动态代理是指在运行时,动态生成代理类。代理类的字节码将在运行时生成并载入当前的ClassLoader.
生成动态代理类的方法很多,如JDK自带的动态代理、CGLIB、Javassist或者ASM库。
JDK动态代理使用简单,它内置在JDK中,因此不需要引入第三方Jar包,但相对功能比较弱。CGLIB和Javassist都是高级的字节码生成库,总体性能比JDK自带的动态代理好,而且功能十分强大。ASM是低级的字节码生成工具,使用ASM已经近乎在于使用Javabytecode编程,对开发人员要求较高,也是性能最好的一种动态代理生辰工具。但ASM的使用是在过于繁琐,而且性能也没有数量级的提升,与CGLIB等高级字节码生成工具相比,ASM程序的可维护性也较差。
JDK实现
1、步骤
1)通过实现InvocationHandler接口创建自己的调用处理器
2)通过为Proxy类指定ClassLoader对象和一组interface来创建动态代理类
3)通过反射机制获得动态代理类的构造函数,其唯一参数类型是调用处理器接口类型
4)通过构造函数创建动态代理类实例,构造时调用处理器对象作为参数被传入
2、创建代理
3、代码
执行过程:
如图,目标对象的方法调用被Proxy拦截,在InvocationHandler中的回调方法中通过反射调用,这种动态代理的方法实现了对类的方法的运行时修改。
JDK动态代理有个缺点,那就是不能对类进行代理,只能对接口进行代理,如果我们的类没有实现任何接口,那么就不能使用这种方式进行动态代理(因为$Proxy()这个类集成了Proxy,Java的集成不允许出现多个父类)。准确的说这不应该是缺点,一个良好的系统,每个类都应该有一个接口与之对应。针对接口编程。
CGLIB实现
Javassist实现
一种是使用代理工厂创建,另一种通过使用动态代码创建。使用代理工厂创建时,方法与CGLIB类似,也需要实现一个用于代理逻辑处理的Handler:例如createJavassistDynProxy();使用动态代码创建,生成字节码,这种方式可以非常灵活,甚至可以在运行时生成业务逻辑,如createJavassistBytecodeDynamicProxy()方法。
三种动态代理:JDK动态代理创建速度优于CGLIB动态代理,但是在函数的调用性能上远不如CGLIB和Javassist。故CGLIB和Javassist整体性能上比JDK动态代理好。
性能比较:
Javassist字节码最快,CGLIB次之,是JDK的两倍。
它们都是通过字节码生成来实现动态代理的。只不过是它们生成的字节码不一样,像JDK,CGLIB都考虑了很多因素,以及继承或包装了自己的一些类,所以生成的字节码非常大,而我们很多时候用不上这些,手工生成的字节码非常小(Javassist是手工生成的字节码),所以速度快。
另外,ASM也是手工生成的字节码,速度也很快,但是它没有一个数量级,通常情况下选用Javassist生成字节码的方式。
另外,从严格意义上将Aspectj不能算动态代理,应该是静态代理,因为它采用的是编译器植入。用aspectj,需要写相应的xml,定义切面,织入点等,然后由aspectj的编译器来编译出新的字节码文件,这明显是静态代理。
下面附上jdk proxy内幕
- public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader, Class<?>[] interfaces, InvocationHandler h)
- throws IllegalArgumentException {
- //InvocationHandler不能为空,因为对代理对象的所有方法调用实际上都会委托到InvocationHandler的invoke方法,
- //这个我们后面通过查看产生的代理类的源代码便会一目了然
- if (h == null) {
- throw new NullPointerException();
- }
- //这个是核心的地方,通过提供的ClassLoader和interface列表来产生代理类,具体的实现可以参考getProxyClass这个方法的实现,
- //真正的工作是由sun.misc.ProxyGenerator这个类来完成的,可以google查看具体的逻辑.在我们的程序中通过设置
- //System.setProperty("sun.misc.ProxyGenerator.saveGeneratedFiles", "true")可以查看产生的类文件
- Class cl = getProxyClass(loader, interfaces);
- //因为代理类继承了Proxy类.而Proxy中定义了构造函数protected Proxy(InvocationHandler h),所以可以反射得到Constructer实例
- //创建代理对象
- try {
- Constructor cons = cl.getConstructor(constructorParams);
- return (Object) cons.newInstance(new Object[] { h });
- } catch (NoSuchMethodException e) {
- throw new InternalError(e.toString());
- } catch (IllegalAccessException e) {
- throw new InternalError(e.toString());
- } catch (InstantiationException e) {
- throw new InternalError(e.toString());
- } catch (InvocationTargetException e) {
- throw new InternalError(e.toString());
- }
- }
- public interface Subject {
- void pub(String key, String content);
- String sub(String key);
- }
- public class SimpleSubject implements Subject {
- private Map<String, String> msg = new ConcurrentHashMap<String, String>();
- public void pub(String key, String content) {
- System.out.println("pub msg: key is " + key + ", content is " + content);
- msg.put(key, content);
- }
- public String sub(String key) {
- if (msg.containsKey(key)) {
- String ret = msg.get(key);
- System.out.println("sub msg: key is " + key + ", result is " + ret);
- return ret;
- }
- return null;
- }
- }
- public class SubjectProxyFactory {
- //TODO: cache
- public static Subject getSubject(final Subject realSubject) {
- return (Subject) Proxy.newProxyInstance(realSubject.getClass().getClassLoader(), new Class[] { Subject.class },
- new InvocationHandler() {
- public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
- System.out.println("\naction before method invocation....");
- Object retVal = method.invoke(realSubject, args);
- System.out.println("action after method invocation....\n");
- return retVal;
- }
- });
- }
- }
- public class Demo {
- public static void main(String[] args) {
- //设置此系统属性,以查看代理类文件
- System.setProperty("sun.misc.ProxyGenerator.saveGeneratedFiles", "true");
- //创建真实对象
- Subject subj = new SimpleSubject();
- subj.pub("name", "kevin.fan");
- subj.sub("name");
- //创建代理对象
- Subject proxy = SubjectProxyFactory.getSubject(subj);
- proxy.pub("hobby", "r&b music");
- proxy.sub("name");
- }
- }
- pub msg: key is name, content is kevin.fan
- sub msg: key is name, result is kevin.fan
- action before method invocation....
- pub msg: key is hobby, content is r&b music
- action after method invocation....
- action before method invocation....
- sub msg: key is name, result is kevin.fan
- action after method invocation….
- //这里很清楚了,代理类继承了Proxy类,并且实现了Proxy.newProxyInstance这个方法中传入的接口
- public final class $Proxy0 extends Proxy
- implements Subject
- {
- //这些方法在下面的static init block中进行初始化
- private static Method m4;
- private static Method m1;
- private static Method m3;
- private static Method m0;
- private static Method m2;
- static
- {
- try
- {
- m4 = Class.forName("com.aliyun.demo.kevin.coder.lang.proxy.Subject").getMethod("sub", new Class[] { Class.forName("java.lang.String") });
- m1 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("equals", new Class[] { Class.forName("java.lang.Object") });
- m3 = Class.forName("com.aliyun.demo.kevin.coder.lang.proxy.Subject").getMethod("pub", new Class[] { Class.forName("java.lang.String"), Class.forName("java.lang.String") });
- m0 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("hashCode", new Class[0]);
- m2 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("toString", new Class[0]);
- return;
- }
- catch (NoSuchMethodException localNoSuchMethodException)
- {
- throw new NoSuchMethodError(localNoSuchMethodException.getMessage());
- }
- catch (ClassNotFoundException localClassNotFoundException)
- {
- throw new NoClassDefFoundError(localClassNotFoundException.getMessage());
- }
- }
- //构造函数,接收一个 InvocationHandler作为参数,这就是为什么Proxy.newProxyInstance方法里可以
- //通过InvocationHandler实例作为参数来反射获取Constructer实例
- public $Proxy0(paramInvocationHandler)
- throws
- {
- super(paramInvocationHandler);
- }
- //下面通过这个来看下代理对象中方法是怎样调用的
- public final String sub(String paramString)
- throws
- {
- try
- {
- //全部是通过调用InvocationHandler的invoke方法,传入对应的方法和参数
- return (String)this.h.invoke(this, m4, new Object[] { paramString });
- }
- catch (Error|RuntimeException localError)
- {
- throw localError;
- }
- catch (Throwable localThrowable)
- {
- throw new UndeclaredThrowableException(localThrowable);
- }
- }
- public final boolean equals(Object paramObject)
- throws
- {
- try
- {
- return ((Boolean)this.h.invoke(this, m1, new Object[] { paramObject })).booleanValue();
- }
- catch (Error|RuntimeException localError)
- {
- throw localError;
- }
- catch (Throwable localThrowable)
- {
- throw new UndeclaredThrowableException(localThrowable);
- }
- }
- public final void pub(String paramString1, String paramString2)
- throws
- {
- try
- {
- this.h.invoke(this, m3, new Object[] { paramString1, paramString2 });
- return;
- }
- catch (Error|RuntimeException localError)
- {
- throw localError;
- }
- catch (Throwable localThrowable)
- {
- throw new UndeclaredThrowableException(localThrowable);
- }
- }
- public final int hashCode()
- throws
- {
- try
- {
- return ((Integer)this.h.invoke(this, m0, null)).intValue();
- }
- catch (Error|RuntimeException localError)
- {
- throw localError;
- }
- catch (Throwable localThrowable)
- {
- throw new UndeclaredThrowableException(localThrowable);
- }
- }
- public final String toString()
- throws
- {
- try
- {
- return (String)this.h.invoke(this, m2, null);
- }
- catch (Error|RuntimeException localError)
- {
- throw localError;
- }
- catch (Throwable localThrowable)
- {
- throw new UndeclaredThrowableException(localThrowable);
- }
- }
- }
Spring AOP里最重要的两个概念是增强(Advice)和切面(Advisor),增强是织入到目标类连接点上的一段程序代码,切面决定要给什么类的什么方法实施增强。是怎么做到对特定方法实施增强的呢?对invoke方法中的method#name进行判断。
- public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
- System.out.println("\naction before method invocation....");
- Object retVal = method.invoke(realSubject, args);
- System.out.println("action after method invocation....\n");
- return retVal;
- }
Spring提供了ProxyFactoryBean创建代理,及利用BeanPostProcessor实现自动创建代理。
Spring是在运行期利用JDK或CGLib创建代理,我们还可以在类加载期间通过字节码编辑的技术,将切面织入到目标类中,这种织入方式称为LTW(Load Time Weaving)。Spring为LTW的过程提供了细粒度的控制,它支持在单个ClassLoader范围内实施类文件转换,且配置更为简单。
附小知识:
Ref ref = new RefImpl();
System.out.println(ref.getClass().getSimpleName()); //RefImpl类型
ref.f(); //调用接口方法
// ref.g(); //向上转型后实现类添加的方法不能调用
if(ref instanceof RefImpl){
RefImpl ref1 = (RefImpl)ref; //类型识别后转型
ref1.g("zhouyang");
// ref1.w(); //私有方法不能访问
原文链接:[http://wely.iteye.com/blog/2277881]