代理模式是为了提供额外或者不同的操作,而插入代替”实际对象”的对象,即代理类,针对代理类的调用操作,都会涉及到与”实际对象”的通信,代理类起到中间人的作用。Java动态代理比代理的思想更进一步,它可以动态的创建代理类并处理对”实际对象”的调用,Java动态代理底层基于Proxy/InvocationHandler相关类
和反射技术
。
Java动态代理
Java动态代理底层基于Proxy/InvocationHandler相关类
和反射技术
,注意,Java动态代理只能做接口的动态代理。下面是一个Java动态代理的示例:
public interface Hello {
String hello(String msg);
}
public static class HelloImpl implements Hello {
@Override
public String hello(String msg) {
return "hello " msg;
}
}
public static class HelloProxy implements InvocationHandler {
private Object target = null;
public Object build(Object target) {
this.target = target;
return Proxy.newProxyInstance(
target.getClass().getClassLoader(), target.getClass().getInterfaces(), this);
}
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
return method.invoke(target, args);
}
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
// 设置此属性,让JVM自动生成的proxy类写入文件
System.setProperty("sun.misc.ProxyGenerator.saveGeneratedFiles", "true");
HelloImpl helloImpl = new HelloImpl();
Hello hello = (Hello) new HelloProxy().build(helloImpl);
System.out.println(hello.hello("world"));
}
Java动态代理为什么只能做接口的动态代理呢,这与JDK动态生成代理类机制有关,JDK动态生成代理类逻辑如下:
代码语言:javascript复制/**
* var0:代理类名称,比如com.sun.proxy.$Proxy0
* var1:代理接口
* var2:代理类访问标识
*/
public static byte[] generateProxyClass(final String var0, Class<?>[] var1, int var2) {
ProxyGenerator var3 = new ProxyGenerator(var0, var1, var2);
final byte[] var4 = var3.generateClassFile();
if (saveGeneratedFiles) {
// 如果开启了保存proxy文件,则进行保存
AccessController.doPrivileged(new PrivilegedAction<Void>() {
public Void run() {
try {
int var1 = var0.lastIndexOf(46);
Path var2;
if (var1 > 0) {
Path var3 = Paths.get(var0.substring(0, var1).replace('.', File.separatorChar));
Files.createDirectories(var3);
var2 = var3.resolve(var0.substring(var1 1, var0.length()) ".class");
} else {
var2 = Paths.get(var0 ".class");
}
Files.write(var2, var4, new OpenOption[0]);
return null;
} catch (IOException var4x) {
throw new InternalError("I/O exception saving generated file: " var4x);
}
}
});
}
return var4;
}
Java动态代理自动生成代理类的逻辑是生成一个代理接口的实现类(这也是只能做接口动态代理的原因),对该类中方法调用都指向到了我们自己定义的xxxInvocationHandler
,在xxxInvocationHandler
中再通过反射调用真正类的方法,这样就完成了一次动态代理的方法调用。比如,示例中自动生成类com.sun.proxy.$Proxy0
文件如下所示:
package com.sun.proxy;
import com.luo.demo.boot.dyn.DynMain.Hello;
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 Hello {
private static Method m1;
private static Method m2;
private static Method m3;
private static Method m0;
public $Proxy0(InvocationHandler var1) throws {
super(var1);
}
public final boolean equals(Object var1) throws {
try {
return ((Boolean)super.h.invoke(this, m1, new Object[]{var1})).booleanValue();
} catch (RuntimeException | Error var3) {
throw var3;
} catch (Throwable var4) {
throw new UndeclaredThrowableException(var4);
}
}
public final String toString() throws {
try {
return (String)super.h.invoke(this, m2, (Object[])null);
} catch (RuntimeException | Error var2) {
throw var2;
} catch (Throwable var3) {
throw new UndeclaredThrowableException(var3);
}
}
public final String hello(String var1) throws {
try {
return (String)super.h.invoke(this, m3, new Object[]{var1});
} catch (RuntimeException | Error var3) {
throw var3;
} catch (Throwable var4) {
throw new UndeclaredThrowableException(var4);
}
}
public final int hashCode() throws {
try {
return ((Integer)super.h.invoke(this, m0, (Object[])null)).intValue();
} catch (RuntimeException | Error var2) {
throw var2;
} catch (Throwable var3) {
throw new UndeclaredThrowableException(var3);
}
}
static {
try {
m1 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("equals", Class.forName("java.lang.Object"));
m2 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("toString");
m3 = Class.forName("com.luo.demo.boot.dyn.DynMain$Hello").getMethod("hello", Class.forName("java.lang.String"));
m0 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("hashCode");
} catch (NoSuchMethodException var2) {
throw new NoSuchMethodError(var2.getMessage());
} catch (ClassNotFoundException var3) {
throw new NoClassDefFoundError(var3.getMessage());
}
}
}
Java动态代理能满足针对接口的场景,如果对没有实现接口的动态代理该如何做呢?这个时候就该cglib上场了~
cglib动态代理
cglib是一个强大的高性能代码生成包,被广泛的用于AOP框架中,比如Spring AOP就用到了cglib(Spring中如果代理类实现了接口,就使用jdk动态代理,否则使用cglib)。
CGLIB包的底层是通过使用一个小而快的字节码处理框架ASM,来转换字节码并生成新的类。除了CGLIB包,脚本语言例如Groovy和BeanShell,也是使用ASM来生成java的字节码。当然不鼓励直接使用ASM,因为它要求你必须对JVM内部结构包括class文件的格式和指令集都很熟悉。
cglib示例代码如下:
代码语言:javascript复制public static class HelloServiceImpl {
public String hello(String msg) {
return "hello " msg;
}
}
// 利用Enhancer类生成代理类
public static class MyMethodInterceptor implements MethodInterceptor {
@Override
public Object intercept(Object obj, Method method, Object[] arg, MethodProxy methodProxy)
throws Throwable {
return methodProxy.invokeSuper(obj, arg);
}
}
public static void main(String[] args) {
// 设置将cglib生成的代理类字节码生成到指定位置
System.setProperty(DebuggingClassWriter.DEBUG_LOCATION_PROPERTY, "D:\ideas2\cglib");
Enhancer enhancer = new Enhancer();
enhancer.setSuperclass(HelloServiceImpl.class);
enhancer.setCallback(new MyMethodInterceptor());
HelloServiceImpl helloService = (HelloServiceImpl) enhancer.create();
System.out.println(helloService.hello("world"));
}
cglib生成的代理类实际上是指定类的子类,比如上面例子cglib自动生成的代理类如下所示:
代码语言:javascript复制public class CglibMain$HelloServiceImpl$$EnhancerByCGLIB$$15d87b9c extends HelloServiceImpl implements Factory {
final String CGLIB$hello$0(String var1) {
return super.hello(var1);
}
public final String hello(String var1) {
MethodInterceptor var10000 = this.CGLIB$CALLBACK_0;
if (this.CGLIB$CALLBACK_0 == null) {
CGLIB$BIND_CALLBACKS(this);
var10000 = this.CGLIB$CALLBACK_0;
}
return var10000 != null ? (String)var10000.intercept(this, CGLIB$hello$0$Method, new Object[]{var1}, CGLIB$hello$0$Proxy) : super.hello(var1);
}
// 其他方法,比如equals、toString、hashCode、clone等
}
如果cglib要代理的指定类是final类型的,也就是上例中HelloServiceImpl
如果是final的,则cglib在创建子类时报异常;如果指定类中方法是final的,则创建子类是OK的,但是针对该final方法的调用不会产生动态代理的效果。
小结
Java动态代理底层基于Proxy/InvocationHandler相关类
和反射技术
,其自动生成代理类的逻辑是生成一个代理接口的实现类(这也是只能做接口动态代理的原因),对该类中方法调用都指向到了我们自己定义的xxxInvocationHandler
,在xxxInvocationHandler
中再通过反射调用真正类的方法。
cglib的动态代理底层通过asm生成要代理类的子类,在该子类中调用我们自定义的xxxMethodInterceptor
,在xxxMethodInterceptor
中调用子类中对应方法,对应方法内部直接通过supper.xxx()
调用对应要代理类的方法。
参考资料:
1、深入浅出Java反射(https://topcoder.site/2018/08/深入浅出Java反射/)