CGLIB原理

news2024/10/5 11:14:19

CGLIB（Code Generation Library）是一个强大的字节码生成库，用于在运行时生成代理类。CGLIB 实现了动态代理，与 Java 的 Proxy 不同，它不要求目标类实现接口，而是通过生成目标类的子类来实现代理。这使得 CGLIB 可以代理那些没有实现接口的类。接下来，我们从底层原理分析 CGLIB 的工作机制。

1. CGLIB 的基本原理

CGLIB 主要通过字节码增强技术，在运行时动态生成代理类，它的核心是基于 ASM 库操作字节码，从而生成一个继承自目标类的代理类。这意味着，CGLIB 通过生成目标类的子类并重写方法来实现代理，而不是像 java.lang.reflect.Proxy 那样基于接口进行代理。

CGLIB 代理的基本流程可以总结为以下几点：

创建代理类的子类：CGLIB 通过继承目标类来生成代理类。因此，CGLIB 不能代理 final 类，因为 final 类无法被继承。
重写方法：CGLIB 代理类会重写目标类的非 final 方法，在重写的方法中加入自定义的拦截逻辑，例如方法增强、日志记录等。
MethodInterceptor：CGLIB 的核心拦截机制是通过 MethodInterceptor 接口来实现的，所有被代理的方法调用都会被拦截，并进入 intercept() 方法处理。

2. CGLIB 的工作流程

CGLIB 生成动态代理类的过程大致可以分为以下几个步骤：

步骤 1: 代理类的生成

CGLIB 的代理类是通过继承目标类来生成的，因此代理类实际上是目标类的子类。在代理类中，CGLIB 会重写目标类的非 final 方法，以便在方法调用时加入自定义逻辑。

步骤 2: 拦截方法的调用

CGLIB 代理类会将所有方法的调用委托给 MethodInterceptor。这个拦截器是 CGLIB 的核心组件，当代理对象的方法被调用时，MethodInterceptor 会拦截这个调用，并决定是否继续调用原始方法，或者返回自定义结果。

public class MyMethodInterceptor implements MethodInterceptor {
    @Override
    public Object intercept(Object obj, Method method, Object[] args, MethodProxy proxy) throws Throwable {
        System.out.println("Before method: " + method.getName());
        Object result = proxy.invokeSuper(obj, args);
        System.out.println("After method: " + method.getName());
        return result;
    }
}

在这个例子中，intercept 方法通过 proxy.invokeSuper() 调用目标类的原始方法，并在调用前后加入自定义的逻辑。

步骤 3: 使用 `Enhancer` 创建代理对象

CGLIB 提供了 Enhancer 类用于生成代理对象。通过设置被代理的目标类和自定义的 MethodInterceptor，Enhancer 会动态生成代理类并返回代理对象。

Enhancer enhancer = new Enhancer();
enhancer.setSuperclass(TargetClass.class);
enhancer.setCallback(new MyMethodInterceptor());
TargetClass proxy = (TargetClass) enhancer.create();

Enhancer 的 create() 方法会生成目标类的代理子类，并返回代理实例。

步骤 4: 代理方法的调用

当客户端调用代理对象的方法时，调用会被 MethodInterceptor 拦截。在拦截器中，代理类可以在方法调用前后插入自定义逻辑，或者完全改变方法的执行结果。

cglib生成代理类源码分析

虽然生成的类源码不易直接查看，但其逻辑结构类似于下面的伪代码：

public class RealService$$EnhancerByCGLIB extends RealService {
    private MethodInterceptor interceptor;

    public RealService$$EnhancerByCGLIB(MethodInterceptor interceptor) {
        this.interceptor = interceptor;
    }

    @Override
    public void doSomething() {
        try {
            Method method = RealService.class.getMethod("doSomething");
            interceptor.intercept(this, method, null, null); // 调用拦截器
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

这个代理类的结构说明：

继承目标类 RealService：CGLIB 生成的代理类是 RealService 的子类，因此它继承了所有 RealService的方法。
拦截器 interceptor：代理类持有一个 MethodInterceptor 实例，在方法调用时会调用 interceptor 的 intercept 方法。
方法重写：代理类会重写父类的方法，在调用方法时先通过拦截器进行额外的处理，然后调用原方法逻辑（通过 invokeSuper 调用父类方法）。

3. CGLIB 与 JDK 动态代理的区别

代理方式：JDK 动态代理基于接口代理，而 CGLIB 基于子类继承代理。这意味着 CGLIB 可以代理没有实现接口的类，而 JDK 代理只能代理实现了接口的类。
性能：CGLIB 生成的代理类在首次调用时需要进行字节码生成和类加载，这使得初次创建代理类的速度比 JDK 动态代理慢。但在后续的调用中，CGLIB 的执行效率较高，因为代理类已经生成并被加载到内存中。
可代理范围：JDK 动态代理只能代理实现接口的类，而 CGLIB 可以代理所有非 final 类，但不能代理 final 方法。