sheng的学习笔记-动态代理(JDK,cglib)和静态代理

基础知识

代理模式可以参考:

https://blog.youkuaiyun.com/coldstarry/article/details/120557445

讲解模式

什么是代理?

所谓代理,其实就是在访问实际对象时引入一定程度的间接性,因为这种间接性,就可以增加许多操作.

这通常需要代理和原有对象之间要有相同的行为.

举个小例子:

小时候都需要交班费,一般都是统一交给班长,再又班长交给老师,那班长其实就是学生的代理,因为班长和学生都有交班费的统一行为,同时,班长在将班费交给老师时,还可以进行一些额外的操作,比如说某某最近表现良好.这就是典型的代理.

代理的优点:

在不修改原代码的基础上,扩展和增强实现;

代码解耦,在代理中通过参数可以判断真实类,做出不同的响应或调用,灵活方便;

代理的分类:

  • 主要分为静态代理和动态代理

  • 动态代理目前又有两种主要的实现方式:jdk动态代理和cglib

静态代理

静态代理的最主要特征就是由程序员创建代理类,代理类在程序运行之前就已经确定生成.

举个小李子:

还是上面那个例子,班长代理学生去交班费

*** 创建一个公共接口 ***

//创建一个公共接口 
public interface Person {
    void submitMoney();
  }

*** 创建学生类 ***

public class Student implements Person {

    private String name;
    public String getName() {
        return name;
    }
    public Student(String name) {
        this.name = name;
    }
    //交班费方法
    public void submitMoney() {
        System.out.println(name+"上交班费50元");

    }
  }

*** 创建学生代理类 ***

public class StudentProxys implements Person{
    private Student student;

    public StudentProxys(Student student) {
        this.student = student;
    }

    public void submitMoney() {
        System.out.println(student.getName()+"最近表现很好");
        student.submitMoney();
    }
  }

*** 测试方法 **

  public class test {
    public static void main(String[] args) {
        //创建学生对象
        Student student = new Student("张三");
        //创建代理对象
        StudentProxys studentProxys = new StudentProxys(student);
        //代理执行方法
        studentProxys.submitMoney();                   
    }
  }

*** 输出结果 ***

张三最近表现很好

张三上交班费50元

优点:可以做到在符合开闭原则的情况下对目标对象进行功能扩展。

缺点:我们得为每一个服务都得创建代理类,工作量太大,不易管理。同时接口一旦发生改变,代理类也得相应修改。可以用动态代理解决这些问题

动态代理

动态代理的最大区别就是,在实现阶段不用关心代理类,代理类不是程序员写的,而是在运行时根据我们的"指示"动态生成的.

动态代理的实现方式通常有两种:jdk动态代理和cglib代理

原理

(1)JDK动态代理:会生成一个代理类,这个代理类实现了被代理类上的所有接口,代理类的每个方法都是空壳方法,在方法内部调用invoke方法来执行实际操作,类似于请求转发。

利用拦截器(必须实现InvocationHandler)加上反射机制生成一个代理接口的匿名类,在调用具体方法前调用InvokeHandler来处理,代理类的父类是Proxy,继承接口

(2)Cglib动态代理:同样会生成一个代理类,这个代理类继承被代理类,并且重写被代理类的方法(不能是final修饰的方法,这也是Cglib不同通用的原因之一),代理类的每个方法都是空壳方法,在方法内部调用invoke方法来执行实际操作。

利用ASM框架,对代理对象类生成的class文件加载进来,通过修改其字节码生成子类来处理

Spring如何选择是用JDK还是cglib?

1、当bean实现接口时,会用JDK代理模式

2、当bean没有实现接口,用cglib实现

3、可以强制使用cglib(在spring配置中加入<aop:aspectj-autoproxy proxyt-target-class=”true”/>)

实现举例:

  1. 接口Bird

interface Bird{  // 我们想要代理的接口类,大鸟
    void fly();
}

2.接口的实现类HuangLi

class HuangLi implements Bird{
    @Override
    public final void fly() {
        System.out.println("黄鹂fly()...");
    }
    public void sound(){
        System.out.println("黄鹂sound()...");
    }
}

方法的执行处理器 JdkProxyHuangLiInvocation

public class JdkProxyHuangLiInvocation implements InvocationHandler {
    private Object target;
    public JdkProxyHuangLiInvocation(Object target){
        this.target = target;
    }

    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        // 我们需要增强的功能
        System.out.println("doBefore...");
        Object result = method.invoke(target, args);
        System.out.println("doAfter..");
        return result;
    }
}

1.4 主类 MyJdkDynamicProxy

public class MyJdkDynamicProxy {
    public static void main(String[] args) {
    //    让jdk把生成的jdk动态代理类保存到文件中
        System.getProperties().put("sun.misc.ProxyGenerator.saveGeneratedFiles",true);
        // 1. JDK动态代理
        HuangLi huangLi = new HuangLi(); // 需要被代理的对象
         // JDK动态代理, 只能代理某个接口,但可以代理final修饰的方法
        Bird huangLiProxy = (Bird)Proxy.newProxyInstance(huangLi.getClass().getClassLoader(),
                huangLi.getClass().getInterfaces(), new JdkProxyHuangLiInvocation(huangLi));
        huangLiProxy.fly();
        // huangLiProxy.sound();

   //  2. cglib动态代理
        // 继承HuangLi这个类的同时,实现了HuangLi这个类实现的接口
        // 由于cglib 是通过继承重写父类的方法实现的,所以代理不了被final修饰的方法
        // 如果调用fianl方法将直接调用被代理对象的方法,而不走代理逻辑
        // Cglib动态代理,
//        HuangLi cglibProxy = (HuangLi) Enhancer.create(huangLi.getClass(), huangLi.getClass().getInterfaces(), new InvocationHandler() {
//            @Override
//            public Object invoke(Object o, Method method, Object[] objects) throws Throwable {
//                System.out.println("doBefore...");
//                Object result = method.invoke(huangLi, args);
//                System.out.println("doAfter..");
//                return result;
//            }
//        });
//        cglibProxy.fly();
//        cglibProxy.sound();
    }
}

注意事项及分析

在使用动态代理的时候会有一些限制,比如说,不能对private,static方法进行代理.这里进行一个小总结,并继续简单分析.

×即表示不可代理

√表示可以代理

为什么cglib不能代理private,final,static方法?

因为cglib代理类是通过继承被代理类实现的,如果方法被private修饰,那么子类是无法调用超类的私有方法的;如果被final修饰,那也就无法重写需要代理的方法,也是不行的; 如果被static修饰,从技术的角度是可以实现的,但是被排除了,因为从程序的设计角度来讲,静态方法是属于类的,而不是属于某个对象的.

为什么jdk动态代理不能代理private,static方法,而可以代理final方法?

在jdk动态代理中,代理类和被代理类需要实现共同的接口,去有相同的行为,那么private,static方法都是无法修饰接口方法的,也就自然行不通了.

那final也无法修饰接口方法,为什么可以呢?这是因为我们可以将子类的方法修改成final修饰的,并且这个操作并不改变这种重写关系.

所自动生成的代理类

JDK动态代理所生成字节码

// 继承Proxy,同时实现Bird接口
final class $Proxy0 extends Proxy implements Bird {
// 会被调用的Method对象
    private static Method m1;
    private static Method m3;
    private static Method m2;
    private static Method m0;

    public $Proxy0(InvocationHandler var1) throws  {
    // 将 执行处理器传给父类Proxy的h属性
        super(var1);
    }
    // 空壳方法,转发到invocationHandler.invoke方法
    public final boolean equals(Object var1) throws  {
        try {
            return (Boolean)super.h.invoke(this, m1, new Object[]{var1});
        } catch (RuntimeException | Error var3) {
            throw var3;
        } catch (Throwable var4) {
            throw new UndeclaredThrowableException(var4);
        }
    }
   // 空壳方法,转发到invocationHandler.invoke方法
    public final void fly() throws  {
        try {
            super.h.invoke(this, m3, (Object[])null);
        } catch (RuntimeException | Error var2) {
            throw var2;
        } catch (Throwable var3) {
            throw new UndeclaredThrowableException(var3);
        }
    }
   // 空壳方法,转发到invocationHandler.invoke方法
    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);
        }
    }
   // 空壳方法,转发到invocationHandler.invoke方法
    public final int hashCode() throws  {
        try {
            return (Integer)super.h.invoke(this, m0, (Object[])null);
        } catch (RuntimeException | Error var2) {
            throw var2;
        } catch (Throwable var3) {
            throw new UndeclaredThrowableException(var3);
        }
    }

    static {
        try {
        // jdk通过反射可以确定我们需要用到哪些方法,然后拿到对应的Method对象
            m1 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("equals", Class.forName("java.lang.Object"));
            m3 = Class.forName("com.anhui.service.demo.proxy.Bird").getMethod("fly");
            m2 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("toString");
            m0 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("hashCode");
        } catch (NoSuchMethodException var2) {
            throw new NoSuchMethodError(var2.getMessage());
        } catch (ClassNotFoundException var3) {
            throw new NoClassDefFoundError(var3.getMessage());
        }
    }
}

Cglib动态代理

public class HuangLi$$EnhancerByCGLIB$$fdee7116 extends HuangLi implements Bird, Factory {
    private boolean CGLIB$BOUND;
    public static Object CGLIB$FACTORY_DATA;
    private static final ThreadLocal CGLIB$THREAD_CALLBACKS;
    private static final Callback[] CGLIB$STATIC_CALLBACKS;
    private InvocationHandler CGLIB$CALLBACK_0;
    private static Object CGLIB$CALLBACK_FILTER;
    private static final Method CGLIB$sound$0;
    private static final Method CGLIB$equals$1;
    private static final Method CGLIB$toString$2;
    private static final Method CGLIB$hashCode$3;
    private static final Method CGLIB$clone$4;

    static void CGLIB$STATICHOOK1() {
        CGLIB$THREAD_CALLBACKS = new ThreadLocal();
        CGLIB$sound$0 = Class.forName("com.anhui.service.demo.proxy.HuangLi").getDeclaredMethod("sound");
        CGLIB$equals$1 = Class.forName("java.lang.Object").getDeclaredMethod("equals", Class.forName("java.lang.Object"));
        CGLIB$toString$2 = Class.forName("java.lang.Object").getDeclaredMethod("toString");
        CGLIB$hashCode$3 = Class.forName("java.lang.Object").getDeclaredMethod("hashCode");
        CGLIB$clone$4 = Class.forName("java.lang.Object").getDeclaredMethod("clone");
    }
    
   //   sound方法被以重写的方式代理了
   //  而 fly方法被final修饰了,无法被代理=》调用代理对象的 fly()方法将不会走代理逻辑
    public final void sound() {
        try {
            InvocationHandler var10000 = this.CGLIB$CALLBACK_0;
            if (var10000 == null) {
                CGLIB$BIND_CALLBACKS(this);
                var10000 = this.CGLIB$CALLBACK_0;
            }
            var10000.invoke(this, CGLIB$sound$0, new Object[0]);
        } catch (Error | RuntimeException var1) {
            throw var1;
        } catch (Throwable var2) {
            throw new UndeclaredThrowableException(var2);
        }
    }





}

aop原理

其实就是通过代理实现.

在我们使用过程中会配置一个切面,和一个切点,切点中会配置一个路径,比如是* com.wind.Controller..(…).那么在spring进行容器注入的时候,就会将该路径下(Controller)的代理对象注入到容器当中,也就是存储在singleonObject(单例对象存储空间),一个concurrentHashMap中,

在我们注入对象的时候得到的就直接是代理对象,在执行代理对象的时候就可以做一些操作,前置处理,后置处理这些.

参考文章:

https://blog.youkuaiyun.com/wangliangluang/article/details/127337332

https://blog.youkuaiyun.com/qq_29012499/article/details/128113016

https://blog.youkuaiyun.com/cleble/article/details/127762440

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