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彻底理清Java中的几种代理

ChenSino2021/3/14java大约 8 分钟

是兄弟就来看我的博客

1、代理的分类

2、各种代理的区别

2.1 动态代理

动态代理指的是程序运行期间动态的生成代理类，比如jdk的动态代理，技术上是通过反射来生成代理的类。cglib也是在运行时动态生成代理类，和jdk动态代理区别在于cglib是利用asm开源框架直接操作class字节码文件来生成代理类。

2.2 静态代理

静态代理值得是在编译期间就已经生成了一个新的代理类，比如：AspectJ，Lombok

3、Spring中提到的AOP和AspectJ属于什么代理

3.1 SpringAOP

SpringAOP并不是新东西，本质就是代理，底层使用的是Jdk动态代理或者Cglib代理，默认使用的是Jdk动态代理（当代理的类是一个接口时直接用jdk动态代理，当被代理的目标类不是接口，则调用Cglib进行代理，因为jdk动态代理只支持接口形式代理）。 另外我们在Spring中使用的AspectJ，主要是为了使用它的注解类，也就是说引入了Aspectj,我们在spring才能用注解的方式开发AOP，比如注解@Around、@Aspect、@Before、@JoinPoint等都是Aspectj包中的。Spring其实并没有用到Aspectj的 代理功能，仅仅是用了它这个包中的注解而已。

3.2 CGlib和JDK动态代理切换

AOP底层实现 2中代理方式
1. JDK 通过实现接口 通过Proxy.newProxyInstance产生代理对象
2. CGlib通过继承父类使用Enchancer创建新的代理对象

默认情况，AOP使用的是JDK动态代理

如果切换到CGlib
1. 基于注解AOP开发
<aop:aspectj-autoproxy proxy-target-class="true" />
2. 传统的AOP开发
<aop:config proxy-target-class="true"> </aop>

3.2 AspectJ

一个静态代理框架，在编译期间使用acj编译期自动生成代理类

4、比较几种代理

4.1 Jdk动态代理和Cglib动态代理区别

Jdk动态代理Cglib
代理目标是接口可代理普通类，生成普通类的子类当作代理类
使用反射生成代理类使用asm开源框架操作字节码
Java 语言自带的功能需要导入cglib包
反射性能较低直接修改字节码性能好

4.2 SpringAOP和AspectJ区别

springaop和aspectj区别

SPRING AOPASPECTJ
Implemented in pure JavaImplemented using extensions of Java programming language
No need for separate compilation processNeeds AspectJ compiler (ajc) unless LTW is set up
Only runtime weaving is availableRuntime weaving is not available. Supports compile-time, post-compile, and load-time Weaving
Less Powerful – only supports method level weavingMore Powerful – can weave fields, methods, constructors, static initializers, final class/methods, etc…
Can only be implemented on beans managed by Spring containerCan be implemented on all domain objects
Supports only method execution pointcutsSupport all pointcuts
Proxies are created of targeted objects, and aspects are applied on these proxiesAspects are weaved directly into code before application is executed (before runtime)
Much slower than AspectJBetter Performance
Easy to learn and applyComparatively more complicated than Spring AOP

5、各种代理的详细介绍以及示例代码

5.1 Jdk动态代理

5.1.1 jdk动态代理实现的原理

  1. jdk动态代理的入口java.lang.reflect.Proxy

    //java.lang.reflect.Proxy#newProxyInstance
/*Params:
        loader – the class loader to define the proxy class
        interfaces – the list of interfaces for the proxy class to implement
        h – the invocation handler to dispatch method invocations to 
*/
public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,Class<?>[] interfaces,InvocationHandler h)

    loader： 类加载器，用来加载代理目标的

    interfaces： 指定你要代理（增强）的接口，[jdk动态代理只能代理接口](#4.1 Jdk动态代理和Cglib动态代理区别)

    h：代理处理器，所有的代理增强都在这个处理器中的invoke中处理，在调用原方法时，会回调这个h对象的invoke方法，具体的参考后面的示例以及解析出来的代理类的代码。

    return ：返回的Object就是生成的代理对象

  2. 创建代理对象传参loader和class都好说，那么InvocationHandler怎么获得呢？

    public interface InvocationHandler {
    /**
    *Params:
    *proxy - 生成的代理对象，在生成的代理类中可以看到此处的proxy是通过this把自身传入了进来；
    *method - 原对象的method实例
    *args - 原对象方法的参数
    */
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
        throws Throwable;
}

    看源码可知，这是一个只包含invoke方法的接口类，使用第一步创建的代理对象，调用方法时会回调InvocationHandler中的invoke，，在invoke中我们可以修改原来的方法逻辑，比如在原方法前后打印一些东西。实际使用中我们需要自定义一个类来实现InvocationHandler，重写invoke

5.1.2 jdk动态代理demo
//创建一个接口，使用代理的方式在add方法执行前后打印点东西
public interface Executor {
    int add(int x, int y);
}
//接口实现类
public class ExecutorImpl implements Executor {
    @Override
    public int add(int x, int y) {
        System.out.println("调用add方法");
        return x + y;
    }
}
//InvocationHandler实现类，在此对被代理的对象的方法进行增强
public class LogTimeInvocationHandler implements InvocationHandler {
    /**
     * 被代理的对象（源对象）
     */
    private Object source;

    public LogTimeInvocationHandler(Object source) {
        this.source = source;
    }

    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        for (int i = 0; i < args.length; i++) {
            System.out.println("参数：" + args[i]);
        }
        System.out.println("我在原方法执行前打印。。。");
        Object result = method.invoke(source, args);
        System.out.println("我在原方法执行后打印。。。");
        return result;
    }
}
//主函数类，包含执行代理方法，以及打印代理方法
public class DynamicProxyTest {
    public static void main(String[] args) {
        //1. 创建一个代理对象，Proxy会自动返回一个代理类，此类是Excutor的子类
        Executor executor = (Executor) Proxy.newProxyInstance(Executor.class.getClassLoader(), new Class[]{Executor.class}, new LogTimeInvocationHandler(new ExecutorImpl()));
        //2. 把自动生成的代理对象打印到文件，方便查看分析
        Class<?> proxyClass = Proxy.getProxyClass(Executor.class.getClassLoader(), new Class[]{Executor.class});
        saveClass("$UserProxy", proxyClass.getInterfaces(), "/home/chenkun/Desktop/");
        //3. 使用代理对象调用
        int add = executor.add(1, 2);
    }

    /**
     * 生成代理类 class 并保持到文件中
     *
     * @param className  生成的代理类名称
     * @param interfaces 代理类需要实现的接口
     * @param pathdir    代理类保存的目录路径,以目录分隔符结尾
     */
    public static void saveClass(String className, Class<?>[] interfaces, String pathdir) {
        /**
         * 第一个参数是 代理类 名 。
         * 第二个参数是 代理类需要实现的接口
         */
        byte[] classFile = ProxyGenerator.generateProxyClass(className, interfaces);
        /**
         * 如果目录不存在就新建所有子目录
         */
        Path path1 = Paths.get(pathdir);
        if (!path1.toFile().exists()) {
            path1.toFile().mkdirs();
        }
        String path = pathdir + className + ".class";
        try (FileOutputStream fos = new FileOutputStream(path)) {
            fos.write(classFile);
            fos.flush();
            System.out.println("代理类class文件写入成功");
        } catch (Exception e) {
            System.out.println("写文件错误");
        }
    }

    /**
     * 设置保存Java动态代理生成的类文件。
     *
     * @throws Exception
     */
    public static void saveGeneratedJdkProxyFiles() throws Exception {
        Field field = System.class.getDeclaredField("props");
        field.setAccessible(true);
        Properties props = (Properties) field.get(null);
        props.put("sun.misc.ProxyGenerator.saveGeneratedFiles", "true");
    }
}

解析出来的动态生成的代理类，其实是一个同时继承了Proxy，另外实现了接口Executor的一个代理类，Proxy类中有个属性就是InvocationHandler

import com.chen.base.proxy.Executor;
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;
import java.lang.reflect.UndeclaredThrowableException;

public final class $ExecutorProxy0 extends Proxy implements Executor {
    private static Method m1;
    private static Method m2;
    private static Method m3;
    private static Method m0;

    public $ExecutorProxy0(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 int add(int var1, int var2) throws  {
        try {
            return (Integer)super.h.invoke(this, m3, new Object[]{var1, var2});
        } catch (RuntimeException | Error var4) {
            throw var4;
        } catch (Throwable var5) {
            throw new UndeclaredThrowableException(var5);
        }
    }

    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.chen.base.proxy.Executor").getMethod("add", Integer.TYPE, Integer.TYPE);
            m0 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("hashCode");
        } catch (NoSuchMethodException var2) {
            throw new NoSuchMethodError(var2.getMessage());
        } catch (ClassNotFoundException var3) {
            throw new NoClassDefFoundError(var3.getMessage());
        }
    }
}

自动生成的代理类中有个add方法，此方法回调了InvocationHandler的invoke方法，因此可以对原方法进行增强

 public final int add(int var1, int var2) throws  {
        try {
            return (Integer)super.h.invoke(this, m3, new Object[]{var1, var2});
        } catch (RuntimeException | Error var4) {
            throw var4;
        } catch (Throwable var5) {
            throw new UndeclaredThrowableException(var5);
        }
    }

另外有个简单的生成代理类的方法，只需要设置一个系统属性即可：

    public static void main(String[] args) {
    //配置此系统属性，会自动生成代理类
        System.setProperty("sun.misc.ProxyGenerator.saveGeneratedFiles","true");
        //1. 创建一个代理对象，Proxy会自动返回一个代理类，此类是Excutor的子类
        Executor executor = (Executor) Proxy.newProxyInstance(Executor.class.getClassLoader(), new Class[]{Executor.class}, new LogTimeInvocationHandler(new ExecutorImpl()));
        //2. 使用代理对象调用
        int add = executor.add(1, 2);
    }

5.2 Cglib动态代理

5.2.1

使用cglib需要添加依赖包

<!-- https://mvnrepository.com/artifact/cglib/cglib -->
<dependency>
    <groupId>cglib</groupId>
    <artifactId>cglib</artifactId>
    <version>3.3.0</version>
</dependency>
5.2.2 cglib代理demo
public class CGLibDemo {

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

    static class CglibProxy<T> implements MethodInterceptor {

        private T target;// 代理对象

        public T getInstance(T target) {
            this.target = target;
            Enhancer enhancer = new Enhancer();
            enhancer.setSuperclass(this.target.getClass());
            enhancer.setCallback(this);
            return (T) (enhancer.create());
        }

        @Override
        public Object intercept(Object o, Method method, Object[] args, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
            preOperation();
            Object retVal = methodProxy.invoke(this.target, args);
            postOperation();
            return retVal;
        }

        private void postOperation() {
            System.out.println("后置处理...");
        }

        private void preOperation() {
            System.out.println("前置处理...");
        }

    }

    public static void main(String[] args) {
        CglibProxy<Car> cglibProxy = new CglibProxy<>();
        Car car = cglibProxy.getInstance(new Car());
        car.run();
    }

}

5.3 、SpringAOP 在springboot项目中使用

5.3.1 、SpringAOP

SpringAOP和AspectJ不是竞争关系，事实SpringAOP在项目中使用一般还依赖AspectJ,比如以下代码中的几个注解@Aspect @Before @After等是来自AspectJ，但SpringAOP也仅仅是使用了AspectJ中的注解，并没有引入AspectJ的编译器，其使用比AspectJ简单方便多了。他俩的关系可以参考此处

5.3.2 SpringAop的demo
<!--导入依赖--> 	 
<dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-aop</artifactId>
        </dependency>
//在所有com.chen.controller包下的所有类，所有方法都应用增强
@Aspect
@Component
public class MyAdvice {

    @Pointcut("execution (* com.chen.controller.*.*(..))")
    public void test() {

    }

    @Before("test()")
    public void beforeAdvice() {
        System.out.println("beforeAdvice...");
    }

    @After("test()")
    public void afterAdvice() {
        System.out.println("afterAdvice...");
    }

    @Around("test()")
    public void aroundAdvice(ProceedingJoinPoint proceedingJoinPoint) {
        System.out.println("before");
        try {
            proceedingJoinPoint.proceed();
        } catch (Throwable t) {
            t.printStackTrace();
        }
        System.out.println("after");
    }
}
@RestController
@RequestMapping("/")
public class HelloController {
    @RequestMapping("userinfo")
    public String getUserInfo() {
        System.out.println("执行目标方法。。。。");
        return "user...";
    }
}

输出结果：

before
beforeAdvice...
执行目标方法。。。。
afterAdvice...
after

5.4 AspectJ

//TODO 未完待续

6、参考

JDK Proxy和Cglib代理的区别

贡献者

chenkunChenSino
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