实现AOP(Aspect-Oriented Programming)以及其他功能

简介: 实现AOP(Aspect-Oriented Programming)以及其他功能

CGLIB(Code Generation Library)是一个代码生成库,主要用于为Java对象提供动态代理。Spring框架在某些情况下使用CGLIB来创建代理对象,以实现AOP(Aspect-Oriented Programming)以及其他功能。

 

CGLIB代理简介

 

CGLIB通过生成目标类的子类来创建代理对象。这与标准的Java动态代理(`java.lang.reflect.Proxy`)不同,后者要求目标类必须实现接口。CGLIB可以代理任何普通的类,而不仅仅是接口。

 

Spring 使用 CGLIB 代理的场景

 

在Spring中,默认情况下,AOP代理会优先使用JDK动态代理。如果目标对象没有实现任何接口,Spring会退而求其次使用CGLIB来生成代理对象。

 

具体来说,Spring使用CGLIB代理的场景包括但不限于以下几个:

 

1. **没有实现接口的类**:当一个类没有实现任何接口时,Spring无法使用JDK动态代理,只能使用CGLIB。

2. **强制使用CGLIB**:即使目标类实现了接口,也可以使用`@EnableAspectJAutoProxy(proxyTargetClass = true)`注解强制Spring使用CGLIB代理。

3. **配置类代理**:Spring为了支持@Configuration类中的@Bean方法调用,通常会使用CGLIB代理这些配置类。

 

CGLIB代理的原理

 

CGLIB通过字节码操作来生成代理类,并在运行时加载该类。它使用ASM库直接生成新的类文件,这使得其性能比反射方式更高。以下是CGLIB代理的大致工作流程:

 

1. **动态生成子类**:CGLIB生成目标类的子类,并覆盖目标类中的方法。

2. **方法拦截**:在代理方法中,CGLIB添加拦截器逻辑,用于在方法调用前后执行特定的拦截器行为。

3. **调用父类方法**:代理方法内部会调用父类(即目标类)的方法,从而实现对原方法的调用。

 

深入源码

 

下面我们通过查看Spring AOP部分源码,深入理解Spring是如何使用CGLIB实现代理的。

 

`ProxyFactory` 类

 

`ProxyFactory`是Spring AOP框架中用于创建代理对象的重要类。它根据目标对象是否实现接口选择合适的代理策略。

 

```java
public class ProxyFactory extends AdvisedSupport implements AopProxyFactory {
    // 省略其他代码...
 
    @Override
    public AopProxy createAopProxy(AdvisedSupport config) throws AopConfigException {
        if (config.isOptimize() || config.isProxyTargetClass() || hasNoUserSuppliedProxyInterfaces(config)) {
            return new CglibAopProxy(config);
        }
        else {
            return new JdkDynamicAopProxy(config);
        }
    }
 
    private boolean hasNoUserSuppliedProxyInterfaces(AdvisedSupport config) {
        Class<?>[] interfaces = config.getProxiedInterfaces();
        return (interfaces.length == 0 || (interfaces.length == 1 && SpringProxy.class.isAssignableFrom(interfaces[0])));
    }
}
```

 

在上面的代码中,如果`isProxyTargetClass()`返回true,或者目标类没有实现任何接口,`createAopProxy`方法会返回一个`CglibAopProxy`实例。

 

`CglibAopProxy` 类

 

`CglibAopProxy`类负责使用CGLIB创建代理对象。

 

```java
public class CglibAopProxy implements AopProxy, Serializable {
    // 省略其他代码...
 
    @Override
    public Object getProxy(@Nullable ClassLoader classLoader) {
        if (logger.isTraceEnabled()) {
            logger.trace("Creating CGLIB proxy: target source is " + this.advised.getTargetSource());
        }
        try {
            Class<?> rootClass = this.advised.getTargetClass();
            Assert.state(rootClass != null, "Target class must be available for creating a CGLIB proxy");
 
            Enhancer enhancer = createEnhancer();
            if (classLoader != null) {
                enhancer.setClassLoader(classLoader);
            }
            enhancer.setSuperclass(rootClass);
            enhancer.setInterfaces(AopProxyUtils.completeProxiedInterfaces(this.advised));
            enhancer.setCallbackFilter(new ProxyCallbackFilter(this.advised));
            enhancer.setCallbacks(getCallbacks(rootClass));
 
            return createProxyClassAndInstance(enhancer, rootClass);
        }
        catch (CodeGenerationException ex) {
            throw new AopConfigException("Could not generate CGLIB subclass of class [" + this.advised.getTargetClass() + "]: Common causes of this problem include using a final class or a non-visible class", ex);
        }
        catch (IllegalArgumentException ex) {
            throw new AopConfigException("Could not generate CGLIB subclass of class [" + this.advised.getTargetClass() + "]: Common causes of this problem include using a final class or a non-visible class", ex);
        }
    }
 
    protected Enhancer createEnhancer() {
        return new Enhancer();
    }
 
    protected Object createProxyClassAndInstance(Enhancer enhancer, Class<?> rootClass) {
        enhancer.setInterceptDuringConstruction(false);
        Object proxy = enhancer.create();
        return proxy;
    }
 
    // 省略其他代码...
}
```

 

在上面的代码中,`getProxy`方法使用CGLIB的`Enhancer`类来创建代理对象。`Enhancer`是CGLIB的核心类,用于生成代理类。

 

`Enhancer` 类

 

`Enhancer`类是CGLIB库中的核心类,它负责生成代理类。通过设置回调和过滤器,`Enhancer`可以指定代理对象的行为。

 

```java
public class Enhancer {
    // 省略其他代码...
 
    public Object create() {
        // 创建并返回代理对象
        return createHelper().create();
    }
 
    private Generator createHelper() {
        Generator g = new Generator();
        g.setSuperclass(superclass);
        g.setInterfaces(interfaces);
        g.setCallbacks(callbacks);
        g.setCallbackFilter(filter);
        g.setNamingPolicy(namingPolicy);
        g.setStrategy(strategy);
        return g;
    }
 
    // 省略其他代码...
}
```

 

在上面的代码中,`create`方法最终调用`Generator`类生成代理对象。

 

总结

 

CGLIB代理在Spring框架中扮演了重要的角色,特别是在AOP和配置类代理方面。通过动态生成目标类的子类,CGLIB能够在运行时创建代理对象,并实现方法拦截和增强。理解CGLIB代理的工作原理和Spring中相关源码,可以帮助我们更好地掌握Spring框架的内部机制,提高调试和优化能力。

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