java的静态代理和动态代理（jdkcglib）

Posted 2020-08-04 xs

一、代理模式

代理的概念来自于设计模式中的代理模式，先了解一下代理模式

1、结构图

2、参与者

Subject：接口，定义代理类和实际类的共用接口

RealSubject：实际类，实现Subject这个接口

Proxy：代理类，实现Subject这个接口，内部引用一个RealSubject实际类

3、描述

Proxy实现了Subject接口，内部引用一个RealSubject实际类，RealSubject能做的Proxy都会

于是Proxy代替了RealSubject，实例化到Subject里交给客户端调用，而客户端不知道自己实际用的是谁

客户端调用了Subject接口中的Request()方法，实际上访问的是Proxy

Proxy类提供了一个客户端对RealSubject的间接性访问的过程，在这个过程中可以做很多的控制

4、意图

控制对象的访问

5、应用场景

虚代理：根据需要来创建开销很大的对象，该对象只有在需要的时候才会被真正创建

远程代理：用来在不同的地址空间上代表同一个对象，这个不同的地址空间可以是在本机，也可以在其他机器上，在java里面最典型的就是RMI技术

copy-on-write代理：在客户端操作的时候，只有对象确实改变了，才会真的拷贝(或克隆)一个目标对象，算是虚代理的一个分支

保护代理：控制对原始对象的访问，如果有需要，可以给不同的用户提供不同的访问权限，以控制他们对原始对象的访问

Cache代理：为那些昂贵操作的结果提供临时的存储空间，以便多个客户端可以共享这些结果

防火墙代理：保护对象不被恶意用户访问和操作

同步代理：使多个用户能够同时访问目标对象而没有冲突

 

二、静态代理

java中的静态代理就是代理模式最简单的实现，下面是示例代码：

//接口
public interface Subject {
	void Request();
}

//实际类
public class RealSubject implements Subject {
	public void Request() {
		System.out.println("执行具体的功能");
	}
}

//代理类
public class Proxy implements Subject {
	private Subject realSubject = null;

	public Proxy(Subject subject) {
		realSubject = subject;
	}

	public void Request() {
		System.out.println("静态代理开始");
		realSubject.Request();
		System.out.println("静态代理结束");
	}
}

//客户端
public class Client {
	public static void main(String[] args) {
		RealSubject realSubject = new RealSubject();
		realSubject.Request();
		
		Subject subject = new Proxy(realSubject);
		subject.Request();
	}
}

执行的结果是：

 

静态代理的局限：

一个代理类Proxy只能服务Subject一种接口，如果有10个不同类型的对象，需要创建10个代理类，类的数量激增、也增加了代码的冗余

 

如果只用一个代理类，就能完成全部的代理功能就好了，于是就有了动态代理

 

三、动态代理

静态代理的代码，在编译后就生成了代理类的.class字节码文件，所以在程序运行以前，代理类和实际类的关系就确定了

而动态代理不同，代理类的字节码是在程序运行期间，由JVM根据反射等机制动态生成的，代理类和实际类的关系是在程序运行时确定的

依托反射等机制，动态代理可以动态生成任意类型的代理类，一个代理的处理程序就可以处理多种对象，程序更加的灵活，也更容易扩展

spring的AOP、RMI远程代理就是依靠动态代理来实现的

 

java中的动态代理有两种，一种是java自带的jdk动态代理，一种是基于cglib的动态代理

 

1、jdk动态代理

jdk1.3开始，java语言提供了对动态代理的支持，主要会使用到java.lang.reflect包下的Proxy和InvocationHandler类

(1)、Proxy

Proxy类提供了用于创建动态代理类和实例对象的方法，它是所创建的动态代理类的父类

其中newProxyInstance()方法用来获得动态生成的代理类实例，第一个参数是实际类的类加载器，第二个参数是实际类的接口列表，第三个参数是代理处理程序类

(2)、InvocationHandler

InvocationHandler接口是代理处理程序类的实现接口，每一个被生成的代理类实例都可以提供一个相关的代理处理程序类，代理类实例的方法被调用时会回调invoke()方法

invoke()方法用来处理代理类实例的方法调用并返回结果，实现自己的代理逻辑，第一个参数是代理类实例，第二个参数是需要代理的方法，第三个参数是方法的参数数组

//接口
public interface Subject {
	void Request();
}

//实际类
public class RealSubject implements Subject {
	public void Request() {
		System.out.println("执行具体的功能");
	}
}

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

//代理处理程序类
public class ProxyHandler implements InvocationHandler {
	
	private Object target;
	
	public ProxyHandler(Object target) {
		this.target = target;
	}
	
	@Override
	public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] param) throws Throwable {
		System.out.println("jdk动态代理开始");
		Object result = method.invoke(target, param);
    	System.out.println("jdk动态代理结束");
    	
		return result;
	}
}

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

//客户端
public class Client {
	public static void main(String[] args) {
		RealSubject realSubject = new RealSubject();
		
		InvocationHandler handler = new ProxyHandler(realSubject);
		Subject subject = (Subject)Proxy.newProxyInstance(realSubject.getClass().getClassLoader(), realSubject.getClass().getInterfaces(), handler);
		
		subject.Request();
	}
}

执行的结果是：

 

通过"realSubject.getClass().getInterfaces()"这句可以看到，jdk动态代理的实现是依赖接口的

如果是抽象类或者一般的类需要进行代理，jdk动态代理就无法满足了，只有使用cglib动态代理

 

2、cglib动态代理

cglib是一个强大的高性能的代码生成包，广泛的被许多AOP的框架使用，它的开源地址在https://github.com/cglib/cglib

通过它实现动态代理，主要用到import net.sf.cglib.proxy包下的MethodInterceptor、MethodProxy和Enhancer类

(1)、MethodInterceptor

MethodInterceptor类是方法拦截器，代理类实例的方法被调用时会回调MethodInterceptor的intercept()方法拦截，用来实现自己的代理逻辑，类似于jdk动态代理的InvocationHandler接口

(2)、MethodProxy

MethodProxy是intercept()方法中的第四个参数的类型，它是实际类方法的代理引用，使用methodProxy比使用jdk自身的method在效率上会有提升

(3)、Enhancer

Enhancer用来动态创建实际类子类的代理类实例，setSuperclass()方法设置实际类为父类，setCallback()方法建立方法回调，create()方法创建一个代理类实例

//实际类
public class RealSubject {
	public void Request() {
		System.out.println("执行具体的功能");
	}
	
	public final void RequestFinal() {
		System.out.println("执行具体的功能（final）");
	}
}

import java.lang.reflect.Method;
import net.sf.cglib.proxy.Enhancer;
import net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor;
import net.sf.cglib.proxy.MethodProxy;

//方法拦截器
public class ProxyInterceptor implements MethodInterceptor {
	public Object intercept(Object proxy, Method method, Object[] params, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
		System.out.println("cglib动态代理开始");
		Object result = methodProxy.invokeSuper(proxy, params);
		System.out.println("cglib动态代理开始");
		
		return result;
	}
	
	//创建代理类实例
	public Object newProxy(Object target) 
	{
		Enhancer enhancer = new Enhancer();
		enhancer.setSuperclass(target.getClass());
		enhancer.setCallback(this);
		return enhancer.create();
	}
}

//客户端
public class Client {
	public static void main(String[] args) {
		RealSubject realSubject = new RealSubject();
		
		ProxyInterceptor proxyInterceptor = new ProxyInterceptor();
		RealSubject subject = (RealSubject)proxyInterceptor.newProxy(realSubject);
		
		subject.Request();
		subject.RequestFinal();
	}
}

执行的结果是：

 

通过输出的结果可以发现final的方法cglib是无法处理的，因为cglib是基于继承的代理，final的方法无法被重写

 

3、jdk、cglib动态代理的区别

jdk动态代理是由java内部的反射机制生成一个实现代理接口的匿名类，被代理的类必须要实现一个接口，如果某个类没有实现接口则不能生成代理对象，实际使用中会有一些局限性

cglib动态代理底层是借助asm来实现的，加载实际类的.class文件，修改其字节码生成子类来处理，比java反射效率要高一些，不过生成子类的方式也带来小问题：目标类不能声明成final，因为final类不能被继承，无法生成代理；目标方法也不能声明成final，final方法不能被重写，无法得到处理

在实际使用中cglib的应用更加广泛，效率更有优势

 

实例代码地址：https://github.com/ctxsdhy/cnblogs-example