Java動(dòng)態(tài)代理簡介

動(dòng)態(tài)代理可以理解為,本來應(yīng)該自己做的事情,卻交給別人代為處理,這個(gè)過程就叫做動(dòng)態(tài)代理。

動(dòng)態(tài)代理的使用場景

動(dòng)態(tài)代理被廣為人知的使用場景是 Spring 中的面向切面編程(AOP)。
例如,依賴注入 @Autowired 和事務(wù)注解 @Transactional 等,都是利用動(dòng)態(tài)代理實(shí)現(xiàn)的。

動(dòng)態(tài)代理還可以封裝一些 RPC 調(diào)用,也可以通過代理實(shí)現(xiàn)一個(gè)全局?jǐn)r截器等。

動(dòng)態(tài)代理和反射的關(guān)系

JDK 原生提供的動(dòng)態(tài)代理就是通過反射實(shí)現(xiàn)的,但動(dòng)態(tài)代理的實(shí)現(xiàn)方式還可以是 ASM(一個(gè)短小精悍的字節(jié)碼操作框架)、cglib(基于 ASM)等,并不局限于反射。

下面我們分別來看:JDK 原生動(dòng)態(tài)代理和 cglib 的實(shí)現(xiàn)。

JDK原生動(dòng)態(tài)代理

interface Animal {
  void eat();
}

class Dog implements Animal {
  @Override
  public void eat() {
    System.out.println("The dog is eating");
  }
}

class Cat implements Animal {
  @Override
  public void eat() {
    System.out.println("The cat is eating");
  }
  
}

// JDK 代理類
class AnimalProxy implements InvocationHandler {
    private Object target; // 代理對象
  
    public Object getInstance(Object target) {
        this.target = target;
        // 取得代理對象
        return Proxy.newProxyInstance(target.getClass().getClassLoader(), target.getClass().getInterfaces(), this);
    }

    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        System.out.println("調(diào)用前");
        Object result = method.invoke(target, args); // 方法調(diào)用
        System.out.println("調(diào)用后");
        return result;
    }
}

public static void main(String[] args) {
  // JDK 動(dòng)態(tài)代理調(diào)用
  AnimalProxy proxy = new AnimalProxy();
  Animal dogProxy = (Animal) proxy.getInstance(new Dog());
  dogProxy.eat();
}

以上代碼,我們實(shí)現(xiàn)了通過動(dòng)態(tài)代理,在所有請求前、后都打印了一個(gè)簡單的信息。

注意: JDK Proxy 只能代理實(shí)現(xiàn)接口的類(即使是 extends 繼承類也是不可以代理的)。

cglib 動(dòng)態(tài)代理

要是用 cglib 實(shí)現(xiàn)要添加對 cglib 的引用,naven就增加依賴:

<dependency>
    <groupId>cglib</groupId>
    <artifactId>cglib</artifactId>
    <version>2.2.2</version>
</dependency>

<dependency>
    <groupId>org.ow2.asm</groupId>
    <artifactId>asm</artifactId>
    <version>3.3.1</version>
</dependency>

相關(guān)代碼如下:

class Panda {
    public void eat() {
        System.out.println("The panda is eating");
    }
}

class CglibProxy implements MethodInterceptor {
    private Object target; // 代理對象
    
    public Object getInstance(Object target) {
        this.target = target;
        Enhancer enhancer = new Enhancer();
        // 設(shè)置父類為實(shí)例類
        enhancer.setSuperclass(this.target.getClass());
        // 回調(diào)方法
        enhancer.setCallback(this);
        // 創(chuàng)建代理對象
        return enhancer.create();
    }

    public Object intercept(Object o, Method method, Object[] objects, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
        System.out.println("調(diào)用前");
        Object result = methodProxy.invokeSuper(o, objects); // 執(zhí)行方法調(diào)用
        System.out.println("調(diào)用后");
        return result;
    }
}

public static void main(String[] args) {
    // cglib 動(dòng)態(tài)代理調(diào)用
    CglibProxy proxy = new CglibProxy();
    Panda panda = (Panda)proxy.getInstance(new Panda());
    panda.eat();
}

現(xiàn)在,我們來看看運(yùn)行結(jié)果:

調(diào)用前
The panda is eating
調(diào)用后

由以上代碼可以知道,cglib 的調(diào)用通過實(shí)現(xiàn) MethodInterceptor 接口的 intercept 方法,調(diào)用 invokeSuper 進(jìn)行動(dòng)態(tài)代理的。它可以直接對普通類進(jìn)行動(dòng)態(tài)代理,并不需要像 JDK 代理那樣,需要通過接口來完成,值得一提的是 Spring 的動(dòng)態(tài)代理也是通過 cglib 實(shí)現(xiàn)的。

注意: cglib 底層是通過子類繼承被代理對象的方式實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)代理的,因此代理類不能是最終類(final),否則就會(huì)報(bào)錯(cuò) java.lang.IllegalArgumentException: Cannot subclass final class xxx。由于是繼承方式,如果是 static方法,private方法,final方法等描述的方法是不能被代理的。


面試基本問什么?

動(dòng)態(tài)代理解決了什么問題?

答:首先它是一個(gè)代理機(jī)制,代理可以看作是對調(diào)用目標(biāo)的一個(gè)包裝,這樣我們對目標(biāo)代碼的調(diào)用不是直接發(fā)生的,而是通過代理完成,通過代理可以讓調(diào)用者與實(shí)現(xiàn)者之間解耦。比如進(jìn)行 RPC 調(diào)用,通過代理,可以提供更加友善的界面;還可以通過代理,做一個(gè)全局的攔截器。

動(dòng)態(tài)代理和反射的關(guān)系是什么?

答:反射可以用來實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)代理,但動(dòng)態(tài)代理還有其他的實(shí)現(xiàn)方式,比如 ASM(一個(gè)短小精悍的字節(jié)碼操作框架)、cglib 等。

cglib和jdk動(dòng)態(tài)代理性能?

以下描述錯(cuò)誤的是?

A:cglib 的性能更高

B:Spring 中有使用 cglib 來實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)代理

C:Spring 中有使用 JDK 原生的動(dòng)態(tài)代理

D:JDK 原生動(dòng)態(tài)代理性能更高

答:D

題目解析:Spring 動(dòng)態(tài)代理的實(shí)現(xiàn)方式有兩種:cglib 和 JDK 原生動(dòng)態(tài)代理。

請補(bǔ)全以下代碼?

class MyReflect {
    // 私有方法
    private void privateMd() {
        System.out.println("Private Method");
    }
}

class ReflectTest {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException, InstantiationException {
        Class myClass = Class.forName("MyReflect");
        Object object = myClass.newInstance();
        // 補(bǔ)充此行代碼
        method.setAccessible(true);
        method.invoke(object);
    }
}

答:Method method = myClass.getDeclaredMethod("privateMd");

解析:此題主要考的是私有方法的獲取,私有方法的獲取并不是通過 getMethod() 方式,而是通過 getDeclaredMethod() 獲取的。

cglib 可以代理任何類這句話對嗎?為什么?

答:這句話不完全對,因?yàn)?cglib 只能代理可以有子類的普通類,對于像最終類(final)cglib 是不能實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)代理的,因?yàn)?cglib 的底層是通過繼承代理類的子類來實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)代理的,所以不能被繼承類無法使用 cglib。

JDK 原生動(dòng)態(tài)代理和 cglib 有什么區(qū)別?

答:JDK 原生動(dòng)態(tài)代理和 cglib 區(qū)別如下:

  • JDK 原生動(dòng)態(tài)代理是基于接口實(shí)現(xiàn)的,不需要添加任何依賴,可以平滑的支持 JDK 版本的升級;

  • cglib 不需要實(shí)現(xiàn)接口,可以直接代理普通類,需要添加依賴包,性能更高。

為什么 JDK 原生的動(dòng)態(tài)代理必須要通過接口來完成?

答:這是由于 JDK 原生設(shè)計(jì)的原因,來看動(dòng)態(tài)代理的實(shí)現(xiàn)方法 newProxyInstance() 的源碼:

/**
* ......
* @param loader the class loader to define the proxy class
* @param interfaces the list of interfaces for the proxy class to implement
* ......
*/ @CallerSensitivepublic 
static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,Class<?>[] interfaces, InvocationHandler h) throws IllegalArgumentException{
// 省略其他代碼

來看前兩個(gè)參數(shù)的聲明:

  • loader:為類加載器,也就是 target.getClass().getClassLoader()

  • interfaces:接口代理類的接口實(shí)現(xiàn)列表

看了上面的參數(shù)說明,我們就明白了,要使用 JDK 原生的動(dòng)態(tài)只能通過實(shí)現(xiàn)接口來完成。

小結(jié)

通過本文可以知道 JDK 原生動(dòng)態(tài)代理是使用反射實(shí)現(xiàn)的,但動(dòng)態(tài)代理的實(shí)現(xiàn)方式不止有反射,還可以是 ASM(一個(gè)短小精悍的字節(jié)碼操作框架)、cglib(基于 ASM)等。

其中 JDK 原生的動(dòng)態(tài)代理是通過接口實(shí)現(xiàn)的,而 cglib 是通過子類實(shí)現(xiàn)的,因此 cglib 不能代理最終類(final)。

反射不但可以反射調(diào)用靜態(tài)方法,還可以反射調(diào)用普通方法和私有方法,其中調(diào)用私有方法時(shí)要設(shè)置 setAccessible 為 true。

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