AOP-JDK 和CGLIB、Javassist、ASM之间的差别 (详细)(二)

JDK的动态代理创建机制----通过接口

 比如现在想为RealSubject这个类创建一个动态代理对象,JDK主要会做以下工作:

    1.   获取 RealSubject上的所有接口列表;
    2.   确定要生成的代理类的类名,默认为:com.sun.proxy.$ProxyXXXX ;

    3.   根据需要实现的接口信息,在代码中动态创建 该Proxy类的字节码;

    4 .  将对应的字节码转换为对应的class 对象;

    5.   创建InvocationHandler 实例handler,用来处理Proxy所有方法调用;

    6.   Proxy 的class对象 以创建的handler对象为参数,实例化一个proxy对象

JDK通过 java.lang.reflect.Proxy包来支持动态代理,一般情况下,我们使用下面的newProxyInstance方法

而对于InvocationHandler,我们需要实现下列的invoke方法:

在调用代理对象中的每一个方法时,在代码内部,都是直接调用了InvocationHandler 的invoke方法,而invoke方法根据代理类传递给自己的method参数来区分是什么方法。

讲的有点抽象,下面通过一个实例来演示一下吧:

JDK动态代理示例

现在定义两个接口Vehicle和Rechargable,Vehicle表示交通工具类,有drive()方法;Rechargable接口表示可充电的(工具),有recharge() 方法;

 定义一个实现两个接口的类ElectricCar,类图如下:

通过下面的代码片段,来为ElectricCar创建动态代理类:

package com.foo.proxy;  
  
import java.lang.reflect.InvocationHandler;  
import java.lang.reflect.Proxy;  
  
public class Test {  
  
    public static void main(String[] args) {  
  
        ElectricCar car = new ElectricCar();  
        // 1.获取对应的ClassLoader  
        ClassLoader classLoader = car.getClass().getClassLoader();  
  
        // 2.获取ElectricCar 所实现的所有接口  
        Class[] interfaces = car.getClass().getInterfaces();  
        // 3.设置一个来自代理传过来的方法调用请求处理器,处理所有的代理对象上的方法调用  
        InvocationHandler handler = new InvocationHandlerImpl(car);  
        /* 
          4.根据上面提供的信息,创建代理对象 在这个过程中,  
                         a.JDK会通过根据传入的参数信息动态地在内存中创建和.class 文件等同的字节码 
                 b.然后根据相应的字节码转换成对应的class,  
                         c.然后调用newInstance()创建实例 
         */  
        Object o = Proxy.newProxyInstance(classLoader, interfaces, handler);  
        Vehicle vehicle = (Vehicle) o;  
        vehicle.drive();  
        Rechargable rechargeable = (Rechargable) o;  
        rechargeable.recharge();  
    }  
}  
package com.foo.proxy;  
/** 
 * 交通工具接口 
 * @author louluan 
 */  
public interface Vehicle {  
    public void drive();  
}  
package com.foo.proxy;  
/** 
 * 可充电设备接口 
 * @author louluan 
 */  
public interface Rechargable {  
  
    public void recharge();  
}  
package com.foo.proxy;  
/** 
 * 电能车类,实现Rechargable,Vehicle接口 
 * @author louluan 
 */  
public class ElectricCar implements Rechargable, Vehicle {  
  
    @Override  
    public void drive() {  
        System.out.println("Electric Car is Moving silently...");  
    }  
  
    @Override  
    public void recharge() {  
        System.out.println("Electric Car is Recharging...");  
    }  
  
}  
package com.foo.proxy;  
  
import java.lang.reflect.InvocationHandler;  
import java.lang.reflect.Method;  
  
public class InvocationHandlerImpl implements InvocationHandler {  
  
    private ElectricCar car;  
      
    public InvocationHandlerImpl(ElectricCar car)  
    {  
        this.car=car;  
    }  
      
    @Override  
    public Object invoke(Object paramObject, Method paramMethod,  
            Object[] paramArrayOfObject) throws Throwable {  
        System.out.println("You are going to invoke "+paramMethod.getName()+" ...");  
        paramMethod.invoke(car, null);  
        System.out.println(paramMethod.getName()+" invocation Has Been finished...");  
        return null;  
    }  
  
}  

来看一下代码执行后的结果:

生成动态代理类的字节码并且保存到硬盘中:  

JDK提供了sun.misc.ProxyGenerator.generateProxyClass(String proxyName,class[] interfaces) 底层方法来产生动态代理类的字节码:

下面定义了一个工具类,用来将生成的动态代理类保存到硬盘中:

package com.foo.proxy;  
  
import java.io.FileOutputStream;  
import java.io.IOException;  
import java.lang.reflect.Proxy;  
import sun.misc.ProxyGenerator;  
  
public class ProxyUtils {  
  
    /* 
     * 将根据类信息 动态生成的二进制字节码保存到硬盘中, 
     * 默认的是clazz目录下 
         * params :clazz 需要生成动态代理类的类 
         * proxyName : 为动态生成的代理类的名称 
         */  
    public static void generateClassFile(Class clazz,String proxyName)  
    {  
        //根据类信息和提供的代理类名称,生成字节码  
                byte[] classFile = ProxyGenerator.generateProxyClass(proxyName, clazz.getInterfaces());   
        String paths = clazz.getResource(".").getPath();  
        System.out.println(paths);  
        FileOutputStream out = null;    
          
        try {  
            //保留到硬盘中  
            out = new FileOutputStream(paths+proxyName+".class");    
            out.write(classFile);    
            out.flush();    
        } catch (Exception e) {    
            e.printStackTrace();    
        } finally {    
            try {    
                out.close();    
            } catch (IOException e) {    
                e.printStackTrace();    
            }    
        }    
    }  
      
}  

现在我们想将生成的代理类起名为“ElectricCarProxy”,并保存在硬盘,应该使用以下语句:

ProxyUtils.generateClassFile(car.getClass(), "ElectricCarProxy");  

这样将在ElectricCar.class 同级目录下产生 ElectricCarProxy.class文件。用反编译工具如jd-gui.exe 打开,将会看到以下信息:

import com.foo.proxy.Rechargable;  
import com.foo.proxy.Vehicle;  
import java.lang.reflect.InvocationHandler;  
import java.lang.reflect.Method;  
import java.lang.reflect.Proxy;  
import java.lang.reflect.UndeclaredThrowableException;  
/** 
 生成的动态代理类的组织模式是继承Proxy类,然后实现需要实现代理的类上的所有接口,而在实现的过程中,则是通过将所有的方法都交给了InvocationHandler来处理 
*/  
 public final class ElectricCarProxy extends Proxy  
  implements Rechargable, Vehicle  
{  
  private static Method m1;  
  private static Method m3;  
  private static Method m4;  
  private static Method m0;  
  private static Method m2;  
  
  public ElectricCarProxy(InvocationHandler paramInvocationHandler)  
    throws   
  {  
    super(paramInvocationHandler);  
  }  
  
  public final boolean equals(Object paramObject)  
    throws   
  {  
    try  
    { // 方法功能实现交给InvocationHandler处理  
      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 void recharge()  
    throws   
  {  
    try  
    {  
  
       // 方法功能实现交给InvocationHandler处理  
  
      this.h.invoke(this, m3, null);  
      return;  
    }  
    catch (Error|RuntimeException localError)  
    {  
      throw localError;  
    }  
    catch (Throwable localThrowable)  
    {  
      throw new UndeclaredThrowableException(localThrowable);  
    }  
  }  
  
  public final void drive()  
    throws   
  {  
    try  
    {  
  
       // 方法功能实现交给InvocationHandler处理  
  
      this.h.invoke(this, m4, null);  
      return;  
    }  
    catch (Error|RuntimeException localError)  
    {  
      throw localError;  
    }  
    catch (Throwable localThrowable)  
    {  
      throw new UndeclaredThrowableException(localThrowable);  
    }  
  }  
  
  public final int hashCode()  
    throws   
  {  
    try  
    {  
  
       // 方法功能实现交给InvocationHandler处理  
  
       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  
    {  
  
       // 方法功能实现交给InvocationHandler处理  
      return (String)this.h.invoke(this, m2, null);  
    }  
    catch (Error|RuntimeException localError)  
    {  
      throw localError;  
    }  
    catch (Throwable localThrowable)  
    {  
      throw new UndeclaredThrowableException(localThrowable);  
    }  
  }  
  
  static  
  {  
    try  
    {  //为每一个需要方法对象,当调用相应的方法时,分别将方法对象作为参数传递给InvocationHandler处理  
      m1 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("equals", new Class[] { Class.forName("java.lang.Object") });  
      m3 = Class.forName("com.foo.proxy.Rechargable").getMethod("recharge", new Class[0]);  
      m4 = Class.forName("com.foo.proxy.Vehicle").getMethod("drive", 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());  
    }  
  }  
}  

仔细观察可以看出生成的动态代理类有以下特点:

1.继承自 java.lang.reflect.Proxy,实现了 Rechargable,Vehicle 这两个ElectricCar实现的接口;

2.类中的所有方法都是final 的;

3.所有的方法功能的实现都统一调用了InvocationHandler的invoke()方法。

cglib 生成动态代理类的机制----通过类继承:

 JDK中提供的生成动态代理类的机制有个鲜明的特点是: 某个类必须有实现的接口,而生成的代理类也只能代理某个类接口定义的方法,比如:如果上面例子的ElectricCar实现了继承自两个接口的方法外,另外实现了方法bee() ,则在产生的动态代理类中不会有这个方法了!更极端的情况是:如果某个类没有实现接口,那么这个类就不能同JDK产生动态代理了!

幸好我们有cglib。“CGLIB(Code Generation Library),是一个强大的,高性能,高质量的Code生成类库,它可以在运行期扩展Java类与实现Java接口。”

cglib 创建某个类A的动态代理类的模式是:

1.   查找A上的所有非final 的public类型的方法定义;

2.   将这些方法的定义转换成字节码;

3.   将组成的字节码转换成相应的代理的class对象;

4.   实现 MethodInterceptor接口,用来处理 对代理类上所有方法的请求(这个接口和JDK动态代理InvocationHandler的功能和角色是一样的)

一个有趣的例子:定义一个Programmer类,一个Hacker类

package samples;  
/** 
 * 程序猿类 
 * @author louluan 
 */  
public class Programmer {  
  
    public void code()  
    {  
        System.out.println("I'm a Programmer,Just Coding.....");  
    }  
}  
package samples;  
  
import java.lang.reflect.Method;  
  
import net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor;  
import net.sf.cglib.proxy.MethodProxy;  
/* 
 * 实现了方法拦截器接口 
 */  
public class Hacker implements MethodInterceptor {  
    @Override  
    public Object intercept(Object obj, Method method, Object[] args,  
            MethodProxy proxy) throws Throwable {  
        System.out.println("**** I am a hacker,Let's see what the poor programmer is doing Now...");  
        proxy.invokeSuper(obj, args);  
        System.out.println("****  Oh,what a poor programmer.....");  
        return null;  
    }  
  
}  
package samples;  
  
import net.sf.cglib.proxy.Enhancer;  
  
public class Test {  
  
    public static void main(String[] args) {  
        Programmer progammer = new Programmer();  
          
        Hacker hacker = new Hacker();  
        //cglib 中加强器,用来创建动态代理  
        Enhancer enhancer = new Enhancer();    
                 //设置要创建动态代理的类  
        enhancer.setSuperclass(progammer.getClass());    
               // 设置回调,这里相当于是对于代理类上所有方法的调用,都会调用CallBack,而Callback则需要实行intercept()方法进行拦截  
                enhancer.setCallback(hacker);  
                Programmer proxy =(Programmer)enhancer.create();  
                proxy.code();  
          
    }  
}  

程序执行结果:

让我们看看通过cglib生成的class文件内容:

package samples;  
  
import java.lang.reflect.Method;  
import net.sf.cglib.core.ReflectUtils;  
import net.sf.cglib.core.Signature;  
import net.sf.cglib.proxy.Callback;  
import net.sf.cglib.proxy.Factory;  
import net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor;  
import net.sf.cglib.proxy.MethodProxy;  
  
public class Programmerfa7aa2cd extends Programmer  
  implements Factory  
{  
   //......省略  
  private MethodInterceptor CGLIB$CALLBACK_0;  // Enchaner传入的methodInterceptor  
   // ....省略  
  public final void code()  
  {  
    MethodInterceptor tmp4_1 = this.CGLIB$CALLBACK_0;  
    if (tmp4_1 == null)  
    {  
      tmp4_1;  
      CGLIB$BIND_CALLBACKS(this);//若callback 不为空,则调用methodInterceptor 的intercept()方法  
    }  
    if (this.CGLIB$CALLBACK_0 != null)  
      return;  
      //如果没有设置callback回调函数,则默认执行父类的方法  
      super.code();  
  }  
   //....后续省略  
}  

 

 

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