介绍

动态代理的常用实现方式是反射。反射机制是指程序在运行期间可以访问、检测和修改其本身状态或行为的一种能力,使用反射我们可以调用任意一个类对象,以及类对象中包含的属性及方法。

但动态代理不止有反射一种实现方式,例如,动态代理可以通过 CGLib 来实现,而 CGLib 是基于 ASM(一个 Java 字节码操作框架)而非反射实现的。简单来说,动态代理是一种行为方式,而反射或 ASM 只是它的一种实现手段而已。

JDK Proxy 和 CGLib 的区别主要体现在以下几个方面:

  • JDK Proxy 是 Java 语言自带的功能,无需通过加载第三方类实现;
  • Java 对 JDK Proxy 提供了稳定的支持,并且会持续的升级和更新 JDK Proxy,例如 Java 8 版本中的 JDK Proxy 性能相比于之前版本提升了很多;
  • JDK Proxy 是通过拦截器加反射的方式实现的;
  • JDK Proxy 只能代理继承接口的类;
  • JDK Proxy 实现和调用起来比较简单;
  • CGLib 是第三方提供的工具,基于 ASM 实现的,性能比较高;
  • CGLib 无需通过接口来实现,它是通过实现子类的方式来完成调用的。

考点分析

很多人经常会把反射和动态代理划为等号,但从严格意义上来说,这种想法是不正确的,真正能搞懂它们之间的关系,也体现了你扎实 Java 的基本功。和这个问题相关的知识点,还有以下几个:

  • 你对 JDK Proxy 和 CGLib 的掌握程度。
  • Lombok 是通过反射实现的吗?
  • 动态代理和静态代理有什么区别?
  • 动态代理的使用场景有哪些?
  • Spring 中的动态代理是通过什么方式实现的?

知识扩展

1.JDK Proxy 和 CGLib 的使用及代码分析

JDK Proxy 动态代理实现

JDK Proxy 动态代理的实现无需引用第三方类,只需要实现 InvocationHandler 接口,重写 invoke() 方法即可,整个实现代码如下所示:

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

/**
 * JDK Proxy 相关示例
 */
public class ProxyExample {
    static interface Car {
        void running();
    }

    static class Bus implements Car {
        @Override
        public void running() {
            System.out.println("The bus is running.");
        }
    }

    static class Taxi implements Car {
        @Override
        public void running() {
            System.out.println("The taxi is running.");
        }
    }

    /**
     * JDK Proxy
     */
    static class JDKProxy implements InvocationHandler {
        private Object target; // 代理对象

        // 获取到代理对象
        public Object getInstance(Object target) {
            this.target = target;
            // 取得代理对象
            return Proxy.newProxyInstance(target.getClass().getClassLoader(),
                    target.getClass().getInterfaces(), this);
        }

        /**
         * 执行代理方法
         * @param proxy  代理对象
         * @param method 代理方法
         * @param args   方法的参数
         * @return
         * @throws InvocationTargetException
         * @throws IllegalAccessException
         */
        @Override
        public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
                throws InvocationTargetException, IllegalAccessException {
            System.out.println("动态代理之前的业务处理.");
            Object result = method.invoke(target, args); // 执行调用方法(此方法执行前后,可以进行相关业务处理)
            return result;
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        // 执行 JDK Proxy
        JDKProxy jdkProxy = new JDKProxy();
        Car carInstance = (Car) jdkProxy.getInstance(new Taxi());
        carInstance.running();

以上程序的执行结果是:

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动态代理之前的业务处理.
The taxi is running.

可以看出 JDK Proxy 实现动态代理的核心是实现 Invocation 接口,我们查看 Invocation 的源码,会发现里面其实只有一个 invoke() 方法,源码如下:

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public interface InvocationHandler {
  public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
          throws Throwable;
}

这是因为在动态代理中有一个重要的角色也就是代理器,它用于统一管理被代理的对象,显然 InvocationHandler 就是这个代理器,而 invoke() 方法则是触发代理的执行方法,我们通过实现 Invocation 接口来拥有动态代理的能力。

CGLib 的实现

在使用 CGLib 之前,要先在项目中引入 CGLib 框架,在 pom.xml 中添加如下配置:

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<!-- https://mvnrepository.com/artifact/cglib/cglib -->
<dependency>
    <groupId>cglib</groupId>
    <artifactId>cglib</artifactId>
    <version>3.3.0</version>
</dependency>

CGLib 实现代码如下:

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package com.lagou.interview;

import net.sf.cglib.proxy.Enhancer;
import net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor;
import net.sf.cglib.proxy.MethodProxy;

import java.lang.reflect.Method;

public class CGLibExample {

    static class Car {
        public void running() {
            System.out.println("The car is running.");
        }
    }

    /**
     * CGLib 代理类
     */
    static class CGLibProxy implements MethodInterceptor {
        private Object target; // 代理对象

        public Object getInstance(Object target) {
            this.target = target;
            Enhancer enhancer = new Enhancer();
            // 设置父类为实例类
            enhancer.setSuperclass(this.target.getClass());
            // 回调方法
            enhancer.setCallback(this);
            // 创建代理对象
            return enhancer.create();
        }

        @Override
        public Object intercept(Object o, Method method,
                                Object[] objects, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
            System.out.println("方法调用前业务处理.");
            Object result = methodProxy.invokeSuper(o, objects); // 执行方法调用
            return result;
        }
    }

    // 执行 CGLib 的方法调用
    public static void main(String[] args) {
        // 创建 CGLib 代理类
        CGLibProxy proxy = new CGLibProxy();
        // 初始化代理对象
        Car car = (Car) proxy.getInstance(new Car());
        // 执行方法
        car.running();

以上程序的执行结果是:

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方法调用前业务处理.
The car is running.

可以看出 CGLib 和 JDK Proxy 的实现代码比较类似,都是通过实现代理器的接口,再调用某一个方法完成动态代理的,唯一不同的是,CGLib 在初始化被代理类时,是通过 Enhancer 对象把代理对象设置为被代理类的子类来实现动态代理的。因此被代理类不能被关键字 final 修饰,如果被 final 修饰,再使用 Enhancer 设置父类时会报错,动态代理的构建会失败。

2.Lombok 原理分析

lombok的分析我单独写了一个帖子:

点我到大

3.动态代理知识点扩充

当面试官问动态代理的时候,经常会问到它和静态代理的区别?静态代理其实就是事先写好代理类,可以手工编写也可以使用工具生成,但它的缺点是每个业务类都要对应一个代理类,特别不灵活也不方便,于是就有了动态代理。

动态代理的常见使用场景有 RPC 框架的封装、AOP(面向切面编程)的实现、JDBC 的连接等。

Spring 框架中同时使用了两种动态代理 JDK Proxy 和 CGLib,当 Bean 实现了接口时,Spring 就会使用 JDK Proxy,在没有实现接口时就会使用 CGLib,我们也可以在配置中指定强制使用 CGLib,只需要在 Spring 配置中添加 <aop:aspectj-autoproxy proxy-target-class="true"/> 即可。

小结

JDK Proxy 是 Java 语言内置的动态代理,必须要通过实现接口的方式来代理相关的类,而 CGLib 是第三方提供的基于 ASM 的高效动态代理类,它通过实现被代理类的子类来实现动态代理的功能,因此被代理的类不能使用 final 修饰。

除了 JDK Proxy 和 CGLib 之外, Java 中常用的工具类 Lombok ,它其实和反射是没有任何关系的;最后讲了动态代理的使用场景以及 Spring 中动态代理的实现方式,希望本文可以帮助到你。