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动态代理实现原理

动态代理实现原理

作者: a乐乐_1234 | 来源:发表于2018-12-05 23:33 被阅读0次

动态代理是一种方便运行时动态构建代理、动态处理方法调用的机制,很多场景都是利用类似的机制实现的,比如用于包装RPC的远程调用、面向切面编程(AOP)等

实现原理

实现动态代理的方式很多,比如JDK提供的动态代理,主要就是利用到了反射机制。还有一些第三方的框架,比如更高性能的字节码操作技术,具体实现有ASM、CGLIB(基于ASM)、Javassist等。这里通过JDK提供的动态代理代码,了解下其实现原理。主要涉及到Proxy、InvocationHandler两个类

Proxy

位于java.lang.reflect包下,显然跟反射有关。Proxy提供了一个静态方法用于动态创建代理对象,下面用于创建Foo接口的代理对象。

//调用目标方法前后处理实现
InvocationHandler handler = new MyInvocationHandler(...);
//创建代理类
Class<?> proxyClass = Proxy.getProxyClass(Foo.class.getClassLoader(), Foo.class);
//创建代理对象
Foo f = (Foo) proxyClass.getConstructor(InvocationHandler.class).
                       newInstance(handler);

或者:
Foo f = (Foo) Proxy.newProxyInstance(Foo.class.getClassLoader(),
                                            new Class<?>[] { Foo.class },
                                            handler);

//InvocationHandler接口
public interface InvocationHandler {
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable;
}
//MyInvocationHandler实现
public MyInvocationHandler implements InvocationHandler {
      private Object target;//目标对象,实现了Foo接口
      public MyInvocationHandler(Object target){
          this.target = target;
      }

      @Override
      public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable{
          //前处理
          Object result = method.invoke(target,args);
          //后处理
        return result;
    }
}

动态代理类实现了Foo接口,也可以创建多个接口的代理类,MyInvocationHandler是InvocationHandler 的实现,用于在调用目标对象的方法前后进行其他处理。
生成的代理类有以下特点:

  • 如果所有接口是public的,则生成的代理类是public,final,且不是abstract的
  • 由于代理类创建时实现了所有指定接口,因此在其Class对象上调用getInterfaces将返回一个包含接口列表的数组,调用getMethods将返回一个包含这些接口中所有方法的Method对象
  • 每个代理类都有一个public的构造器,接受一个InvocationHandler的入参
Proxy.newProxyInstance方法
public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,Class<?>[] interfaces,InvocationHandler h)throws IllegalArgumentException
{
//判空
Objects.requireNonNull(h);
final Class<?>[] intfs = interfaces.clone();
//先从缓存中搜索
Class<?> cl = getProxyClass0(loader, intfs);
//获取构造器,Class<?>[] constructorParams = { InvocationHandler.class };
final Constructor<?> cons = cl.getConstructor(constructorParams);
//创建代理对象
return cons.newInstance(new Object[]{h});
}

应用场景

  • 代理机制其实就是一种代理模式,对目标方法的调用通过代理对象完成。这样可以让调用者和实现者之间解耦,比如进行RPC调用,调用过程中的寻址、序列化、反序列化等一些基础公共工作,对于调用者是不必关心的,那么通过代理,就可以把这些底层工作给做了,上层只需关心业务本身就好了。
  • 同样开发中,我们经常会遇到调用第三方接口的情况,一般我们要拼装请求参数,发送http请求,返回的处理(比如json转对象),有的还要加签名,系统中一个还好,多个就头疼了,那么这时候就可以把这些公共的代码抽出来采用动态代理。openFegin这个框架就是基于该原理实现的。
  • spring框架中典型的应用就是Spring AOP 和 事务管理了
  • 通用日志处理,安全校验,接口耗时统计等

各种动态代理实现的比较

通过上面的例子,我们知道JDK动态代理必须提供接口,也就是它只能生成接口的代理实现对象,如果被调用者没有实现接口或者部分方法不是接口中的实现,那如何生成代理对象呢?这时就可以考虑其他方式了,我们知道Spring AOP支持两种代理模式,JDK代理和CGLIB,如果选择CGLIB是不需要被调用者实现接口的。
CGLIB代理机制是创建目标类的子类,这样子类就可以调用父类中的方法了,同样实现了代理机制。
那么在开发中如何选择呢?
JDK Proxy

  • 无需引入额外jar包,JDK官方实现,更可靠稳定,保证平滑升级新版本
  • 最小化依赖关系,减少依赖意味着简化开发和维护
  • 代码实现简单

CGLIB

  • 无需目标类实现接口即可生成代理对象,减少接口的限制
  • 性能比JDK Proxy高,后续JDK升级优化可能会降低这种差距

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