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动态代理总结,面试你要知道的都在这里,无废话!

智慧大石
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前言

面试题:讲讲jdk动态代理,cglib区别,实现原理,优缺点,怎么实现方法的调用的

来自:社招一年半面经分享(含阿里美团头条京东滴滴)

这篇文章总结你需要回答的知识点,全程少废话,怼干货,文章较长,可以点赞在看,喜欢这种文章的话,我之后也会一直分享的,硬核文章也会定期分享!

文章首发在公众号(月伴飞鱼),之后同步到个人网站:xiaoflyfish.cn/

代理模式

代理模式是一种设计模式,提供了对目标对象额外的访问方式,即通过代理对象访问目标对象,这样可以在不修改原目标对象的前提下,提供额外的功能操作,扩展目标对象的功能

一个比方:在租房的时候,有的人会通过房东直租,有的人会通过中介租房。

这两种情况哪种比较方便呢?当然是通过中介更加方便。

这里的中介就相当于代理,用户通过中介完成租房的一系列操作(看房、交押金、租房、清扫卫生)代理模式可以有效的将具体的实现与调用方进行解耦,通过面向接口进行编码完全将具体的实现隐藏在内部。

http://img2.mukewang.com/61069618000153f004080228.jpg

分类:

静态代理: 在编译时就已经实现,编译完成后代理类是一个实际的class文件

动态代理: 在运行时动态生成的,即编译完成后没有实际的class文件,而是在运行时动态生成类字节码,并加载到JVM中

静态代理

使用方式

创建一个接口,然后创建被代理的类实现该接口并且实现该接口中的抽象方法。之后再创建一个代理类,同时使其也实现这个接口。在代理类中持有一个被代理对象的引用,而后在代理类方法中调用该对象的方法。

http://img4.mukewang.com/6106964b00013b0506520328.jpg

http://img2.mukewang.com/6106966c0001d6db06960785.jpg

使用JDK静态代理很容易就完成了对一个类的代理操作。但是JDK静态代理的缺点也暴露了出来:由于代理只能为一个类服务,如果需要代理的类很多,那么就需要编写大量的代理类,比较繁琐

JDK动态代理

使用JDK动态代理的五大步骤:

  1. 通过实现InvocationHandler接口来自定义自己的InvocationHandler;

  2. 通过Proxy.getProxyClass获得动态代理类;

  3. 通过反射机制获得代理类的构造方法,方法签名为getConstructor(InvocationHandler.class)

  4. 通过构造函数获得代理对象并将自定义的InvocationHandler实例对象传为参数传入;

  5. 通过代理对象调用目标方法;

http://img.mukewang.com/6106968f0001af2606220319.jpg

http://img.mukewang.com/610696a60001b26f07410575.jpg


import java.lang.reflect.Constructor;

import java.lang.reflect.InvocationHandler;

import java.lang.reflect.InvocationTargetException;

import java.lang.reflect.Proxy;


public class MyProxyTest {

    public static void main(String[] args)

            throws NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InstantiationException, InvocationTargetException {

        // =========================第一种==========================

        // 1、生成$Proxy0的class文件

        System.getProperties().put("sun.misc.ProxyGenerator.saveGeneratedFiles", "true");

        // 2、获取动态代理类

        Class proxyClazz = Proxy.getProxyClass(IHello.class.getClassLoader(),IHello.class);

        // 3、获得代理类的构造函数,并传入参数类型InvocationHandler.class

        Constructor constructor = proxyClazz.getConstructor(InvocationHandler.class);

        // 4、通过构造函数来创建动态代理对象,将自定义的InvocationHandler实例传入

        IHello iHello1 = (IHello) constructor.newInstance(new MyInvocationHandler(new HelloImpl()));

        // 5、通过代理对象调用目标方法

        iHello1.sayHello();

 

        // ==========================第二种=============================

        /**

         * Proxy类中还有个将2~4步骤封装好的简便方法来创建动态代理对象,

         *其方法签名为:newProxyInstance(ClassLoader loader,Class<?>[] instance, InvocationHandler h)

         */

        IHello  iHello2 = (IHello) Proxy.newProxyInstance(IHello.class.getClassLoader(), // 加载接口的类加载器

                new Class[]{IHello.class}, // 一组接口

                new MyInvocationHandler(new HelloImpl())); // 自定义的InvocationHandler

        iHello2.sayHello();

    }

}


JDK静态代理与JDK动态代理之间有些许相似,比如说都要创建代理类,以及代理类都要实现接口等。

不同之处: 在静态代理中我们需要对哪个接口和哪个被代理类创建代理类,所以我们在编译前就需要代理类实现与被代理类相同的接口,并且直接在实现的方法中调用被代理类相应的方法;但是动态代理则不同,我们不知道要针对哪个接口、哪个被代理类创建代理类,因为它是在运行时被创建的。

一句话来总结一下JDK静态代理和JDK动态代理的区别:

JDK静态代理是通过直接编码创建的,而JDK动态代理是利用反射机制在运行时创建代理类的。

其实在动态代理中,核心是InvocationHandler。每一个代理的实例都会有一个关联的调用处理程序(InvocationHandler)。对待代理实例进行调用时,将对方法的调用进行编码并指派到它的调用处理器(InvocationHandler)的invoke方法

对代理对象实例方法的调用都是通过InvocationHandler中的invoke方法来完成的,而invoke方法会根据传入的代理对象、方法名称以及参数决定调用代理的哪个方法。

CGLIB

CGLIB包的底层是通过使用一个小而快的字节码处理框架ASM,来转换字节码并生成新的类

CGLIB代理实现如下:

  1. 首先实现一个MethodInterceptor,方法调用会被转发到该类的intercept()方法。

  2. 然后在需要使用的时候,通过CGLIB动态代理获取代理对象。

使用案例

 public class HelloService {

 

    public HelloService() {

        System.out.println("HelloService构造");

    }

 

    /**

     * 该方法不能被子类覆盖,Cglib是无法代理final修饰的方法的

     */

    final public String sayOthers(String name) {

        System.out.println("HelloService:sayOthers>>"+name);

        return null;

    }

 

    public void sayHello() {

        System.out.println("HelloService:sayHello");

    }

}



import net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor;

import net.sf.cglib.proxy.MethodProxy;

 

import java.lang.reflect.Method;

 

/**

 * 自定义MethodInterceptor

 */

public class MyMethodInterceptor implements MethodInterceptor{

 

    /**

     * sub:cglib生成的代理对象

     * method:被代理对象方法

     * objects:方法入参

     * methodProxy: 代理方法

     */

    @Override

    public Object intercept(Object sub, Method method, Object[] objects, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {

        System.out.println("======插入前置通知======");

        Object object = methodProxy.invokeSuper(sub, objects);

        System.out.println("======插入后者通知======");

        return object;

    }

}

http://img.mukewang.com/610696ec00015c3e07420514.jpg

JDK代理要求被代理的类必须实现接口,有很强的局限性。

而CGLIB动态代理则没有此类强制性要求。简单的说,CGLIB会让生成的代理类继承被代理类,并在代理类中对代理方法进行强化处理(前置处理、后置处理等)。

总结一下CGLIB在进行代理的时候都进行了哪些工作

  • 生成的代理类继承被代理类。在这里我们需要注意一点:如果委托类被final修饰,那么它不可被继承,即不可被代理;同样,如果委托类中存在final修饰的方法,那么该方法也不可被代理

  • 代理类会为委托方法生成两个方法,一个是与委托方法签名相同的方法,它在方法中会通过super调用委托方法;另一个是代理类独有的方法

  • 当执行代理对象的方法时,会首先判断一下是否存在实现了MethodInterceptor接口的CGLIB$CALLBACK_0;,如果存在,则将调用MethodInterceptor中的intercept方法

intercept方法中,我们除了会调用委托方法,还会进行一些增强操作。在Spring AOP中,典型的应用场景就是在某些敏感方法执行前后进行操作日志记录

在CGLIB中,方法的调用并不是通过反射来完成的,而是直接对方法进行调用:通过FastClass机制对Class对象进行特别的处理,比如将会用数组保存method的引用,每次调用方法的时候都是通过一个index下标来保持对方法的引用

Fastclass机制

CGLIB采用了FastClass的机制来实现对被拦截方法的调用。

FastClass机制就是对一个类的方法建立索引,通过索引来直接调用相应的方法

public class test10 {

  //这里,tt可以看作目标对象,fc可以看作是代理对象;首先根据代理对象的getIndex方法获取目标方法的索引,

  //然后再调用代理对象的invoke方法就可以直接调用目标类的方法,避免了反射

    public static void main(String[] args){

        Test tt = new Test();

        Test2 fc = new Test2();

        int index = fc.getIndex("f()V");

        fc.invoke(index, tt, null);

    }

}


class Test{

    public void f(){

        System.out.println("f method");

    }

    

    public void g(){

        System.out.println("g method");

    }

}

class Test2{

    public Object invoke(int index, Object o, Object[] ol){

        Test t = (Test) o;

        switch(index){

        case 1:

            t.f();

            return null;

        case 2:

            t.g();

            return null;

        }

        return null;

    }

    //这个方法对Test类中的方法建立索引

    public int getIndex(String signature){

        switch(signature.hashCode()){

        case 3078479:

            return 1;

        case 3108270:

            return 2;

        }

        return -1;

    }

}


上例中,Test2是Test的Fastclass,在Test2中有两个方法getIndex和invoke。

在getIndex方法中对Test的每个方法建立索引,并根据入参(方法名+方法的描述符)来返回相应的索引。

Invoke根据指定的索引,以ol为入参调用对象O的方法。这样就避免了反射调用,提高了效率

三种代理方式之间对比

http://img.mukewang.com/6106976500019cc808100473.jpg

http://img4.mukewang.com/610698180001f49d08370479.jpg

问题

CGlib比JDK快?

  • 使用CGLiB实现动态代理,CGLib底层采用ASM字节码生成框架,使用字节码技术生成代理类, 在jdk6之前比使用Java反射效率要高。唯一需要注意的是,CGLib不能对声明为final的方法进行代理, 因为CGLib原理是动态生成被代理类的子类。

  • 在jdk6、jdk7、jdk8逐步对JDK动态代理优化之后,在调用次数较少的情况下,JDK代理效率高于CGLIB代理效率。只有当进行大量调用的时候,jdk6和jdk7比CGLIB代理效率低一点,但是到jdk8的时候,jdk代理效率高于CGLIB代理,总之,每一次jdk版本升级,jdk代理效率都得到提升,而CGLIB代理消息确有点跟不上步伐。

Spring如何选择用JDK还是CGLIB?

  • 当Bean实现接口时,Spring就会用JDK的动态代理。

  • 当Bean没有实现接口时,Spring使用CGlib实现。

  • 可以强制使用CGlib


作者:心怀远方
链接:https://juejin.cn/post/6990914273027293191
来源:掘金
著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权,非商业转载请注明出处。


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