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  • Java两种动态代理JDK动态代理和CGLIB动态代理

    万次阅读 多人点赞 2018-08-07 15:33:35
    JDK动态代理 cglib动态代理 测试 代理模式 代理模式是23种设计模式的一种,他是指一个对象A通过持有另一个对象B,可以具有B同样的行为的模式。为了对外开放协议,B往往实现了一个接口,A也会去实现接口。但是B是...

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    代理模式

    JDK动态代理

    cglib动态代理

    测试


    代理模式

    代理模式是23种设计模式的一种,他是指一个对象A通过持有另一个对象B,可以具有B同样的行为的模式。为了对外开放协议,B往往实现了一个接口,A也会去实现接口。但是B是“真正”实现类,A则比较“虚”,他借用了B的方法去实现接口的方法。A虽然是“伪军”,但它可以增强B,在调用B的方法前后都做些其他的事情。Spring AOP就是使用了动态代理完成了代码的动态“织入”。

    使用代理好处还不止这些,一个工程如果依赖另一个工程给的接口,但是另一个工程的接口不稳定,经常变更协议,就可以使用一个代理,接口变更时,只需要修改代理,不需要一一修改业务代码。从这个意义上说,所有调外界的接口,我们都可以这么做,不让外界的代码对我们的代码有侵入,这叫防御式编程。代理其他的应用可能还有很多。

    上述例子中,类A写死持有B,就是B的静态代理。如果A代理的对象是不确定的,就是动态代理。动态代理目前有两种常见的实现,jdk动态代理和cglib动态代理。

    JDK动态代理

    jdk动态代理是jre提供给我们的类库,可以直接使用,不依赖第三方。先看下jdk动态代理的使用代码,再理解原理。

    首先有个“明星”接口类,有唱、跳两个功能:

    package proxy;
    
    public interface Star
    {
        String sing(String name);
        
        String dance(String name);
    }
    

    再有个明星实现类“刘德华”:

    package proxy;
    
    public class LiuDeHua implements Star
    {   
        @Override
        public String sing(String name)
        {
             System.out.println("给我一杯忘情水");
    
            return "唱完" ;
        }
        
        @Override
        public String dance(String name)
        {
            System.out.println("开心的马骝");
    
            return "跳完" ;
        }
    }
    

    明星演出前需要有人收钱,由于要准备演出,自己不做这个工作,一般交给一个经纪人。便于理解,它的名字以Proxy结尾,但他不是代理类,原因是它没有实现我们的明星接口,无法对外服务,它仅仅是一个wrapper。

    package proxy;
    
    import java.lang.reflect.InvocationHandler;
    import java.lang.reflect.Method;
    import java.lang.reflect.Proxy;
    
    public class StarProxy implements InvocationHandler
    {
        // 目标类,也就是被代理对象
        private Object target;
        
        public void setTarget(Object target)
        {
            this.target = target;
        }
        
        @Override
        public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable
        {
            // 这里可以做增强
            System.out.println("收钱");
            
            Object result = method.invoke(target, args);
            
            return result;
        }
        
        // 生成代理类
        public Object CreatProxyedObj()
        {
            return Proxy.newProxyInstance(target.getClass().getClassLoader(), target.getClass().getInterfaces(), this);
        }  
       
    }
    

    上述例子中,方法CreatProxyedObj返回的对象才是我们的代理类,它需要三个参数,前两个参数的意思是在同一个classloader下通过接口创建出一个对象,该对象需要一个属性,也就是第三个参数,它是一个InvocationHandler。需要注意的是这个CreatProxyedObj方法不一定非得在我们的StarProxy类中,往往放在一个工厂类中。上述代理的代码使用过程一般如下:

    1、new一个目标对象

    2、new一个InvocationHandler,将目标对象set进去

    3、通过CreatProxyedObj创建代理对象,强转为目标对象的接口类型即可使用,实际上生成的代理对象实现了目标接口。

            Star ldh = new LiuDeHua();
    
            StarProxy proxy = new StarProxy();
    
            proxy.setTarget(ldh); 
      
            Object obj = proxy.CreatProxyedObj();
            
            Star star = (Star)obj;

    Proxy(jdk类库提供)根据B的接口生成一个实现类,我们成为C,它就是动态代理类(该类型是 $Proxy+数字 的“新的类型”)。生成过程是:由于拿到了接口,便可以获知接口的所有信息(主要是方法的定义),也就能声明一个新的类型去实现该接口的所有方法,这些方法显然都是“虚”的,它调用另一个对象的方法。当然这个被调用的对象不能是对象B,如果是对象B,我们就没法增强了,等于饶了一圈又回来了。

    所以它调用的是B的包装类,这个包装类需要我们来实现,但是jdk给出了约束,它必须实现InvocationHandler,上述例子中就是StarProxy, 这个接口里面有个方法,它是所有Target的所有方法的调用入口(invoke),调用之前我们可以加自己的代码增强。

    看下我们的实现,我们在InvocationHandler里调用了对象B(target)的方法,调用之前增强了B的方法。

        @Override
        public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable
        {
            // 这里增强
            System.out.println("收钱");
            
            Object result = method.invoke(target, args);
            
            return result;
        }

    所以可以这么认为C代理了InvocationHandler,InvocationHandler代理了我们的类B,两级代理。

    整个JDK动态代理的秘密也就这些,简单一句话,动态代理就是要生成一个包装类对象,由于代理的对象是动态的,所以叫动态代理。由于我们需要增强,这个增强是需要留给开发人员开发代码的,因此代理类不能直接包含被代理对象,而是一个InvocationHandler,该InvocationHandler包含被代理对象,并负责分发请求给被代理对象,分发前后均可以做增强。从原理可以看出,JDK动态代理是“对象”的代理。

    下面看下动态代理类到底如何调用的InvocationHandler的,为什么InvocationHandler的一个invoke方法能为分发target的所有方法。C中的部分代码示例如下,通过反编译生成后的代码查看,摘自链接地址。Proxy创造的C是自己(Proxy)的子类,且实现了B的接口,一般都是这么修饰的:

    public final class XXX extends Proxy implements XXX
    

    一个方法代码如下:

    
      public final String SayHello(String paramString)
      {
        try
        {
          return (String)this.h.invoke(this, m4, new Object[] { paramString });
        }
        catch (Error|RuntimeException localError)
        {
          throw localError;
        }
        catch (Throwable localThrowable)
        {
          throw new UndeclaredThrowableException(localThrowable);
        }
    

    可以看到,C中的方法全部通过调用h实现,其中h就是InvocationHandler,是我们在生成C时传递的第三个参数。这里还有个关键就是SayHello方法(业务方法)跟调用invoke方法时传递的参数m4一定要是一一对应的,但是这些对我们来说都是透明的,由Proxy在newProxyInstance时保证的。留心看到C在invoke时把自己this传递了过去,InvocationHandler的invoke的第一个方法也就是我们的动态代理实例类,业务上有需要就可以使用它。(所以千万不要在invoke方法里把请求分发给第一个参数,否则很明显就死循环了)

    C类中有B中所有方法的成员变量

      private static Method m1;
      private static Method m3;
      private static Method m4;
      private static Method m2;
      private static Method m0;
    

    这些变量在static静态代码块初始化,这些变量是在调用invocationhander时必要的入参,也让我们依稀看到Proxy在生成C时留下的痕迹。

    static
      {
        try
        {
          m1 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("equals", new Class[] { Class.forName("java.lang.Object") });
          m3 = Class.forName("jiankunking.Subject").getMethod("SayGoodBye", new Class[0]);
          m4 = Class.forName("jiankunking.Subject").getMethod("SayHello", new Class[] { Class.forName("java.lang.String") });
          m2 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("toString", new Class[0]);
          m0 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("hashCode", new Class[0]);
          return;
        }
        catch (NoSuchMethodException localNoSuchMethodException)
        {
          throw new NoSuchMethodError(localNoSuchMethodException.getMessage());
        }
        catch (ClassNotFoundException localClassNotFoundException)
        {
          throw new NoClassDefFoundError(localClassNotFoundException.getMessage());
        }
      }
    

    从以上分析来看,要想彻底理解一个东西,再多的理论不如看源码,底层的原理非常重要。

    jdk动态代理类图如下

    cglib动态代理

    我们了解到,“代理”的目的是构造一个和被代理的对象有同样行为的对象,一个对象的行为是在类中定义的,对象只是类的实例。所以构造代理,不一定非得通过持有、包装对象这一种方式。

    通过“继承”可以继承父类所有的公开方法,然后可以重写这些方法,在重写时对这些方法增强,这就是cglib的思想。根据里氏代换原则(LSP),父类需要出现的地方,子类可以出现,所以cglib实现的代理也是可以被正常使用的。

    先看下代码

    package proxy;
    
    import java.lang.reflect.Method;
    
    import net.sf.cglib.proxy.Enhancer;
    import net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor;
    import net.sf.cglib.proxy.MethodProxy;
    
    public class CglibProxy implements MethodInterceptor
    {
        // 根据一个类型产生代理类,此方法不要求一定放在MethodInterceptor中
        public Object CreatProxyedObj(Class<?> clazz)
        {
            Enhancer enhancer = new Enhancer();
            
            enhancer.setSuperclass(clazz);
            
            enhancer.setCallback(this);
            
            return enhancer.create();
        }
        
        @Override
        public Object intercept(Object arg0, Method arg1, Object[] arg2, MethodProxy arg3) throws Throwable
        {
            // 这里增强
            System.out.println("收钱");
            
            return arg3.invokeSuper(arg0, arg2);
        } 
    }
    

    从代码可以看出,它和jdk动态代理有所不同,对外表现上看CreatProxyedObj,它只需要一个类型clazz就可以产生一个代理对象, 所以说是“类的代理”,且创造的对象通过打印类型发现也是一个新的类型。不同于jdk动态代理,jdk动态代理要求对象必须实现接口(三个参数的第二个参数),cglib对此没有要求。

    cglib的原理是这样,它生成一个继承B的类型C(代理类),这个代理类持有一个MethodInterceptor,我们setCallback时传入的。 C重写所有B中的方法(方法名一致),然后在C中,构建名叫“CGLIB”+“$父类方法名$”的方法(下面叫cglib方法,所有非private的方法都会被构建),方法体里只有一句话super.方法名(),可以简单的认为保持了对父类方法的一个引用,方便调用。

    这样的话,C中就有了重写方法、cglib方法、父类方法(不可见),还有一个统一的拦截方法(增强方法intercept)。其中重写方法和cglib方法肯定是有映射关系的。

    C的重写方法是外界调用的入口(LSP原则),它调用MethodInterceptor的intercept方法,调用时会传递四个参数,第一个参数传递的是this,代表代理类本身,第二个参数标示拦截的方法,第三个参数是入参,第四个参数是cglib方法,intercept方法完成增强后,我们调用cglib方法间接调用父类方法完成整个方法链的调用。

    这里有个疑问就是intercept的四个参数,为什么我们使用的是arg3而不是arg1?

        @Override
        public Object intercept(Object arg0, Method arg1, Object[] arg2, MethodProxy arg3) throws Throwable
        {
            System.out.println("收钱");
            
            return arg3.invokeSuper(arg0, arg2);
        }

     因为如果我们通过反射 arg1.invoke(arg0, ...)这种方式是无法调用到父类的方法的,子类有方法重写,隐藏了父类的方法,父类的方法已经不可见,如果硬调arg1.invoke(arg0, ...)很明显会死循环。

    所以调用的是cglib开头的方法,但是,我们使用arg3也不是简单的invoke,而是用的invokeSuper方法,这是因为cglib采用了fastclass机制,不仅巧妙的避开了调不到父类方法的问题,还加速了方法的调用。

    fastclass基本原理是,给每个方法编号,通过编号找到方法执行避免了通过反射调用。

    对比JDK动态代理,cglib依然需要一个第三者分发请求,只不过jdk动态代理分发给了目标对象,cglib最终分发给了自己,通过给method编号完成调用。cglib是继承的极致发挥,本身还是很简单的,只是fastclass需要另行理解。

    参考

    https://blog.csdn.net/jiankunking/article/details/52143504

    http://www.php.cn/java-article-407212.html

    https://www.cnblogs.com/chinajava/p/5880887.html

    https://rejoy.iteye.com/blog/1627405

    测试

       public static void main(String[] args)
        {
            int times = 1000000;
            
            Star ldh = new LiuDeHua();
            StarProxy proxy = new StarProxy();
            proxy.setTarget(ldh);
            
            long time1 = System.currentTimeMillis();
            Star star = (Star)proxy.CreatProxyedObj();
            long time2 = System.currentTimeMillis();
            System.out.println("jdk创建时间:" + (time2 - time1));
            
            CglibProxy proxy2 = new CglibProxy();
            long time5 = System.currentTimeMillis();
            Star star2 = (Star)proxy2.CreatProxyedObj(LiuDeHua.class);
            long time6 = System.currentTimeMillis();
            System.out.println("cglib创建时间:" + (time6 - time5));
            
            long time3 = System.currentTimeMillis();
            for (int i = 1; i <= times; i++)
            {
                star.sing("ss");
                
                star.dance("ss");
            }
            long time4 = System.currentTimeMillis();
            System.out.println("jdk执行时间" + (time4 - time3));
            
            long time7 = System.currentTimeMillis();
            for (int i = 1; i <= times; i++)
            {
                star2.sing("ss");
                
                star2.dance("ss");
            }
            
            long time8 = System.currentTimeMillis();
            
            System.out.println("cglib执行时间" + (time8 - time7));   
        }

    经测试,jdk创建对象的速度远大于cglib,这是由于cglib创建对象时需要操作字节码。cglib执行速度略大于jdk,所以比较适合单例模式。另外由于CGLIB的大部分类是直接对Java字节码进行操作,这样生成的类会在Java的永久堆中。如果动态代理操作过多,容易造成永久堆满,触发OutOfMemory异常。spring默认使用jdk动态代理,如果类没有接口,则使用cglib。

    展开全文
  • JDK动态代理

    2016-11-30 11:55:14
    JDK动态代理
  • jdk动态代理

    2019-07-24 17:50:23
    jdk动态代理

    主要记录下jdk动态代理使用方法:

    一句话理解

    对任意接口,他们有自己的实现类,jdk通过 一个类一个接口 来实现对接口的代理,达到通过代理对象使用接口里面方法的目的

    操作方法

    实现InvocationHandler接口,重写invoke()方法,代理使用的时候应该强制转换代理对象为被代理的接口(类型)

    ps

    要点:重写invoke方法的时候,需要传几个参数,

    1. Object proxy, 这是一个代理的对象,通过
      Porxy.newProxyInstance(target.getClass().getClassLoader(), target.getClass().getInterfaces(), this)
      获得,target是接口实现类的实例,this代表当前的InvocationHandler
    2. Method method, method是java.lang.reflect.Method的对象
    3. Object[] args,一个普通的Object数组,作为调用接口的参数

    一个类
    java.lang.reflect.Proxy.newProxyInstance(target.getClass().getClassLoader(), target.getClass().getInterfaces(), this) 生成一个代理对象**,既然代理对象在这一步生成,包括了被代理类的相关信息(代理类的实现类的对象)
    一个接口
    java.lang.reflect.InvocationHandler,重写invoke()方法

    展开全文
  • jdk 动态代理

    2013-12-17 15:13:15
    jdk 动态代理 jdk动态代理完整代码
  • Jdk动态代理

    2018-03-18 22:57:54
    Jdk动态代理代理方式有两种静态代理和动态代理(Jdk动态代理、cglib动态代理)。本次只简单说下Jdk动态代理的实现方式,具体如下:Jdk动态代理实现方式:/** * create by qsding@sina.cn */ package ...

    Jdk动态代理

    代理方式有两种静态代理和动态代理(Jdk动态代理、cglib动态代理)。本次只简单说下Jdk动态代理的实现方式,具体如下:

    Jdk动态代理实现方式:

    /**
     * create by qsding@sina.cn
     */
    package com.qsding.proxy;
    
    import java.lang.reflect.InvocationHandler;
    import java.lang.reflect.Method;
    import java.lang.reflect.Proxy;
    
    /**
     * @description Java动态代理测试
     * @author qsding
     * @date 2018年3月15日 下午10:29:30
     */
    
    public class TestDynamicProxy {
    	public static void main(String[] args) {
    		Hello hello = new HelloImpl();
    		DynamicProxy proxy = new DynamicProxy(hello);
    		Hello helloProxy = proxy.getProxy();
    		helloProxy.sayHi("qsding");
    	}
    
    }
    /**
     * @description 代理类,jdk动态代理必须实现InvocationHandler接口
     * @author qsding
     * @date 2018年3月15日 下午10:47:36
     */
    class DynamicProxy implements InvocationHandler {
    	/** 被代理对象 */
    	private Object target;
    
    	public DynamicProxy(Object target) {
    		this.target = target;
    	}
    
    	/**
    	 * 重写invoke方法
    	 * @param proxy 代理对象
    	 * @param method 被代理对象方法
    	 * @param proxy 被代理对象方法参数
    	 * @return Object 被代理对象方法返回值
    	 */
    	@Override
    	public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
    		startTime();
    		Object result = method.invoke(target, args);
    		endTime();
    		return result;
    	}
    
    	private void startTime() {
    		try {
    			System.out.println("start time:" + System.currentTimeMillis());
    			Thread.sleep(1000);
    		} catch (InterruptedException e) {
    			e.printStackTrace();
    		}
    	}
    
    	private void endTime() {
    		System.out.println("end time:" + System.currentTimeMillis());
    	}
    
    	/**
    	 * 获取代理对象
    	 * @return
    	 */
    	@SuppressWarnings("unchecked")
    	public <T> T getProxy() {
    		return (T) Proxy.newProxyInstance(
    				this.target.getClass().getClassLoader(), // 获取被代理对象的类加载器
    				this.target.getClass().getInterfaces(), // 获取被代理对象的接口
    				this);// 被代理对象
    	}
    
    }
    
    /**
     * @description 接口 
     * @author qsding
     * @date 2018年3月18日 下午10:51:15
     */
    interface Hello {
    	void sayHi(String str);
    }
    
    /**
     * @description 接口实现类(业务处理)
     * @author qsding
     * @date 2018年3月18日 下午10:51:26
     */
    class HelloImpl implements Hello {
    	@Override
    	public void sayHi(String str) {
    		System.out.println("hello ," + str);
    	}
    }
    

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