Java的Cglib動(dòng)態(tài)代理實(shí)現(xiàn)方式詳解

更新時(shí)間：2023年11月27日 09:03:52 作者：ps酷教程

這篇文章主要介紹了Java的Cglib動(dòng)態(tài)代理實(shí)現(xiàn)方式詳解,CGLIB是強(qiáng)大的、高性能的代碼生成庫,被廣泛應(yīng)用于AOP框架,它底層使用ASM來操作字節(jié)碼生成新的類,為對(duì)象引入間接級(jí)別,以控制對(duì)象的訪問,需要的朋友可以參考下

Cglib動(dòng)態(tài)代理

我們先通過一個(gè)demo看一下Cglib是如何實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)代理的。

首先定義個(gè)服務(wù)類，有兩個(gè)方法并且其中一個(gè)方法用final來修飾。

public class PersonService {
    public PersonService() {
        System.out.println("PersonService構(gòu)造");
    }
    //該方法不能被子類覆蓋
    final public Person getPerson(String code) {
        System.out.println("PersonService:getPerson>>"+code);
        return null;
    }
    public void setPerson() {
        System.out.println("PersonService:setPerson");
    }
}

Cglib是無法代理final修飾的方法的，具體原因我們一會(huì)通過源碼來分析。

然后，定義一個(gè)自定義MethodInterceptor。

public class CglibProxyIntercepter implements MethodInterceptor {
    @Override
    public Object intercept(Object sub, Method method, Object[] objects, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
        System.out.println("執(zhí)行前...");
        Object object = methodProxy.invokeSuper(sub, objects);
        System.out.println("執(zhí)行后...");
        return object;
    }
}

我們看一下intercept方法入?yún)ⅲ瑂ub：cglib生成的代理對(duì)象，method：被代理對(duì)象方法，objects：方法入?yún)?，methodProxy:代理方法

最后，我們寫個(gè)例子調(diào)用一下，并將Cglib生成的代理類class文件輸出磁盤方便我們反編譯查看源碼。

public class Test {
    public static void main(String[] args) {        //代理類class文件存入本地磁盤
        System.setProperty(DebuggingClassWriter.DEBUG_LOCATION_PROPERTY, "D:\\code");
        Enhancer enhancer = new Enhancer();
        enhancer.setSuperclass(PersonService.class);
        enhancer.setCallback(new CglibProxyIntercepter());
        PersonService proxy= (PersonService)  enhancer.create();        	        
        proxy.setPerson();        
        proxy.getPerson("1");     
    } 
}

我們執(zhí)行一下會(huì)發(fā)現(xiàn)getPerson因?yàn)榧觙inal修飾并沒有被代理，下面我們通過源碼分析一下。

執(zhí)行前...
PersonService:setPerson
執(zhí)行后...
PersonService:getPerson>>1

生成代理類 執(zhí)行Test測(cè)試類可以得到Cglib生成的class文件，一共有三個(gè)class文件我們反編譯以后逐個(gè)說一下他們的作用。

在這里插入圖片描述

PersonService$$EnhancerByCGLIB$$eaaaed75就是cglib生成的代理類，它繼承了PersonService類。

public class PersonService$$EnhancerByCGLIB$$eaaaed75
  extends PersonService
  implements Factory
{
  private boolean CGLIB$BOUND;
  private static final ThreadLocal CGLIB$THREAD_CALLBACKS;
  private static final Callback[] CGLIB$STATIC_CALLBACKS;
  private MethodInterceptor CGLIB$CALLBACK_0;//攔截器
  private static final Method CGLIB$setPerson$0$Method;//被代理方法
  private static final MethodProxy CGLIB$setPerson$0$Proxy;//代理方法
  private static final Object[] CGLIB$emptyArgs;
  private static final Method CGLIB$finalize$1$Method;
  private static final MethodProxy CGLIB$finalize$1$Proxy;
  private static final Method CGLIB$equals$2$Method;
  private static final MethodProxy CGLIB$equals$2$Proxy;
  private static final Method CGLIB$toString$3$Method;
  private static final MethodProxy CGLIB$toString$3$Proxy;
  private static final Method CGLIB$hashCode$4$Method;
  private static final MethodProxy CGLIB$hashCode$4$Proxy;
  private static final Method CGLIB$clone$5$Method;
  private static final MethodProxy CGLIB$clone$5$Proxy;
  static void CGLIB$STATICHOOK1()
  {
    CGLIB$THREAD_CALLBACKS = new ThreadLocal();
    CGLIB$emptyArgs = new Object[0];
    Class localClass1 = Class.forName("com.demo.proxy.cglib.PersonService$$EnhancerByCGLIB$$eaaaed75");//代理類
    Class localClass2;//被代理類PersionService
    Method[] tmp95_92 = ReflectUtils.findMethods(new String[] { "finalize", "()V", "equals", "(Ljava/lang/Object;)Z", "toString", "()Ljava/lang/String;", "hashCode", "()I", "clone", "()Ljava/lang/Object;" }, (localClass2 = Class.forName("java.lang.Object")).getDeclaredMethods());
    CGLIB$finalize$1$Method = tmp95_92[0];
    CGLIB$finalize$1$Proxy = MethodProxy.create(localClass2, localClass1, "()V", "finalize", "CGLIB$finalize$1");
    Method[] tmp115_95 = tmp95_92;
    CGLIB$equals$2$Method = tmp115_95[1];
    CGLIB$equals$2$Proxy = MethodProxy.create(localClass2, localClass1, "(Ljava/lang/Object;)Z", "equals", "CGLIB$equals$2");
    Method[] tmp135_115 = tmp115_95;
    CGLIB$toString$3$Method = tmp135_115[2];
    CGLIB$toString$3$Proxy = MethodProxy.create(localClass2, localClass1, "()Ljava/lang/String;", "toString", "CGLIB$toString$3");
    Method[] tmp155_135 = tmp135_115;
    CGLIB$hashCode$4$Method = tmp155_135[3];
    CGLIB$hashCode$4$Proxy = MethodProxy.create(localClass2, localClass1, "()I", "hashCode", "CGLIB$hashCode$4");
    Method[] tmp175_155 = tmp155_135;
    CGLIB$clone$5$Method = tmp175_155[4];
    CGLIB$clone$5$Proxy = MethodProxy.create(localClass2, localClass1, "()Ljava/lang/Object;", "clone", "CGLIB$clone$5");
    tmp175_155;
    Method[] tmp223_220 = ReflectUtils.findMethods(new String[] { "setPerson", "()V" }, (localClass2 = Class.forName("com.demo.proxy.cglib.PersonService")).getDeclaredMethods());
    CGLIB$setPerson$0$Method = tmp223_220[0];
    CGLIB$setPerson$0$Proxy = MethodProxy.create(localClass2, localClass1, "()V", "setPerson", "CGLIB$setPerson$0");
    tmp223_220;
    return;
  }

我們通過代理類的源碼可以看到，代理類會(huì)獲得所有在父類繼承來的方法，并且會(huì)有MethodProxy與之對(duì)應(yīng)，比如 Method CGLIB$setPerson 0 0 0Method、MethodProxy CGLIB$setPerson 0 0 0Proxy;

方法的調(diào)用

//代理方法（methodProxy.invokeSuper會(huì)調(diào)用）   
final void CGLIB$setPerson$0() {
   super.setPerson();
}
//被代理方法(methodProxy.invoke會(huì)調(diào)用，這就是為什么在攔截器中調(diào)用methodProxy.invoke會(huì)死循環(huán)，一直在調(diào)用攔截器)
public final void setPerson() {
   MethodInterceptor var10000 = this.CGLIB$CALLBACK_0;
   if(this.CGLIB$CALLBACK_0 == null) {
      CGLIB$BIND_CALLBACKS(this);
      var10000 = this.CGLIB$CALLBACK_0;
   }

   if(var10000 != null) {         //調(diào)用攔截器
      var10000.intercept(this, CGLIB$setPerson$0$Method, CGLIB$emptyArgs, CGLIB$setPerson$0$Proxy);
   } else {
      super.setPerson();
   }
}

調(diào)用過程：代理對(duì)象調(diào)用this.setPerson方法->調(diào)用攔截器->methodProxy.invokeSuper->CGLIB$setPerson$0->被代理對(duì)象setPerson方法

MethodProxy

攔截器MethodInterceptor中就是由MethodProxy的invokeSuper方法調(diào)用代理方法的，MethodProxy非常關(guān)鍵，我們分析一下它具體做了什么。

創(chuàng)建MethodProxy

package com.zzhua.cglib.callback;

import net.sf.cglib.core.AbstractClassGenerator;
import net.sf.cglib.core.GeneratorStrategy;
import net.sf.cglib.core.NamingPolicy;

public class MethodProxy {
    private Signature sig1;
    private Signature sig2;
    private MethodProxy.CreateInfo createInfo;
    private final Object initLock = new Object();
    private volatile MethodProxy.FastClassInfo fastClassInfo;

    //c1:被代理對(duì)象Class    
    //c2:代理對(duì)象Class    
    //desc：入?yún)㈩愋?   
    //name1:被代理方法名    
    //name2:代理方法名
    public static MethodProxy create(Class c1, Class c2, String desc, String name1, String name2) {
        MethodProxy proxy = new MethodProxy();
        proxy.sig1 = new Signature(name1, desc);//被代理方法簽名
        proxy.sig2 = new Signature(name2, desc);//代理方法簽名
        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();
            }
        }
    }
}

invokeSuper調(diào)用

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;//被代理類FastClass
    FastClass f2;//代理類FastClass
    int i1; //被代理類的方法簽名(index)
    int i2;//代理類的方法簽名

    private FastClassInfo() {
    }
}

上面代碼調(diào)用過程就是獲取到代理類對(duì)應(yīng)的FastClass，并執(zhí)行了代理方法。還記得之前生成三個(gè)class文件嗎？

PersonService$$EnhancerByCGLIB$$eaaaed75$$FastClassByCGLIB$$355cb7ea.class就是代理類的FastClass，

PersonService$$FastClassByCGLIB$$a076b035.class就是被代理類的FastClass。

FastClass機(jī)制

Cglib動(dòng)態(tài)代理執(zhí)行代理方法效率之所以比JDK的高是因?yàn)镃glib采用了FastClass機(jī)制，它的原理簡單來說就是：為代理類和被代理類各生成一個(gè)Class，這個(gè)Class會(huì)為代理類或被代理類的方法分配一個(gè)index(int類型)。

這個(gè)index當(dāng)做一個(gè)入?yún)?，F(xiàn)astClass就可以直接定位要調(diào)用的方法直接進(jìn)行調(diào)用，這樣省去了反射調(diào)用，所以調(diào)用效率比JDK動(dòng)態(tài)代理通過反射調(diào)用高。

下面我們反編譯一個(gè)FastClass看看：

//根據(jù)方法簽名獲取index 
public int getIndex(Signature var1) {
    String var10000 = var1.toString();
     switch(var10000.hashCode()) {
     case -2077043409:
        if(var10000.equals("getPerson(Ljava/lang/String;)Lcom/demo/pojo/Person;")) {
           return 21;
        }
        break;
     case -2055565910:
        if(var10000.equals("CGLIB$SET_THREAD_CALLBACKS([Lnet/sf/cglib/proxy/Callback;)V")) {
           return 12;
        }
        break;
     case -1902447170:
        if(var10000.equals("setPerson()V")) {
           return 7;
        }
        break;
  //省略部分代碼.....　 

//根據(jù)index直接定位執(zhí)行方法
public Object invoke(int var1, Object var2, Object[] var3) throws InvocationTargetException {
     eaaaed75 var10000 = (eaaaed75)var2;
     int var10001 = var1;

     try {
        switch(var10001) {
        case 0:
           return new Boolean(var10000.equals(var3[0]));
        case 1:
           return var10000.toString();
        case 2:
           return new Integer(var10000.hashCode());
        case 3:
           return var10000.newInstance((Class[])var3[0], (Object[])var3[1], (Callback[])var3[2]);
        case 4:
           return var10000.newInstance((Callback)var3[0]);
        case 5:
           return var10000.newInstance((Callback[])var3[0]);
        case 6:
           var10000.setCallback(((Number)var3[0]).intValue(), (Callback)var3[1]);
           return null;
        case 7:
           var10000.setPerson();
           return null;
        case 8:
           var10000.setCallbacks((Callback[])var3[0]);
           return null;
        case 9:
           return var10000.getCallback(((Number)var3[0]).intValue());
        case 10:
           return var10000.getCallbacks();
        case 11:
           eaaaed75.CGLIB$SET_STATIC_CALLBACKS((Callback[])var3[0]);
           return null;
        case 12:
           eaaaed75.CGLIB$SET_THREAD_CALLBACKS((Callback[])var3[0]);
           return null;
        case 13:
           return eaaaed75.CGLIB$findMethodProxy((Signature)var3[0]);
        case 14:
           return var10000.CGLIB$toString$3();
        case 15:
           return new Boolean(var10000.CGLIB$equals$2(var3[0]));
        case 16:
           return var10000.CGLIB$clone$5();
        case 17:
           return new Integer(var10000.CGLIB$hashCode$4());
        case 18:
           var10000.CGLIB$finalize$1();
           return null;
        case 19:
           var10000.CGLIB$setPerson$0();
           return null;
       //省略部分代碼....
     } catch (Throwable var4) {
        throw new InvocationTargetException(var4);
     }

     throw new IllegalArgumentException("Cannot find matching method/constructor");
  }

FastClass并不是跟代理類一塊生成的，而是在第一次執(zhí)行MethodProxy invoke/invokeSuper時(shí)生成的并放在了緩存中。

//MethodProxy invoke/invokeSuper都調(diào)用了init()
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();
                fci.f1 = helper(ci, ci.c1);//如果緩存中就取出，沒有就生成新的FastClass
                fci.f2 = helper(ci, ci.c2);
                fci.i1 = fci.f1.getIndex(this.sig1);//獲取方法的index
                fci.i2 = fci.f2.getIndex(this.sig2);
                this.fastClassInfo = fci;
                this.createInfo = null;
            }
        }
    }
}

至此，Cglib動(dòng)態(tài)代理的原理我們就基本搞清楚了，代碼細(xì)節(jié)有興趣可以再研究下。

最后我們總結(jié)一下JDK動(dòng)態(tài)代理和Gglib動(dòng)態(tài)代理的區(qū)別：

1.JDK動(dòng)態(tài)代理是實(shí)現(xiàn)了被代理對(duì)象的接口，Cglib是繼承了被代理對(duì)象。

2.JDK和Cglib都是在運(yùn)行期生成字節(jié)碼，JDK是直接寫Class字節(jié)碼，Cglib使用ASM框架寫Class字節(jié)碼，Cglib代理實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜，生成代理類比JDK效率低。

3.JDK調(diào)用代理方法，是通過反射機(jī)制調(diào)用，Cglib是通過FastClass機(jī)制直接調(diào)用方法，Cglib執(zhí)行效率更高。

到此這篇關(guān)于Java的Cglib動(dòng)態(tài)代理實(shí)現(xiàn)方式詳解的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Cglib動(dòng)態(tài)代理內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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