03-动态代理

一.概念

动态代理是一种方便运行时动态构建代理、动态处理代理方法调用的机制

动态代理的方式:

• JDK 自身提供的动态代理,利用反射机制
• cglib 动态代理,基于 ASM

二.场景

• 面向切面的编程（AOP）
• RPC 调用

三.代理解决的问题

首先，它是一个代理机制。如果熟悉设计模式中的代理模式，我们会知道，代理可以看作是对调用目标的一个包装，这样我们对目标代码的调用不是直接发生的，而是通过代理完成。通过代理可以让调用者与实现者之间解耦。比如进行 RPC 调用，通过代理，可以提供更加友善的界面。还可以通过代理，可以做一个全局的拦截器。

四.使用

1.jdk 的动态代理

I.使用

public interface Animal {
    void eat();
}

public class Cat implements Animal {
    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("The cat is eating");
    }
}

public class Dog implements Animal {
    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("The dog is eating");
    }
}

public class AnimalProxy implements InvocationHandler {
    private Object target; // 代理对象

    public Object getInstance(Object target) {
        this.target = target;
        // 取得代理对象
        return Proxy.newProxyInstance(target.getClass().getClassLoader(), target.getClass().getInterfaces(), this);
    }

    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        System.out.println("调用前");
        Object result = method.invoke(target, args); // 方法调用
        System.out.println("调用后");
        return result;
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        // JDK 动态代理调用
        AnimalProxy proxy = new AnimalProxy();
        Animal dogProxy = (Animal) proxy.getInstance(new Dog());
        dogProxy.eat();
    }
}

• JDK Proxy 是通过实现 InvocationHandler 接口来实现的
• 通过 newProxyInstance 获取到代理类对象
• 重写 invoke 方法,以便代理类调用
• JDK Proxy 只能代理实现接口的类

II.为什么 JDK Proxy 只能代理实现接口的类?

查看 newProxyInstance 的源码

/**
 * @param   loader the class loader to define the proxy class
 * @param   interfaces the list of interfaces for the proxy class to implement
 */
@CallerSensitive
public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,
                                      Class<?>[] interfaces,
                                      InvocationHandler h)
  throws IllegalArgumentException
{
  Objects.requireNonNull(h);
        final Class<?>[] intfs = interfaces.clone();
        final SecurityManager sm = System.getSecurityManager();
        if (sm != null) {
            checkProxyAccess(Reflection.getCallerClass(), loader, intfs);
        }
        /*
         * Look up or generate the designated proxy class.
         */
        Class<?> cl = getProxyClass0(loader, intfs);
  			//省略其他代码
}

private static Class<?> getProxyClass0(ClassLoader loader,
                                       Class<?>... interfaces) {
  if (interfaces.length > 65535) {
    throw new IllegalArgumentException("interface limit exceeded");
  }

  // If the proxy class defined by the given loader implementing
  // the given interfaces exists, this will simply return the cached copy; 缓存
  // otherwise, it will create the proxy class via the ProxyClassFactory  代理类工厂
  return proxyClassCache.get(loader, interfaces);
}

public V get(K key, P parameter) {
  Objects.requireNonNull(parameter);//校验接口列表是否为null
  expungeStaleEntries();
  Object cacheKey = CacheKey.valueOf(key, refQueue);
  // lazily install the 2nd level valuesMap for the particular cacheKey
  ConcurrentMap<Object, Supplier<V>> valuesMap = map.get(cacheKey);
  if (valuesMap == null) {
    ConcurrentMap<Object, Supplier<V>> oldValuesMap
      = map.putIfAbsent(cacheKey,
                        valuesMap = new ConcurrentHashMap<>());
    if (oldValuesMap != null) {
      valuesMap = oldValuesMap;
    }
  }
  // create subKey and retrieve the possible Supplier<V> stored by that
  // subKey from valuesMap
  Object subKey = Objects.requireNonNull(subKeyFactory.apply(key, parameter));
  Supplier<V> supplier = valuesMap.get(subKey);
  Factory factory = null;
  while (true) {
    if (supplier != null) {
      // supplier might be a Factory or a CacheValue<V> instance
      V value = supplier.get();
      if (value != null) {
        return value;
      }
    }
    // else no supplier in cache
    // or a supplier that returned null (could be a cleared CacheValue
    // or a Factory that wasn't successful in installing the CacheValue)
    // lazily construct a Factory
    if (factory == null) {//没有缓存的时候,工厂也不存在,需要通过接口列表信息创建Factory
      factory = new Factory(key, parameter, subKey, valuesMap);
    }
    if (supplier == null) {
      supplier = valuesMap.putIfAbsent(subKey, factory);
      if (supplier == null) {
        // successfully installed Factory
        supplier = factory;
      }
      // else retry with winning supplier
    } else {
      if (valuesMap.replace(subKey, supplier, factory)) {
        // successfully replaced
        // cleared CacheEntry / unsuccessful Factory
        // with our Factory
        supplier = factory;
      } else {
        // retry with current supplier
        supplier = valuesMap.get(subKey);
      }
    }
  }
}

• loader：为类加载器，也就是 target.getClass().getClassLoader()
• interfaces：接口代理类的接口实现列表

根据注释说明,这个问题的源头，在于 JDK Proxy 的源码设计。首先会判断接口列表集合是否为空,为空直接抛出异常,不为空,如果缓存中不存在且工厂类也不存在,会通过接口列表信息创建工厂类.

如果要执意动态代理，非接口实现类就会报错.

2.cglib 动态代理

JDK 动态代理机制只能代理实现了接口的类，Cglib 是针对类来实现代理的，他的原理是对指定的目标类生成一个子类，并覆盖其中方法实现增强，但因为采用的是继承，所以不能对 final 修饰的类进行代理。

I.引入包

<dependency>
    <groupId>cglib</groupId>
    <artifactId>cglib</artifactId>
    <version>3.2.9</version>
</dependency>

II.代码实现

public class Panda {
    public void eat() {
        System.out.println("The panda is eating");
    }
}

public class CglibProxy implements MethodInterceptor {
    private Object target; // 代理对象

    public Object getInstance(Object target) {
        this.target = target;
        Enhancer enhancer = new Enhancer();
        // 设置父类为实例类
        enhancer.setSuperclass(this.target.getClass());
        // 回调方法
        enhancer.setCallback(this);
        // 创建代理对象
        return enhancer.create();
    }

    @Override
    public Object intercept(Object o, Method method, Object[] objects, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
        System.out.println("调用前");
        Object result = methodProxy.invokeSuper(o, objects); // 执行方法调用
        System.out.println("调用后");
        return result;
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        // CGLIB 动态代理调用
        CglibProxy proxy = new CglibProxy();
        Panda panda = (Panda) proxy.getInstance(new Panda());
        panda.eat();
    }
}

• cglib 的调用通过实现 MethodInterceptor 接口的 intercept 方法;
• 调用 invokeSuper 进行动态代理的;
• 可以直接对普通类进行动态代理;

五.对比

JDK Proxy 的优势：

• 最小化依赖关系，减少依赖意味着简化开发和维护，JDK 本身的支持，更加可靠；

• 平滑进行 JDK 版本升级，而字节码类库通常需要进行更新以保证在新版上能够使用；

Cglib 框架的优势：

• 可调用普通类，不需要实现接口；
• 高性能；
• 内部复杂,需要借助 Cglib 包,底层是 asm 字节码插桩技术