7000字详解 动态代理(JDK动态代理 CGLIB动态代理)与静态代理

news2024/11/28 6:25:47

代理模式

  • 1. 代理模式 概念
  • 2. 静态代理
  • 3. 动态代理
    • 3.1.JDK动态代理
    • 3.2.CGLIB动态代理
    • 3.3. JDK动态代理和CGLIB动态代理区别
  • 4.静态代理和动态代理区别
  • 5.篇末

1. 代理模式 概念

代理模式是一种设计模式。
使用代理对象来替代真实对象，用代理对象去访问目标对象。这样可以保证在不修改目标对象的前提下，还可以增加一些额外的功能，作出扩展。
在这里插入图片描述

代理模式的作用主要是扩展目标对象的功能，在目标对象执行方法的前后，可以自己自定义一些操作。

同时代理模式分为静态代理和动态代理

2. 静态代理

静态代理对目标对象的方法增强要手动完成，如果接口增加了新的方法，那么就要更改代码，不够灵活，开发中比较少见静态代理。

JVM层面:
静态代理在编译期讲接口，和接口的实现类，代理类都变成class文件。

静态代理实现：
1. 定义接口A和实现类 (也就是要传输的内容)
2. 创建一个代理类实现接口A (代理类要可以接收传输的内容)
3. 将目标对象注入到代理类中，在代理类的方法中调用目标对象的方法，然后在目标对象方法执行的前后 就可以扩展一些内容。

代码：
1.定义发送内容的接口

package 静态代理;

// 1.定义发送内容的接口    目标对象
public interface Message {
    String send(String message);
}

2.实现发送短信的接口

package 静态代理;

//2. 发送内容接口的实现类      就是目标对象处理传输的内容的处理方法
public class MessageImpl implements Message {
    @Override
    public String send(String message) {
        System.out.println("send message:" + message);
        return message;
    }
}

3.创建代理类并实现接口

package 静态代理;

//3. 代理类 也需要实现接口 且需要将目标对象注入到其中来   代理对象
public class MessageProxy implements Message {

    //目标对象(Message)注入到代理类中
    private final Message Message;

    public MessageProxy(Message message) {
        this.Message = message;
    }

    @Override
    public String send(String message) {
        //方法执行前 添加自定义内容
        System.out.println("before method send()");
        //在代理类中的方法 调用目标类的方法
        Message.send(message);
        //方法执行后 添加自定义内容
        System.out.println("after method send()");
        return null;
    }
}

4.执行代码

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("静态代理");
        //实例化 实现类对象 类型是Message    目标对象
        //Message sendMessage = new MessageImpl();
        MessageImpl sendMessage = new MessageImpl();
        //实例化 代理类对象 完成注入          代理对象
        MessageProxy messageProxy = new MessageProxy(sendMessage);
        //执行方法
        messageProxy.send("hello");
    }
}

在这里插入图片描述

3. 动态代理

对于静态代理来说，动态代理更加灵活，不需要保证每个目标类都有一个代理类，实现接口也不是必须的，可以直接代理实现类。

JVM层面：
动态代理是在运行时动态生成类字节码，加载到JVM中。

举例：
Spring AOP ，RPC框架使用了动态代理。

动态代理对于框架的学习帮助较大。

动态代理实现方法很多 ，这篇介绍 JDK动态代理和CGLIB动态代理。

3.1.JDK动态代理

JDK动态代理中 InvocationHandler接口和Proxy类是重点。

Proxy类中有一个方法：newProxyInstance() 用来生成代理对象。

    public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,
                                          Class<?>[] interfaces,
                                          InvocationHandler h)
        throws IllegalArgumentException
    {
        ......
    }

Proxy类中的newProxyInstance()方法有三个参数：
1.loader：类加载器，用来加载代理对象。
2.interfaces: 被代理类实现的一些接口。
3.h: 实现了InvocationHandler接口的对象。

动态代理还需要实现InvocationHandler接口，自定义处理内容的逻辑，这样我们在代理对象调用一个方法的时候，方法会转发到InvocationHandler接口类中的invoke方法。

public interface InvocationHandler {

    /**
     * 当你使用代理对象调用方法的时候实际会调用到这个方法
     */
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
        throws Throwable;
}

InvocationHandler接口中的invock方法有三个参数：
**1.proxy：**动态生成的代理类。
**2.method：**与代理类调用的方法对应
**3.args：**method方法的参数

动态代理机制：通过Proxy类的newProxyInstance方法 创建的代理类在调用方法的时候，实际调用的InvocationHandler接口中的Invoke方法。
所以需要在Invoke方法中自定义内容。

JDK动态代理实现:
1.定义一个接口和实现类
2.重写InvocationHandler中的Invoke()方法，用来自定义内容。
3.通过Proxy类的newProxyInstance()方法创建代理对象。

代码：
1.定义发送内容的接口

package JDK动态代理;
//目标对象
public interface SdMessage {
    String send(String message);
}

2.发送内容接口的实现类

package JDK动态代理;
//实现接口的实现类     就是目标对象处理传输的内容的处理方法
public class SdMessageImp implements SdMessage {
    @Override
    public String send(String message) {
        System.out.println("send message:" + message);
        return message;
    }
}

3.重写InvocationHandler中的Invoke方法

package JDK动态代理;

import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
//代理类调用方法时 调用的是InvocationHandler中的Invoke方法 重写它 自定义
public class MyInvocationHandler implements InvocationHandler {
    /**
     * 代理类中的真实对象
     */
    private final Object target;
    public MyInvocationHandler(Object target) {
        this.target = target;
    }


    //其中的method和代理类调用的方法对应
    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        //方法调用前，自定义的内容
        System.out.println("before method() " + method.getName());
        Object result = method.invoke(target,args);
        //方法调用后，自定义的内容
        System.out.println("after method() " + method.getName());
        return result;
    }
}

4.创建代理类

package JDK动态代理;

import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
//代理类调用方法时 调用的是InvocationHandler中的Invoke方法 重写它 自定义
public class MyInvocationHandler implements InvocationHandler {
    /**
     * 代理类中的真实对象
     */
    private final Object target;
    public MyInvocationHandler(Object target) {
        this.target = target;
    }


    //其中的method和代理类调用的方法对应
    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        //方法调用前，自定义的内容
        System.out.println("before method() " + method.getName());
        Object result = method.invoke(target,args);
        //方法调用后，自定义的内容
        System.out.println("after method() " + method.getName());
        return result;
    }
}

5.执行



public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        //JDK动态代理  其中的参数是目标对象
        System.out.println("JDK动态代理");
        SdMessage sdMessage = (SdMessage) ProxyFactory.getProxy(new SdMessageImp());
        sdMessage.send("hello");
    }
}

在这里插入图片描述

3.2.CGLIB动态代理

JDK动态代理的缺点是 只可以代理已经实现了接口的实现类。
而CGLIB动态代理可以避免。

CGLIB是一个基于ASM的字节码生成库，允许我们在运行时对字节码进行修改和动态生成。CGLIB通过继承方式实现代理，很多开源框架都使用到了CGLIB，例如Spring中的AOP模块中，如果实现了接口那么就采用JDK动态代理，如果没实现，就使用CGLIB动态代理。

CGLIB动态代理中 MethodInterceptor接口和Enhancer类是重点

需要重写MethodInterceptor接口中的Intercept方法，这个方法用来拦截被代理类。

public interface MethodInterceptor
extends Callback{
    // 拦截被代理类中的方法
    public Object intercept(Object obj, java.lang.reflect.Method method, Object[] args,MethodProxy proxy) throws Throwable;
}

**MethodInterceptor接口中的Intercept()**方法有4个参数：
1.obj：被代理的对象(也可以叫做需要增强的对象)
2.method:被拦截的方法(也可以叫做需要增强的方法)
3.args：方法的参数
4.proxy:用于调用原始方法

可以通过Enhancer类来动态获取被代理类，当代理类调用方法的时候，实际调用的是MethodInterceptor接口中的Intercept方法。

CGLIB动态代理实现:
1.定义一个类
2.重写MethodInterceptor接口中的Intercept()方法，这个方法用来拦截被代理类的方法，其实也就是拦截到方法以后，会执行intercept方法，和被代理类的方法。
3.通过Enhancer类的create()方法创建代理类。

CGLIB动态代理代码实现：
CGLIB是开源项目需要引入依赖。

<dependency>
  <groupId>cglib</groupId>
  <artifactId>cglib</artifactId>
  <version>3.3.0</version>
</dependency>

1.实现一个发送消息的类

package CGLIB动态代理;

//发送内容的类
public class CglibSdMessage {
    public String send(String message) {
        System.out.println("send message:" + message);
        return message;
    }
}

2.自定义MethodInterceptor(方法拦截器)重写其中的Intercept方法

package CGLIB动态代理;

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

import java.lang.reflect.Method;

//方法拦截器  重写MethodInterceptor接口中的intercept方法
public class MyMethodInterceptor implements MethodInterceptor {

    /**
     *
     * @param o             被代理的对象(需要增强的对象)
     * @param method        被拦截的方法(需要增强的方法)
     * @param objects       方法的参数
     * @param methodProxy   用于调用原始方法
     * @return
     * @throws Throwable
     */
    @Override
    public Object intercept(Object o, Method method, Object[] objects, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
        //方法调用前，自定义的内容
        System.out.println("before method() " + method.getName());
        Object object =  methodProxy.invokeSuper(o,objects);
        //方法调用后，自定义的内容
        System.out.println("after method() " + method.getName());
        return object;
    }
}

3.获取代理类（创建代理类）

package CGLIB动态代理;

import net.sf.cglib.proxy.Enhancer;

//创建代理类 通过Enhancer类的create方法
public class CglibProxyFactory {
    //Class<?> clazz之前接收的是实现接口的实现类 现在接收的是类 泛型
    public static Object getProxy(Class<?> clazz) {
        //创建动态代理类
        Enhancer enhancer = new Enhancer();
        //设置类加载器
        enhancer.setClassLoader(clazz.getClass().getClassLoader());
        //设置被代理类（目标对象）
        enhancer.setSuperclass(clazz);
        //设置方法拦截器
        enhancer.setCallback(new MyMethodInterceptor());
        //创建代理类
        return enhancer.create();
    }
}

4.调用

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        //CGLIB动态代理 其中的参数是被代理类(目标对象)
        System.out.println("JDK动态代理");
        CglibSdMessage cglibSdMessage = (CglibSdMessage) CglibProxyFactory.getProxy(CglibSdMessage.class);
        cglibSdMessage.send("hello");
    }
}

在这里插入图片描述

3.3. JDK动态代理和CGLIB动态代理区别

  • JDK动态代理只能代理已经实现了接口的类，CGLIB动态代理可以直接代理没有实现接口的(CGLIB动态代理通过生成一个被代理类的子类来拦截被代理类中的方法调用，因为是继承所以不能代理被final修饰的类和方法)
  • JDK动态代理的效率更高。

4.静态代理和动态代理区别

  • 灵活性：动态代理更加的灵活，接口的实现不是必要的，CGLIB动态代理可以直接代理一个类。静态代理只能代理实现了接口的类，并且接口增加新方法的时候，目标对象的代码和代理对象的代码都要修改。
  • JVM：静态代理在编译期就把接口，实现类，代理类变成Class文件，动态代理在运行时动态生成类字节码文件，加载到JVM中。

5.篇末

我在文章中介绍了静态代理和动态代理，包阔了静态代理的代码实现和动态代理中的2钟代理(JDK动态代理和CGLIB动态代理)的代码实现，已经静/动态代理的区别，和两种动态代理的区别。

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