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深入理解Cglib动态代理及手动实现

HOT_POT
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发布于 2018/07/28 17:29
字数 2707
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CGLIB介绍与原理(部分节选自网络)

一、什么是CGLIB?

CGLIB是一个功能强大,高性能的代码生成包。它为没有实现接口的类提供代理,为JDK的动态代理提供了很好的补充。通常可以使用Java的动态代理创建代理,但当要代理的类没有实现接口或者为了更好的性能,CGLIB是一个好的选择。

二、CGLIB原理

CGLIB原理:动态生成一个要代理类的子类,子类重写要代理的类的所有不是final的方法。在子类中采用方法拦截的技术拦截所有父类方法的调用,顺势织入横切逻辑。它比使用java反射的JDK动态代理要快。

CGLIB底层:使用字节码处理框架ASM,来转换字节码并生成新的类。不鼓励直接使用ASM,因为它要求你必须对JVM内部结构包括class文件的格式和指令集都很熟悉。

CGLIB缺点:对于final方法,无法进行代理。

三、CGLIB的应用

广泛的被许多AOP的框架使用,例如Spring AOP和dynaop。Hibernate使用CGLIB来代理单端single-ended(多对一和一对一)关联。

四、CGLIB的API

1、Jar包

cglib-nodep-2.2.jar:使用nodep包不需要关联asm的jar包,jar包内部包含asm的类.

cglib-2.2.jar:使用此jar包需要关联asm的jar包,否则运行时报错.

2、CGLIB类库:

由于基本代码很少,学起来有一定的困难,主要是缺少文档和示例,这也是CGLIB的一个不足之处

本系列使用的CGLIB版本是2.2

net.sf.cglib.core:底层字节码处理类,他们大部分与ASM有关系。

net.sf.cglib.transform:编译期或运行期类和类文件的转换

net.sf.cglib.proxy:实现创建代理和方法拦截器的类

net.sf.cglib.reflect:实现快速反射和C#风格代理的类

net.sf.cglib.util:集合排序等工具类

net.sf.cglib.beans:JavaBean相关的工具类

本篇介绍通过MethodInterceptor和Enhancer实现一个动态代理。

一、首先说一下JDK中的动态代理

JDK中的动态代理是通过反射类Proxy以及InvocationHandler回调接口实现的,

但是,JDK中所要进行动态代理的类必须要实现一个接口,也就是说只能对该类所实现接口中定义的方法进行代理,这在实际编程中具有一定的局限性,而且使用反射的效率也并不是很高。

二、使用CGLib实现

使用CGLib实现动态代理,完全不受代理类必须实现接口的限制,而且CGLib底层采用ASM字节码生成框架,使用字节码技术生成代理类,比使用Java反射效率要高。唯一需要注意的是,CGLib不能对声明为final的方法进行代理,因为CGLib原理是动态生成被代理类的子类。

下面,将通过一个实例介绍使用CGLib实现动态代理。

1、被代理类

首先,定义一个类,该类没有实现任何接口

package com.zghw.cglib;
 
/**
 * 没有实现接口,需要CGlib动态代理的目标类
 * 
 * @author zghw
 *
 */
public class TargetObject {
	public String method1(String paramName) {
		return paramName;
	}
 
	public int method2(int count) {
		return count;
	}
 
	public int method3(int count) {
		return count;
	}
 
	@Override
	public String toString() {
		return "TargetObject []"+ getClass();
	}
}

2、拦截器

    定义一个拦截器。在调用目标方法时,CGLib会回调MethodInterceptor接口方法拦截,来实现你自己的代理逻辑,类似于JDK中的InvocationHandler接口。

package com.zghw.cglib;
 
import java.lang.reflect.Method;
 
import net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor;
import net.sf.cglib.proxy.MethodProxy;
/**
 * 目标对象拦截器,实现MethodInterceptor
 * @author zghw
 *
 */
public class TargetInterceptor implements MethodInterceptor{
 
	/**
	 * 重写方法拦截在方法前和方法后加入业务
	 * Object obj为目标对象
	 * Method method为目标方法
	 * Object[] params 为参数,
	 * MethodProxy proxy CGlib方法代理对象
	 */
	@Override
	public Object intercept(Object obj, Method method, Object[] params,
			MethodProxy proxy) throws Throwable {
		System.out.println("调用前");
		Object result = proxy.invokeSuper(obj, params);
		System.out.println(" 调用后"+result);
		return result;
	}
 
}

参数:Object为由CGLib动态生成的代理类实例,Method为上文中实体类所调用的被代理的方法引用,Object[]为参数值列表,MethodProxy为生成的代理类对方法的代理引用。

返回:从代理实例的方法调用返回的值。

其中,proxy.invokeSuper(obj,arg):

调用代理类实例上的proxy方法的父类方法(即实体类TargetObject中对应的方法)

在这个示例中,只在调用被代理类方法前后各打印了一句话,当然实际编程中可以是其它复杂逻辑。

3、生成动态代理类

package com.zghw.cglib;
 
import net.sf.cglib.proxy.Callback;
import net.sf.cglib.proxy.CallbackFilter;
import net.sf.cglib.proxy.Enhancer;
import net.sf.cglib.proxy.NoOp;
 
public class TestCglib {
	public static void main(String args[]) {
		Enhancer enhancer =new Enhancer();
		enhancer.setSuperclass(TargetObject.class);
		enhancer.setCallback(new TargetInterceptor());
		TargetObject targetObject2=(TargetObject)enhancer.create();
		System.out.println(targetObject2);
		System.out.println(targetObject2.method1("mmm1"));
		System.out.println(targetObject2.method2(100));
		System.out.println(targetObject2.method3(200));
	}
}

这里Enhancer类是CGLib中的一个字节码增强器,它可以方便的对你想要处理的类进行扩展,以后会经常看到它。

首先将被代理类TargetObject设置成父类,然后设置拦截器TargetInterceptor,最后执行enhancer.create()动态生成一个代理类,并从Object强制转型成父类型TargetObject。

最后,在代理类上调用方法.

4、回调过滤器CallbackFilter

一、作用

在CGLib回调时可以设置对不同方法执行不同的回调逻辑,或者根本不执行回调。

在JDK动态代理中并没有类似的功能,对InvocationHandler接口方法的调用对代理类内的所以方法都有效。

定义实现过滤器CallbackFilter接口的类:

package com.zghw.cglib;
 
import java.lang.reflect.Method;
 
import net.sf.cglib.proxy.CallbackFilter;
/**
 * 回调方法过滤
 * @author zghw
 *
 */
public class TargetMethodCallbackFilter implements CallbackFilter {
 
	/**
	 * 过滤方法
	 * 返回的值为数字,代表了Callback数组中的索引位置,要到用的Callback
	 */
	@Override
	public int accept(Method method) {
		if(method.getName().equals("method1")){
			System.out.println("filter method1 ==0");
			return 0;
		}
		if(method.getName().equals("method2")){
			System.out.println("filter method2 ==1");
			return 1;
		}
		if(method.getName().equals("method3")){
			System.out.println("filter method3 ==2");
			return 2;
		}
		return 0;
	}
 
}

其中return值为被代理类的各个方法在回调数组Callback[]中的位置索引(见下文)。

package com.zghw.cglib;
 
import net.sf.cglib.proxy.Callback;
import net.sf.cglib.proxy.CallbackFilter;
import net.sf.cglib.proxy.Enhancer;
import net.sf.cglib.proxy.NoOp;
 
public class TestCglib {
	public static void main(String args[]) {
		Enhancer enhancer =new Enhancer();
		enhancer.setSuperclass(TargetObject.class);
		CallbackFilter callbackFilter = new TargetMethodCallbackFilter();
		
		/**
		 * (1)callback1:方法拦截器
		   (2)NoOp.INSTANCE:这个NoOp表示no operator,即什么操作也不做,代理类直接调用被代理的方法不进行拦截。
		   (3)FixedValue:表示锁定方法返回值,无论被代理类的方法返回什么值,回调方法都返回固定值。
		 */
		Callback noopCb=NoOp.INSTANCE;
		Callback callback1=new TargetInterceptor();
		Callback fixedValue=new TargetResultFixed();
		Callback[] cbarray=new Callback[]{callback1,noopCb,fixedValue};
		//enhancer.setCallback(new TargetInterceptor());
		enhancer.setCallbacks(cbarray);
		enhancer.setCallbackFilter(callbackFilter);
		TargetObject targetObject2=(TargetObject)enhancer.create();
		System.out.println(targetObject2);
		System.out.println(targetObject2.method1("mmm1"));
		System.out.println(targetObject2.method2(100));
		System.out.println(targetObject2.method3(100));
		System.out.println(targetObject2.method3(200));
	}
}
package com.zghw.cglib;
 
import net.sf.cglib.proxy.FixedValue;
/**
 * 表示锁定方法返回值,无论被代理类的方法返回什么值,回调方法都返回固定值。
 * @author zghw
 *
 */
public class TargetResultFixed implements FixedValue{
 
	/**
	 * 该类实现FixedValue接口,同时锁定回调值为999
	 * (整型,CallbackFilter中定义的使用FixedValue型回调的方法为getConcreteMethodFixedValue,该方法返回值为整型)。
	 */
	@Override
	public Object loadObject() throws Exception {
		System.out.println("锁定结果");
		Object obj = 999;
		return obj;
	}
 
}

5.延迟加载对象

一、作用:
说到延迟加载,应该经常接触到,尤其是使用Hibernate的时候,本篇将通过一个实例分析延迟加载的实现方式。
LazyLoader接口继承了Callback,因此也算是CGLib中的一种Callback类型。

另一种延迟加载接口Dispatcher。

Dispatcher接口同样继承于Callback,也是一种回调类型。

但是Dispatcher和LazyLoader的区别在于:LazyLoader只在第一次访问延迟加载属性时触发代理类回调方法,而Dispatcher在每次访问延迟加载属性时都会触发代理类回调方法。

 

二、示例:
首先定义一个实体类LoaderBean,该Bean内有一个需要延迟加载的属性PropertyBean。

package com.zghw.cglib;
 
import net.sf.cglib.proxy.Enhancer;
 
public class LazyBean {
	private String name;
	private int age;
	private PropertyBean propertyBean;
	private PropertyBean propertyBeanDispatcher;
 
	public LazyBean(String name, int age) {
		System.out.println("lazy bean init");
		this.name = name;
		this.age = age;
		this.propertyBean = createPropertyBean();
		this.propertyBeanDispatcher = createPropertyBeanDispatcher();
	}
 
	
 
	/**
	 * 只第一次懒加载
	 * @return
	 */
	private PropertyBean createPropertyBean() {
		/**
		 * 使用cglib进行懒加载 对需要延迟加载的对象添加代理,在获取该对象属性时先通过代理类回调方法进行对象初始化。
		 * 在不需要加载该对象时,只要不去获取该对象内属性,该对象就不会被初始化了(在CGLib的实现中只要去访问该对象内属性的getter方法,
		 * 就会自动触发代理类回调)。
		 */
		Enhancer enhancer = new Enhancer();
		enhancer.setSuperclass(PropertyBean.class);
		PropertyBean pb = (PropertyBean) enhancer.create(PropertyBean.class,
				new ConcreteClassLazyLoader());
		return pb;
	}
	/**
	 * 每次都懒加载
	 * @return
	 */
	private PropertyBean createPropertyBeanDispatcher() {
		Enhancer enhancer = new Enhancer();
		enhancer.setSuperclass(PropertyBean.class);
		PropertyBean pb = (PropertyBean) enhancer.create(PropertyBean.class,
				new ConcreteClassDispatcher());
		return pb;
	}
	public String getName() {
		return name;
	}
 
	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}
 
	public int getAge() {
		return age;
	}
 
	public void setAge(int age) {
		this.age = age;
	}
 
	public PropertyBean getPropertyBean() {
		return propertyBean;
	}
 
	public void setPropertyBean(PropertyBean propertyBean) {
		this.propertyBean = propertyBean;
	}
 
	public PropertyBean getPropertyBeanDispatcher() {
		return propertyBeanDispatcher;
	}
 
	public void setPropertyBeanDispatcher(PropertyBean propertyBeanDispatcher) {
		this.propertyBeanDispatcher = propertyBeanDispatcher;
	}
 
	@Override
	public String toString() {
		return "LazyBean [name=" + name + ", age=" + age + ", propertyBean="
				+ propertyBean + "]";
	}
}
package com.zghw.cglib;
 
public class PropertyBean {
	private String key;
	private Object value;
	public String getKey() {
		return key;
	}
	public void setKey(String key) {
		this.key = key;
	}
	public Object getValue() {
		return value;
	}
	public void setValue(Object value) {
		this.value = value;
	}
	@Override
	public String toString() {
		return "PropertyBean [key=" + key + ", value=" + value + "]" +getClass();
	}
	
}
package com.zghw.cglib;
 
import net.sf.cglib.proxy.LazyLoader;
 
public class ConcreteClassLazyLoader implements LazyLoader {
	/**
	 * 对需要延迟加载的对象添加代理,在获取该对象属性时先通过代理类回调方法进行对象初始化。
	 * 在不需要加载该对象时,只要不去获取该对象内属性,该对象就不会被初始化了(在CGLib的实现中只要去访问该对象内属性的getter方法,
	 * 就会自动触发代理类回调)。
	 */
	@Override
	public Object loadObject() throws Exception {
		System.out.println("before lazyLoader...");
		PropertyBean propertyBean = new PropertyBean();
		propertyBean.setKey("zghw");
		propertyBean.setValue(new TargetObject());
		System.out.println("after lazyLoader...");
		return propertyBean;
	}
 
}
package com.zghw.cglib;
 
import net.sf.cglib.proxy.Dispatcher;
 
public class ConcreteClassDispatcher implements Dispatcher{
 
	@Override
	public Object loadObject() throws Exception {
		System.out.println("before Dispatcher...");
		PropertyBean propertyBean = new PropertyBean();
		propertyBean.setKey("xxx");
		propertyBean.setValue(new TargetObject());
		System.out.println("after Dispatcher...");
		return propertyBean;
	}
 
}

6.接口生成器InterfaceMaker

一、作用:

InterfaceMaker会动态生成一个接口,该接口包含指定类定义的所有方法。

二、示例:

package com.zghw.cglib;
 
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
 
import net.sf.cglib.proxy.Enhancer;
import net.sf.cglib.proxy.InterfaceMaker;
import net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor;
import net.sf.cglib.proxy.MethodProxy;
 
public class TestInterfaceMaker {
 
	public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException, SecurityException, IllegalAccessException, IllegalArgumentException, InvocationTargetException {
		InterfaceMaker interfaceMaker =new InterfaceMaker();
		//抽取某个类的方法生成接口方法
		interfaceMaker.add(TargetObject.class);
		Class<?> targetInterface=interfaceMaker.create();
		for(Method method : targetInterface.getMethods()){
			System.out.println(method.getName());
		}
		//接口代理并设置代理接口方法拦截
		Object object = Enhancer.create(Object.class, new Class[]{targetInterface}, new MethodInterceptor(){
			@Override
			public Object intercept(Object obj, Method method, Object[] args,
					MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
				if(method.getName().equals("method1")){
					System.out.println("filter method1 ");
					return "mmmmmmmmm";
				}
				if(method.getName().equals("method2")){
					System.out.println("filter method2 ");
					return 1111111;
				}
				if(method.getName().equals("method3")){
					System.out.println("filter method3 ");
					return 3333;
				}
				return "default";
			}});
		Method targetMethod1=object.getClass().getMethod("method3",new Class[]{int.class});
		int i=(int)targetMethod1.invoke(object, new Object[]{33});
		Method targetMethod=object.getClass().getMethod("method1",new Class[]{String.class});
		System.out.println(targetMethod.invoke(object, new Object[]{"sdfs"}));
	}
 
}

 

本文转载自:https://blog.csdn.net/zghwaicsdn/article/details/50957474

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