静态代理和动态代理（jdk/cglib）详解

Posted 2020-12-19 tc971121

1.静态代理模式

代理模式上，基本上有Subject角色，RealSubject角色，Proxy角色。其中：Subject角色负责定义RealSubject和Proxy角色应该实现的接口；RealSubject角色用来真正完成业务服务功能；Proxy角色负责将自身的Request请求，调用realsubject 对应的request功能来实现业务功能，自己不真正做业务。

静态代理的简单实现：

Subject角色

public interface ToBPayment {
    void pay();
}

public interface ToCPayment {
    void pay();
}

RealSubject角色:

public class ToBPaymentImpl implements ToBPayment {
    @Override
    public void pay() {
        System.out.println("以公司的名义进行支付");
    }
}

public class ToCPaymentImpl implements ToCPayment {
    @Override
    public void pay() {
        System.out.println("以用户的名义进行支付");
    }
}

Proxy角色:

public class AlipayToB implements ToBPayment {
    ToBPayment toBPayment;

    public AlipayToB(ToBPayment toBPayment){
        this.toBPayment = toBPayment;
    }

    @Override
    public void pay() {
        beforePay();
        toBPayment.pay();
        afterPay();
    }

    private void beforePay() {
        System.out.println("从招行取款");
    }
    private void afterPay() {
        System.out.println("支付给xx");
    }
}

public class AlipayToC implements ToCPayment {
    ToCPayment toCPayment;
    public AlipayToC(ToCPayment toCPayment){
        this.toCPayment = toCPayment;
    }
    @Override
    public void pay() {
        beforePay();
        toCPayment.pay();
        afterPay();
    }

    private void beforePay() {
        System.out.println("从招行取款");
    }
    private void afterPay() {
        System.out.println("支付给xx");
    }
}

当在代码阶段规定这种代理关系，Proxy类通过编译器编译成class文件，当系统运行时，此class已经存在了。这种静态的代理模式固然在访问无法访问的资源，增强现有的接口业务功能方面有很大的优点，但是大量使用这种静态代理，会使我们系统内的类的规模增大，并且不易维护；并且由于Proxy和RealSubject的功能 本质上是相同的，Proxy只是起到了中介的作用，这种代理在系统中的存在，导致系统结构比较臃肿和松散。

静态代理模式的优点：增强现有的接口业务功能方面有很大的优点。

静态代理模式的缺点：大量使用这种静态代理，会使我们系统内的类的规模增大，并且不易维护。

二.动态代理模式

　　为了解决这个问题，就有了动态地创建Proxy的想法：在运行状态中，需要代理的地方，根据Subject 和RealSubject，动态地创建一个Proxy，用完之后，就会销毁，这样就可以避免了Proxy 角色的class在系统中冗杂的问题了。

? 由于JVM通过字节码的二进制信息加载类的，那么，如果我们在运行期系统中，遵循Java编译系统组织.class文件的格式和结构，生成相应的二进制数据，然后再把这个二进制数据加载转换成对应的类，这样，就完成了在代码中，动态创建一个类的能力了。

在运行时期可以按照Java虚拟机规范对class文件的组织规则生成对应的二进制字节码。当前有很多开源框架可以完成这些功能，如ASM，Javassist。

　　

JDK动态代理和cgLib动态代理

在面向对象的编程之中，如果我们想要约定Proxy 和RealSubject可以实现相同的功能，有两种方式：

　　a.一个比较直观的方式，就是定义一个功能接口，然后让Proxy 和RealSubject来实现这个接口。

　 b.还有比较隐晦的方式，就是通过继承。因为如果Proxy 继承自RealSubject，这样Proxy则拥有了RealSubject的功能，Proxy还可以通过重写RealSubject中的方法，来实现多态。

JDK动态代理

其中JDK中提供的创建动态代理的机制，是以a 这种思路设计的，而cglib 则是以b思路设计的。

• 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

简单实现如下：

public class AlipayInvocationHandler implements InvocationHandler {
    private Object targetObject;
    public AlipayInvocationHandler(Object targetObject){
        this.targetObject = targetObject;
    }
    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        beforePay();
        Object result = method.invoke(targetObject, args);
        afterPay();
        return result;
    }

    private void beforePay() {
        System.out.println("从招行取款");
    }
    private void afterPay() {
        System.out.println("支付给xx");
    }
}

public class JdkDynamicProxyUtil {
    public static <T>T newProxyInstance(T targetObject, InvocationHandler handler){
      	//1.获取对应的类加载器
        ClassLoader classLoader = targetObject.getClass().getClassLoader();
      	//2.获取代理的所有接口
        Class<?>[]  interfaces = targetObject.getClass().getInterfaces();
        return (T)Proxy.newProxyInstance(classLoader, interfaces, handler);
    }
}

• 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，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

简单实现如下：

public class AlipayMethodInterceptor implements MethodInterceptor {
    @Override
    public Object intercept(Object o, Method method, Object[] args, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
        beforePay();
        Object result = methodProxy.invokeSuper(o, args);
        afterPay();
        return result;
    }
    private void beforePay() {
        System.out.println("从招行取款");
    }
    private void afterPay() {
        System.out.println("支付给xx");
    }
}

public class CglibUtil {
    public static <T>T createProxy(T targetObject, MethodInterceptor methodInterceptor){
        return (T)Enhancer.create(targetObject.getClass(), methodInterceptor);
    }
}

1. JDK动态代理和cglib字节码生成的区别？

   • JDK动态代理只能对实现了接口的类生成代理，而不能针对类。

   • Cglib是针对类实现代理，主要是对指定的类生成一个子类，覆盖其中的方法，并覆盖其中方法的增强，但是因为采用的是继承 ，所以该类或方法最好不要生成final，对于final类或方法，是无法继承的。

2.如何选择是用jdk动态代理还是cglib动态代理？

Spring如何选择是用JDK还是cglib
i. 当bean实现接口时，会用JDK代理模式
ii. 当bean没有实现接口，用cglib实现