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结构型_代理模式

原文:http://c.biancheng.net/view/1359.html

为其他对象提供一个代理以控制对某个对象的访问。代理类为被代理类预处理消息、过滤消息并在此之后将消息转发给被代理类,之后还能进行消息的后置处理。代理类和被代理类通常会存在关联关系(代理类持有的被带离对象的引用),代理类本身不实现服务,而是通过调用被代理类中的方法来提供服务。

定义与特点

代理模式的定义:由于某些原因需要给某对象提供一个代理以控制对该对象的访问。这时,访问对象不适合或者不能直接引用目标对象,代理对象作为访问对象和目标对象之间的中介。

代理模式的主要优点有:

  • 代理模式在客户端与目标对象之间起到一个中介作用和保护目标对象的作用;
  • 代理对象可以扩展目标对象的功能;
  • 代理模式能将客户端与目标对象分离,在一定程度上降低了系统的耦合度;

其主要缺点是:

  • 在客户端和目标对象之间增加一个代理对象,会造成请求处理速度变慢;
  • 增加了系统的复杂度;

结构与实现

代理模式的结构比较简单,主要是通过定义一个继承抽象主题的代理来包含真实主题,从而实现对真实主题的访问,下面来分析其基本结构和实现方法。

模式的结构

代理模式的主要角色如下。

  1. 抽象主题(Subject)类:通过接口或抽象类声明真实主题和代理对象实现的业务方法。
  2. 真实主题(Real Subject)类:实现了抽象主题中的具体业务,是代理对象所代表的真实对象,是最终要引用的对象。
  3. 代理(Proxy)类:提供了与真实主题相同的接口,其内部含有对真实主题的引用,它可以访问、控制或扩展真实主题的功能。

其结构图如图 1 所示。

https://gitee.com/lienhui68/picStore/raw/master/null/20200825231640.png

模式的实现

代理模式的实现代码如下:

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package proxy;
public class ProxyTest
{
    public static void main(String[] args)
    {
        Proxy proxy=new Proxy();
        proxy.Request();
    }
}
//抽象主题
interface Subject
{
    void Request();
}
//真实主题
class RealSubject implements Subject
{
    public void Request()
    {
        System.out.println("访问真实主题方法...");
    }
}
//代理
class Proxy implements Subject
{
    private RealSubject realSubject;
    public void Request()
    {
        if (realSubject==null)
        {
            realSubject=new RealSubject();
        }
        preRequest();
        realSubject.Request();
        postRequest();
    }
    public void preRequest()
    {
        System.out.println("访问真实主题之前的预处理。");
    }
    public void postRequest()
    {
        System.out.println("访问真实主题之后的后续处理。");
    }
}
// 运行结果
访问真实主题之前的预处理
访问真实主题方法...
访问真实主题之后的后续处理

应用场景

前面分析了代理模式的结构与特点,现在来分析以下的应用场景。

  • 远程代理,这种方式通常是为了隐藏目标对象存在于不同地址空间的事实,方便客户端访问。例如,用户申请某些网盘空间时,会在用户的文件系统中建立一个虚拟的硬盘,用户访问虚拟硬盘时实际访问的是网盘空间。
  • 虚拟代理,这种方式通常用于要创建的目标对象开销很大时。例如,下载一幅很大的图像需要很长时间,因某种计算比较复杂而短时间无法完成,这时可以先用小比例的虚拟代理替换真实的对象,消除用户对服务器慢的感觉。
  • 安全代理,这种方式通常用于控制不同种类客户对真实对象的访问权限。
  • 智能指引,主要用于调用目标对象时,代理附加一些额外的处理功能。例如,增加计算真实对象的引用次数的功能,这样当该对象没有被引用时,就可以自动释放它。
  • 延迟加载,指为了提高系统的性能,延迟对目标的加载。例如,Hibernate 中就存在属性的延迟加载和关联表的延时加载。

静态代理

  1. 为现有的每一个类都编写一个对应的代理类,并且让它实现和目标类相同的接口(假设都有)

    https://gitee.com/lienhui68/picStore/raw/master/null/20200802115748.png

  2. 在创建代理对象时,通过构造器塞入一个目标对象,然后在代理对象的方法内部调用目标对象同名方法,并在调用前后打印日志。也就是说,代理对象 = 增强代码 + 目标对象(原对象)。有了代理对象后,就不用原对象了。

    https://gitee.com/lienhui68/picStore/raw/master/null/20200802115759.png

静态代理的缺陷

程序员要手动为每一个目标类编写对应的代理类。如果当前系统已经有成百上千个类,工作量太大了。所以,现在我们的努力方向是:如何少写或者不写代理类,却能完成代理功能?

思路

复习对象的创建过程:

https://gitee.com/lienhui68/picStore/raw/master/null/20200802120021.png

图中的class对象位置有误,应该是klass对象也即元数据对象,class对象在堆里,方法区中的klass和class对象互相引用。

所谓的Class对象,是Class类的实例,而Class类是描述所有类的,比如Person类,Student类

https://gitee.com/lienhui68/picStore/raw/master/null/20200802120236.png

可以看出,要创建一个实例,最关键的就是得到对应的Class对象

能否不写代理类,而直接得到代理Class对象,然后根据它创建代理实例(反射)

Class对象包含了一个类的所有信息,比如构造器、方法、字段等。如果我们不写代理类,这些信息从哪获取呢?苦思冥想,突然灵光一现:代理类和目标类理应实现同一组接口。之所以实现相同接口,是为了尽可能保证代理对象的内部结构和目标对象一致,这样我们对代理对象的操作最终都可以转移到目标对象身上,代理对象只需专注于增强代码的编写。

https://gitee.com/lienhui68/picStore/raw/master/null/20200802115759.png

所以,可以这样说:接口拥有代理对象和目标对象共同的类信息。所以,我们可以从接口那得到理应由代理类提供的信息。但是别忘了,接口是无法创建对象的,怎么办?

动态代理

利用反射机制在运行时创建代理类,接口、被代理类不变。

原理

JDK提供了java.lang.reflect.InvocationHandler接口和 java.lang.reflect.Proxy类,这两个类相互配合,入口是Proxy,所以我们先聊它。

Proxy有个静态方法:getProxyClass(ClassLoader, interfaces), 只要你给它传入类加载器和一组接口,它就给你返回代理Class对象

用通俗的话说,getProxyClass()这个方法,会从你传入的接口Class中,“拷贝”类结构信息到一个新的Class对象中,但新的Class对象带有构造器,是可以创建对象的。打个比方,一个大内太监(接口Class),空有一身武艺(类信息),但是无法传给后人。现在江湖上有个妙手神医(Proxy类),发明了克隆大法(getProxyClass),不仅能克隆太监的一身武艺,还保留了小DD(构造器)…(这到底是道德の沦丧,还是人性的扭曲,欢迎走进动态代理)

所以,一旦我们明确接口,完全可以通过接口的Class对象,创建一个代理Class,通过代理Class即可创建代理对象。

大体思路

https://gitee.com/lienhui68/picStore/raw/master/null/20200802121701.png

静态代理

https://gitee.com/lienhui68/picStore/raw/master/null/20200802121742.png

动态代理

https://gitee.com/lienhui68/picStore/raw/master/null/20200802121953.png

所以,按我理解,Proxy.getProxyClass()这个方法的本质就是:以Class造Class

使用

创建接口

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public interface Hello {
    void say();
}

实现类

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public class HelloImpl implements Hello {
    @Override
    public void say() {
        System.out.println("say Hello");
    }
}

使用Demo

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package com.eh.ftd.proxy;

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;

/**
 * todo
 *
 * @author David Li
 * @create 2020/08/02
 */
public class ProxyDemo {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Hello hello = new HelloImpl();
        Hello helloProxy = (Hello) getProxy(hello);
        helloProxy.say();
    }

    private static Object getProxy(final Object target) throws Exception {
        // 创建代理class对象
        Class proxyClass = Proxy.getProxyClass(target.getClass().getClassLoader(), target.getClass().getInterfaces());
        // 根据代理class对象获取带InvocationHandler参数的构造器
        Constructor constructor = proxyClass.getConstructor(InvocationHandler.class);
        // 根据构造器创建代理对象
        Object proxy = constructor.newInstance(new InvocationHandler() {
            // 在方法执行前后做一些定制化的工作
            @Override
            public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
                System.out.println(method.getName() + "方法开始执行...");
                Object result = method.invoke(target, args);
                System.out.println(method.getName() + "方法执行结束...");
                return result;
            }
        });
        return proxy;
    }
}

注意区分代理Class对象和代理对象

代理Class对象:com.sun.proxy.$Proxy() 运行时动态加载

代理对象:Hello类型

代理对象的本质就是:和目标对象实现相同接口的实例。代理Class可以叫任何名字,whatever,只要它实现某个接口,就能成为该接口类型。

动态代理生成的代理对象,最终都可以用接口接收,和目标对象一起形成了多态,可以随意切换展示不同的功能。但是切换的同时,只能使用该接口定义的方法。

运行结果

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say方法开始执行...
say Hello
say方法执行结束...

根据代理Class的构造器创建对象时,需要传入InvocationHandler。每次调用代理对象的方法,最终都会调用InvocationHandler的invoke()方法:

https://gitee.com/lienhui68/picStore/raw/master/null/20200802124258.png

上面不是说了吗,根据代理Class的构造器创建对象时,需要传入InvocationHandler。通过构造器传入一个引用,那么必然有个成员变量去接收。没错,代理对象的内部确实有个成员变量invocationHandler,而且代理对象的每个方法内部都会调用handler.invoke()!InvocationHandler对象成了代理对象和目标对象的桥梁,不像静态代理这么直接。

https://gitee.com/lienhui68/picStore/raw/master/null/20200802124349.png

https://gitee.com/lienhui68/picStore/raw/master/null/20200802124449.png

不过实际编程中,一般不用getProxyClass(),而是使用Proxy类的另一个静态方法:Proxy.newProxyInstance(),直接返回代理实例,连中间得到代理Class对象的过程都帮你隐藏

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package com.eh.ftd.proxy;

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;

/**
 * todo
 *
 * @author David Li
 * @create 2020/08/02
 */
public class ProxyDemo {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Hello hello = new HelloImpl();
        Hello helloProxy = (Hello) getProxy(hello);
        helloProxy.say();
    }

    private static Object getProxy(final Object target) throws Exception {
        return Proxy.newProxyInstance(
                target.getClass().getClassLoader(), // 类加载器
                target.getClass().getInterfaces(), // 让代理对象和目标对象实现相同接口
                new InvocationHandler() { // 代理对象的方法最终都会被JVM导向它的invoke方法
                    @Override
                    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
                        System.out.println(method.getName() + "方法开始执行...");
                        Object result = method.invoke(target, args);
                        System.out.println(method.getName() + "方法执行结束...");
                        return result;
                    }
                });
    }
}

源码解析

既然生成代理对象是用的Proxy类的静态方newProxyInstance,那么我们就去它的源码里看一下它到底都做了些什么?

Proxy.newProxyInstance

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public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,
                                      Class<?>[] interfaces,
                                      InvocationHandler h) throws IllegalArgumentException {
  Objects.requireNonNull(h);

  final Class<?>[] intfs = interfaces.clone();
  final SecurityManager sm = System.getSecurityManager();
  if (sm != null) {
    checkProxyAccess(Reflection.getCallerClass(), loader, intfs);
  }
  //生成代理类对象
  Class<?> cl = getProxyClass0(loader, intfs);

  //使用指定的调用处理程序获取代理类的构造函数对象
  try {
    if (sm != null) {
      checkNewProxyPermission(Reflection.getCallerClass(), cl);
    }

    final Constructor<?> cons = cl.getConstructor(constructorParams);
    final InvocationHandler ih = h;
    //如果Class作用域为私有,通过 setAccessible 支持访问
    if (!Modifier.isPublic(cl.getModifiers())) {
      AccessController.doPrivileged(new PrivilegedAction<Void>() {
        public Void run() {
          cons.setAccessible(true);
          return null;
        }
      });
    }
    //获取Proxy Class构造函数,创建Proxy代理实例。
    return cons.newInstance(new Object[]{h});
  } catch (IllegalAccessException|InstantiationException e) {
    throw new InternalError(e.toString(), e);
  } catch (InvocationTargetException e) {
    Throwable t = e.getCause();
    if (t instanceof RuntimeException) {
      throw (RuntimeException) t;
    } else {
      throw new InternalError(t.toString(), t);
    }
  } catch (NoSuchMethodException e) {
    throw new InternalError(e.toString(), e);
  }
}

getProxyClass0(loader, intfs) 生成代理类Proxy的Class对象。

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    private static Class<?> getProxyClass0(ClassLoader loader,
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        //如果接口数量大于65535,抛出非法参数错误
        if (interfaces.length > 65535) {
            throw new IllegalArgumentException("interface limit exceeded");
        }

       
        //如果指定接口的代理类已经存在与缓存中,则不用新创建,直接从缓存中取即可;
        //如果缓存中没有指定代理对象,则通过ProxyClassFactory来创建一个代理对象。
        return proxyClassCache.get(loader, interfaces);
    }

proxyClassCache

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private static final WeakCache<ClassLoader, Class<?>[], Class<?>>
    proxyClassCache = new WeakCache<>(new KeyFactory(), new ProxyClassFactory());

Proxy.ProxyClassFactory 创建、定义代理类,返回给定ClassLoader和interfaces的代理类

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        private static final class ProxyClassFactory
        implements BiFunction<ClassLoader, Class<?>[], Class<?>>{
        // 代理类的名字的前缀统一为“$Proxy”
        private static final String proxyClassNamePrefix = "$Proxy";

        // 每个代理类前缀后面都会跟着一个唯一的编号,如$Proxy0、$Proxy1、$Proxy2
        private static final AtomicLong nextUniqueNumber = new AtomicLong();

        @Override
        public Class<?> apply(ClassLoader loader, Class<?>[] interfaces) {

            Map<Class<?>, Boolean> interfaceSet = new IdentityHashMap<>(interfaces.length);
            for (Class<?> intf : interfaces) {
                //验证类加载器加载接口得到对象是否与由apply函数参数传入的对象相同
                Class<?> interfaceClass = null;
                try {
                    interfaceClass = Class.forName(intf.getName(), false, loader);
                } catch (ClassNotFoundException e) {
                }
                if (interfaceClass != intf) {
                    throw new IllegalArgumentException(
                        intf + " is not visible from class loader");
                }
                //验证这个Class对象是不是接口
                if (!interfaceClass.isInterface()) {
                    throw new IllegalArgumentException(
                        interfaceClass.getName() + " is not an interface");
                }
                if (interfaceSet.put(interfaceClass, Boolean.TRUE) != null) {
                    throw new IllegalArgumentException(
                        "repeated interface: " + interfaceClass.getName());
                }
            }

            String proxyPkg = null;     // package to define proxy class in
            int accessFlags = Modifier.PUBLIC | Modifier.FINAL;

            /*
             * Record the package of a non-public proxy interface so that the
             * proxy class will be defined in the same package.  Verify that
             * all non-public proxy interfaces are in the same package.
             */
            for (Class<?> intf : interfaces) {
                int flags = intf.getModifiers();
                if (!Modifier.isPublic(flags)) {
                    accessFlags = Modifier.FINAL;
                    String name = intf.getName();
                    int n = name.lastIndexOf('.');
                    String pkg = ((n == -1) ? "" : name.substring(0, n + 1));
                    if (proxyPkg == null) {
                        proxyPkg = pkg;
                    } else if (!pkg.equals(proxyPkg)) {
                        throw new IllegalArgumentException(
                            "non-public interfaces from different packages");
                    }
                }
            }

            if (proxyPkg == null) {
                // if no non-public proxy interfaces, use com.sun.proxy package
                proxyPkg = ReflectUtil.PROXY_PACKAGE + ".";
            }

            /*
             * Choose a name for the proxy class to generate.
             */
            long num = nextUniqueNumber.getAndIncrement();
            String proxyName = proxyPkg + proxyClassNamePrefix + num;

            /*
             * 
             * 生成指定代理类的字节码文件
             */
            byte[] proxyClassFile = ProxyGenerator.generateProxyClass(
                proxyName, interfaces, accessFlags);
            try {
              // 字节码生成后,调用defineClass0来解析字节码,生成了Proxy的Class对象。
                return defineClass0(loader, proxyName,
                                    proxyClassFile, 0, proxyClassFile.length);
            } catch (ClassFormatError e) {
                /*
                 * A ClassFormatError here means that (barring bugs in the
                 * proxy class generation code) there was some other
                 * invalid aspect of the arguments supplied to the proxy
                 * class creation (such as virtual machine limitations
                 * exceeded).
                 */
                throw new IllegalArgumentException(e.toString());
            }
        }
    }

ProxyGenerator.generateProxyClass 生成字节码文件

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  public static byte[] generateProxyClass(final String var0, Class<?>[] var1, int var2) {
        ProxyGenerator var3 = new ProxyGenerator(var0, var1, var2);
        // 真正用来生成代理类字节码文件的方法在这里
        final byte[] var4 = var3.generateClassFile();
        // 保存代理类的字节码文件
        if(saveGeneratedFiles) {
            AccessController.doPrivileged(new PrivilegedAction<Void>() {
                public Void run() {
                    try {
                        int var1 = var0.lastIndexOf(46);
                        Path var2;
                        if(var1 > 0) {
                            Path var3 = Paths.get(var0.substring(0, var1).replace('.', File.separatorChar), new String[0]);
                            Files.createDirectories(var3, new FileAttribute[0]);
                            var2 = var3.resolve(var0.substring(var1 + 1, var0.length()) + ".class");
                        } else {
                            var2 = Paths.get(var0 + ".class", new String[0]);
                        }

                        Files.write(var2, var4, new OpenOption[0]);
                        return null;
                    } catch (IOException var4x) {
                        throw new InternalError("I/O exception saving generated file: " + var4x);
                    }
                }
            });
        }

        return var4;
    }

saveGeneratedFiles // 是否保存代理类的字节码文件,默认false不保存

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private static final boolean saveGeneratedFiles = (Boolean)AccessController.doPrivileged(new GetBooleanAction("sun.misc.ProxyGenerator.saveGeneratedFiles"));

generateClassFile 生成代理类字节码文件

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    private byte[] generateClassFile() {
        //下面一系列的addProxyMethod方法是将接口中的方法和Object中的方法添加到代理方法中(proxyMethod)
        this.addProxyMethod(hashCodeMethod, Object.class);
        this.addProxyMethod(equalsMethod, Object.class);
        this.addProxyMethod(toStringMethod, Object.class);
        Class[] var1 = this.interfaces;
        int var2 = var1.length;

        int var3;
        Class var4;
        //获得接口中所有方法并添加到代理方法中
        for(var3 = 0; var3 < var2; ++var3) {
            var4 = var1[var3];
            Method[] var5 = var4.getMethods();
            int var6 = var5.length;

            for(int var7 = 0; var7 < var6; ++var7) {
                Method var8 = var5[var7];
                this.addProxyMethod(var8, var4);
            }
        }

        Iterator var11 = this.proxyMethods.values().iterator();

        List var12;
        while(var11.hasNext()) {
            var12 = (List)var11.next();
            checkReturnTypes(var12);
        }

        Iterator var15;
        try {
            //生成代理类的构造函数
            this.methods.add(this.generateConstructor());
            var11 = this.proxyMethods.values().iterator();

            while(var11.hasNext()) {
                var12 = (List)var11.next();
                var15 = var12.iterator();
                    
                while(var15.hasNext()) {
                    ProxyGenerator.ProxyMethod var16 = (ProxyGenerator.ProxyMethod)var15.next();
                    this.fields.add(new ProxyGenerator.FieldInfo(var16.methodFieldName, "Ljava/lang/reflect/Method;", 10));
                    this.methods.add(var16.generateMethod());
                }
            }

            this.methods.add(this.generateStaticInitializer());
        } catch (IOException var10) {
            throw new InternalError("unexpected I/O Exception", var10);
        }

        if(this.methods.size() > '\uffff') {
            throw new IllegalArgumentException("method limit exceeded");
        } else if(this.fields.size() > '\uffff') {
            throw new IllegalArgumentException("field limit exceeded");
        } else {
            this.cp.getClass(dotToSlash(this.className));
            this.cp.getClass("java/lang/reflect/Proxy");
            var1 = this.interfaces;
            var2 = var1.length;

            for(var3 = 0; var3 < var2; ++var3) {
                var4 = var1[var3];
                this.cp.getClass(dotToSlash(var4.getName()));
            }

            this.cp.setReadOnly();
            ByteArrayOutputStream var13 = new ByteArrayOutputStream();
            DataOutputStream var14 = new DataOutputStream(var13);

            try {
                var14.writeInt(-889275714);
                var14.writeShort(0);
                var14.writeShort(49);
                this.cp.write(var14);
                var14.writeShort(this.accessFlags);
                var14.writeShort(this.cp.getClass(dotToSlash(this.className)));
                var14.writeShort(this.cp.getClass("java/lang/reflect/Proxy"));
                var14.writeShort(this.interfaces.length);
                Class[] var17 = this.interfaces;
                int var18 = var17.length;

                for(int var19 = 0; var19 < var18; ++var19) {
                    Class var22 = var17[var19];
                    var14.writeShort(this.cp.getClass(dotToSlash(var22.getName())));
                }

                var14.writeShort(this.fields.size());
                var15 = this.fields.iterator();

                while(var15.hasNext()) {
                    ProxyGenerator.FieldInfo var20 = (ProxyGenerator.FieldInfo)var15.next();
                    var20.write(var14);
                }

                var14.writeShort(this.methods.size());
                var15 = this.methods.iterator();

                while(var15.hasNext()) {
                    ProxyGenerator.MethodInfo var21 = (ProxyGenerator.MethodInfo)var15.next();
                    var21.write(var14);
                }

                var14.writeShort(0);
                return var13.toByteArray();
            } catch (IOException var9) {
                throw new InternalError("unexpected I/O Exception", var9);
            }
        }
    }

this.generateConstructor() 生成带InvocationHandler参数的构造器

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private ProxyGenerator.MethodInfo generateConstructor() throws IOException {
    ProxyGenerator.MethodInfo var1 = new ProxyGenerator.MethodInfo("<init>", "(Ljava/lang/reflect/InvocationHandler;)V", 1);
    DataOutputStream var2 = new DataOutputStream(var1.code);
    this.code_aload(0, var2);
    this.code_aload(1, var2);
    var2.writeByte(183);
    var2.writeShort(this.cp.getMethodRef("java/lang/reflect/Proxy", "<init>", "(Ljava/lang/reflect/InvocationHandler;)V"));
    var2.writeByte(177);
    var1.maxStack = 10;
    var1.maxLocals = 2;
    var1.declaredExceptions = new short[0];
    return var1;
}

在了解完代理类动态生成过程后,生产的代理类是怎样的?

其中,在ProxyGenerator.generateProxyClass函数中 saveGeneratedFiles定义如下,其指代是否保存生成的代理类class文件,默认false不保存。

我们可以修改此系统变量

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System.getProperties().setProperty("sun.misc.ProxyGenerator.saveGeneratedFiles", "true");

重新执行Demo

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package com.eh.ftd.proxy;

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;

/**
 * todo
 *
 * @author David Li
 * @create 2020/08/02
 */
public class ProxyDemo {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        System.getProperties().setProperty("sun.misc.ProxyGenerator.saveGeneratedFiles", "true");

        Hello hello = new HelloImpl();
        Hello helloProxy = (Hello) getProxy(hello);
        helloProxy.say();
    }

    private static Object getProxy(final Object target) throws Exception {
        return Proxy.newProxyInstance(
                target.getClass().getClassLoader(), // 类加载器
                target.getClass().getInterfaces(), // 让代理对象和目标对象实现相同接口
                new InvocationHandler() { // 代理对象的方法最终都会被JVM导向它的invoke方法
                    @Override
                    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
                        System.out.println(method.getName() + "方法开始执行...");
                        Object result = method.invoke(target, args);
                        System.out.println(method.getName() + "方法执行结束...");
                        return result;
                    }
                });
    }
}

会发现在com.sun.proxy文件夹下已经生成了$Proxy0.class字节码文件(注意代理类字节码文件没有存放在target目录下),打开字节码文件(以自动反编译)

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//
// Source code recreated from a .class file by IntelliJ IDEA
// (powered by Fernflower decompiler)
//

package com.sun.proxy;

import com.eh.ftd.proxy.Hello;
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;
import java.lang.reflect.UndeclaredThrowableException;

public final class $Proxy0 extends Proxy implements Hello {
    private static Method m1;
    private static Method m2;
    private static Method m3;
    private static Method m0;

    public $Proxy0(InvocationHandler var1) throws  {
        super(var1);
    }

    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);
        }
    }

    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);
        }
    }

    public final void say() throws  {
        try {
            super.h.invoke(this, m3, (Object[])null);
        } catch (RuntimeException | Error var2) {
            throw var2;
        } catch (Throwable var3) {
            throw new UndeclaredThrowableException(var3);
        }
    }

    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 {
            m1 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("equals", Class.forName("java.lang.Object"));
            m2 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("toString");
            m3 = Class.forName("com.eh.ftd.proxy.Hello").getMethod("say");
            m0 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("hashCode");
        } catch (NoSuchMethodException var2) {
            throw new NoSuchMethodError(var2.getMessage());
        } catch (ClassNotFoundException var3) {
            throw new NoClassDefFoundError(var3.getMessage());
        }
    }
}

可以看到每个方法包括从Object继承来的在执行时都是调用的InvocationHandler的invoke方法。

JDK动态代理和cglib动态代理哪个效率更高

基本概念

Spring AOP的底层实现有两种方式:一种是JDK动态代理,另一种是CGLib的方式。

自Java 1.3以后,Java提供了动态代理工作,允许开发者在运行期创建接口的代理实例,后来这项工作被用到了Spring的很多地方。

JDK动态代理主要涉及java.lang.reflect包下边的两个类:Proxy和InvocationHandler。其中,InvocationHandler是一个接口,可以通过实现该接口定义横切逻辑,并通过反射机制调用目标类的代码,动态地将横切逻辑和业务逻辑贬值在一起。

JDK动态代理的话,他有一个限制,就是它只能为接口创建代理实例,而对于没有通过接口定义业务方法的类,如何创建动态代理实例哪?答案就是CGLib。

CGLib采用底层的字节码工作,全称是:Code Generation Library,CGLib可以为一个类创建一个子类,在子类中采用方法拦截的工作拦截所有父类方法的调用并顺势织入横切逻辑。

JDK和CGLib动态代理的区别

  1. JDK动态代理具体实现原理

    • 通过实现InvocationHandlet接口创建自己的调用处理器;

    • 通过为Proxy类指定ClassLoader对象和一组interface来创建动态代理;

    • 通过反射机制获取动态代理类的构造函数,其唯一参数类型就是调用处理器接口类型;

    • 通过构造函数创建动态代理类实例,构造时调用处理器对象作为参数参入;

    JDK动态代理是面向接口的代理模式,如果被代理目标没有接口那么Spring也无能为力,Spring通过Java的反射机制生产被代理接口的新的匿名实现类,重写了其中AOP的增强方法。

  2. CGLib动态代理

    CGLib是一个强大、高性能的Code生产类库,可以实现运行期动态扩展java类,Spring在运行期间通过 CGlib继承要被动态代理的类,重写父类的方法,实现AOP面向切面编程呢。

  3. 两者对比

    • JDK动态代理是面向接口的。
    • CGLib动态代理是通过字节码底层继承要代理类来实现(如果被代理类被final关键字所修饰,那么抱歉会失败)。
  4. 使用注意

    • 如果要被代理的对象是个实现类,那么Spring会使用JDK动态代理来完成操作(Spirng默认采用JDK动态代理实现机制);
    • 如果要被代理的对象不是个实现类那么,Spring会强制使用CGLib来实现动态代理。

JDK 和 CGLib动态代理性能对比-教科书上的描述

我们不管是看书还是看文章亦或是我那个上搜索参考答案,可能很多时候,都可以找到如下的回答:

关于两者之间的性能的话,JDK动态代理所创建的代理对象,在以前的JDK版本中,性能并不是很高,虽然在高版本中JDK动态代理对象的性能得到了很大的提升,但是他也并不是适用于所有的场景。主要体现在如下的两个指标中:

1、CGLib所创建的动态代理对象在实际运行时候的性能要比JDK动态代理高不少,有研究表明,大概要高10倍;

2、但是CGLib在创建对象的时候所花费的时间却比JDK动态代理要多很多,有研究表明,大概有8倍的差距;

3、因此,对于singleton的代理对象或者具有实例池的代理,因为无需频繁的创建代理对象,所以比较适合采用CGLib动态代理,反正,则比较适用JDK动态代理。

结果是不是如上边1、2、3条描述的那样哪?下边我们做一些小实验分析一下!

性能测试

可以参考原文:Spring AOP中的JDK和CGLib动态代理哪个效率更高?

小结

在1.6和1.7的时候,JDK动态代理的速度要比CGLib动态代理的速度要慢,但是并没有教科书上的10倍差距,在JDK1.8的时候,JDK动态代理的速度已经比CGLib动态代理的速度快很多了,希望小伙伴在遇到这个问题的时候能够有的放矢!

Spring AOP中的JDK和CGLib动态代理关于这个知识点很重要,关于两者之间性能的对比经过测试实验已经有了一个初步的结果,以后再有人问你Spring AOP,不要简单的说JDK动态代理和CGLib这两个了,是时候的可以抛出来对两者之间区别的理解,是有加分的哦!

总结

动态代理流程图

https://gitee.com/lienhui68/picStore/raw/master/null/20200802132859.png

动态代理特点

  1. Interface:对于JDK Proxy,业务类是需要一个Interface的,这是一个缺陷;
  2. Proxy:Proxy类是动态产生的,这个类在调用Proxy.newProxyInstance()方法之后,产生一个Proxy类的实力。实际上,这个Proxy类也是存在的,不仅仅是类的实例,这个Proxy类可以保存在硬盘上;
  3. Method:对于业务委托类的每个方法,现在Proxy类里面都不用静态显示出来。
  4. InvocationHandler:这个类在业务委托类执行时,会先调用invoke方法。invoke方法在执行想要的代理操作,可以实现对业务方法的再包装。

总结

  • JDK动态代理类实现了InvocationHandler接口,重写的invoke方法。
  • JDK动态代理的基础是反射机制(method.invoke(对象,参数))Proxy.newProxyInstance()

参考

JAVA动态代理

Java 动态代理作用是什么?

Spring AOP中的JDK和CGLib动态代理哪个效率更高?