法     public Object invoke(int i, Object obj, Object aobj[])         throws InvocationTargetException     {         (Customer)obj;         i;         JVM INSTR tableswitch 0 10: default 161            goto _L1 _L2 _L3 _L4 _L5 _L6 _L7 _L8 _L9 _L10 _L11 _L12 _L2:         eat();         return null; _L3:         findLove();         return null;         …         throw new IllegalArgumentException("Cannot find matching method/constructor");     } 复制代码

FastClass并不是跟代理类一起生成的,而是在第一次执行MethodProxy的invoke()或invokeSuper()方法时生成的,并被放在了缓存中。

 //MethodProxy的invoke()或invokeSuper()方法都调用了init()方法 private void init() {     if(this.fastClassInfo == null) {         Object var1 = this.initLock;         synchronized(this.initLock) {             if(this.fastClassInfo == null) {                 MethodProxy.CreateInfo ci = this.createInfo;                 MethodProxy.FastClassInfo fci = new MethodProxy.FastClassInfo(); //如果在缓存中,则取出;如果没在缓存中,则生成新的FastClass                 fci.f1 = helper(ci, ci.c1);                 fci.f2 = helper(ci, ci.c2);                 fci.i1 = fci.f1.getIndex(this.sig1);//获取方法的index                 fci.i2 = fci.f2.getIndex(this.sig2);                 this.fastClassInfo = fci;             }         }     } } 复制代码

至此,我们基本清楚了CGLib动态代理的原理,对代码细节感兴趣的小伙伴们可以自行深入研究。

6  CGLib和JDK Proxy对比分析

(1)JDK动态代理实现了被代理对象的接口,CGLib动态代理继承了被代理对象。 (2)JDK动态代理和CGLib动态代理都在运行期生成字节码,JDK动态代理直接写Class字节码,CGLib动态代理使用ASM框架写Class字节码。CGLib动态代理实现更复杂,生成代理类比JDK动态代理效率低。 (3)JDK动态代理调用代理方法是通过反射机制调用的,CGLib动态代理是通过FastClass机制直接调用方法的,CGLib动态代理的执行效率更高。


作者:Tom弹架构
链接:https://juejin.cn/post/7023414343962198030


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