动态代理机制底层

朱雀 2022-06-01 09:36 229阅读 0赞

#### 动态代理机制作用和应用场景: ####

1.  日志集中打印;
2.  事务;
3.  权限管理
4.  AOP

#### SpringAOP中可以用那些方式实现,区别? ####

1.  cglib
2.  java Proxy
3.  Aspectj
4.  instrumentation

##### 区别: #####

> cglib和java Proxy都是动态构建字节码工具的形式实现,会构造一个全新的类;其中JDK动态代理只能针对实现了接口的类生成代理。而cglib是针对类实现代理，主要是对指定的类生成一个子类，覆盖其中的所有方法，所以该类或方法不能声明称final的。
> 
> 如果目标对象没有实现接口，则默认会采用CGLIB代理；
> 
> 如果目标对象实现了接口，可以强制使用CGLIB实现代理（添加CGLIB库，并在spring配置中加入）。
> 
> Aspectj是Java支持的切面编程,原理:在编译期间,将字节码编译到代理对象中.  
> CGLIB动态生成class,  
> Aspectj静态的,在程序编译期间,将代理字节加入到目标对象中.(修改代理目标类的字节,织入代理的字节码);性能比CGLIB和java Proxy好一些.
> 
> instrumentation修改目标类的字节码,在类装载时,进行动态拦截去修改.

### 源代码位置: ###

![eOK2JSq.png][]

instrument采用java agent(JDK1.5特性),使用时必须添加`spring-instrument-4.3.8.RELEASE`的jar包进行动态拦截.  
若需要采用instrumentation实现AOP的话,可以在程序启动时,在JVM中加入`-javaagent:spring-instrument-4.3.8.RELEASE.jar`,动态拦截类的装载(拦截所有类的装载),之后根据Spring的配置进行拦截.

### 源代码: ###

![DrhWFL9.jpg][]

#### 1. 拿到Instrumentation动态的拦截字节码. ####

![CDzoKG4.jpg][]

#### 2. 通过transform修改,就能返回修改后的字节码.从而达到动态修改字节码,实现动态代理的目的. ####

## 动态代理: ##

#### a. 无论哪种方式实现动态代理,本质其实都是对字节码的修改,区别是从哪里进行切入修改字节码. ####

#### 1. cglib–IOC beanFactory获取bean时,动态构建字节码,生成这个类 ####

#### 2. java Proxy– 获取或装载bean时,对字节码进行动态构建,装载,实例化 ####

#### 3. Aspectj– 代码编译时,进行织入修改字节码 ####

#### 4. instrumentation– 在类装载时. ####

## 动态代理技术栈图: ##

![CiiXSui.jpg][]  
2018-1-25 23:46:47

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#### 总结: ####

1.动态代理可以由cglib/java Proxy/Aspectj/instrumentation等多种形式实现;  
2.动态代理的本质是对class字节码进行动态构建或者修改;  
a.修改的工具有ASM(= =比较难用,还是需要知道JVM指令)/javavssist(已经进行封装)  
3.多种实现方式的区别在于对字节码切入方式不同.可选方式:  
a.java代理/Cglib是基于动态构建接口实现类字节  
b.AspectJ是借助eclipse工具在编译时织入代理字节  
c.instrumentation是基于javaagent在类装载时,修改class织入代理字节  
d.使用自定义classloader在装载时,织入代理字节  
![lM7ww49.jpg][]

## 一个java动态代理的例子: ##

//java动态代理
    public class JavaProxyTest {
    
        @Test
        public void proxyTest() {
            //接口
            UserService service = (UserService) Proxy.newProxyInstance(JavaProxyTest.class.getClassLoader(),new Class[]{UserService.class}, new InvocationHandler() {
                //代理目标
                UserServiceImpl target = new UserServiceImpl();
                @Override
                public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
                    System.out.println("执行前----");
                    Object result = method.invoke(target, args);
                    System.out.println("执行后----");
                    return result;
                }
            });
            //代理对象
            service.getName();
        }
    }

### 他们的关系/结构: ###

![IgLjdIR.jpg][]

PS:代理目标就是委托类

2018/1/30 19:22:20

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代理对象如何代理目标对象?

> 关键在于invocationHandler接口,由该接口将代理对象,目标对象和代理逻辑连接在一起.下图是执行过程.  
> ![aW4crLB.jpg][]

java proxy构建新的代理对象的过程:  
1.proxy基于代理接口获取其代理class

> a.从缓存接口中获取,若没有则继续下一步  
> b.使用proxyGenerator构建代理class字节  
> c.调用本地方法装载class字节至当前classLoader  
> d.使用class.forName()返回新的class对象

2.使用反射生成代理对象  
3.调用代理对象class.newInstance()

![s3f80C4.png][]

## javassis动态代理 ##

(待完善,有bug)

package com.jd.proxy;
    import java.lang.reflect.InvocationHandler;
    import java.lang.reflect.Method;
    
    import org.omg.CORBA.DynAnyPackage.Invalid;
    
    import javassist.ClassPool;
    import javassist.CtClass;
    import javassist.CtConstructor;
    import javassist.CtField;
    import javassist.CtMethod;
    import javassist.CtNewMethod;
    import javassist.LoaderClassPath;
    import javassist.bytecode.AccessFlag;
    /**
     * 
    * @ClassName: JavassisProxy
    * @Description: 动态代理对象构建
    * @author Helen
    * @date 2018-2-11
    *
     */
    public class JavassisProxy {
    
        public <T>T newProxyInstance(ClassLoader loader, Class<T> proxyTarget,InvocationHandler invocationHandler) throws Exception{
            //构建class
            ClassPool pool = new ClassPool();
            pool.insertClassPath(new LoaderClassPath(proxyTarget.getClassLoader()));
            CtClass targetClass = pool.get(proxyTarget.getName());
            CtClass proxyClass = pool.makeClass(proxyTarget.getName()+"$proxy",targetClass);
    
            //添加invoker Hander字段
            CtField handlerField = new CtField(pool.get(invocationHandler.getClass().getName()), "h", proxyClass);
            proxyClass.addField(handlerField);
    
            //遍历并生成所有代理方法
            int methodIndex = 0;
            for (CtMethod ctMethod : targetClass.getDeclaredMethods()) {
                //屏蔽不能代理的方法
                if (!AccessFlag.isPublic(ctMethod.getModifiers())) {
                    continue;
                }else if ((ctMethod.getModifiers() & AccessFlag.NATIVE) != 0) {
                    continue;
                }else if ((ctMethod.getModifiers() & AccessFlag.STATIC) != 0) {
                    continue;
                }else if ((ctMethod.getModifiers() & AccessFlag.FINAL) != 0) {
                    continue;
                }
                String methodFname = ctMethod.getName() + methodIndex;
                CtField methodField = new CtField(pool.get(Method.class.getName()), methodFname, proxyClass);
                String paramTypeSrc = "new Class[]{";
                for (int i = 0; i < ctMethod.getParameterTypes().length; i++) {
                    if (i != 0) {
                        paramTypeSrc += ",";
                    }
                    paramTypeSrc += ctMethod.getParameterTypes()[i].getName() + ".class";
                }
                paramTypeSrc += "}";
                String d = proxyTarget.getName() + ".class";
                //initSrc这句不知道咋写了..先留下
                String initSrc = "com.jd.proxy.JavassisProxy.getMethod(" + d + ",\""+ctMethod.getName() +"\")";
    
                proxyClass.addField(methodField,initSrc);
    
                CtMethod copyMethod = CtNewMethod.copy(ctMethod, proxyClass, null);
    
                String bodySrc = "{";
                bodySrc += "Object result=h.invoke($0," + methodFname +",$args);";
    
                if (!copyMethod.getReturnType().getName().equals("void")) {
                    bodySrc += "return ($r)result;";
                }
                bodySrc += "}";
                copyMethod.setBody(bodySrc);
                proxyClass.addMethod(copyMethod);
                methodIndex++;
            }
            CtConstructor constructor =new CtConstructor(new CtClass[]{
                pool.get(InvocationHandler.class.getName())
            }, proxyClass);
            constructor.setBody("h=$1;");
            proxyClass.addConstructor(constructor);
            String wdir = System.getProperty("user.dir");
            System.out.println(wdir);
    
            proxyClass.debugWriteFile(wdir+"/target/");
            Class cla = proxyClass.toClass();
    
            UserServiceImpl i = (UserServiceImpl) cla.getConstructor(InvocationHandler.class).newInstance(invocationHandler);
            return (T)i;
        }   
    }
    
    
    package com.jd.proxy.test;
    
    import java.lang.reflect.InvocationHandler;
    import java.lang.reflect.Method;
    
    import org.junit.Test;
    
    import com.jd.proxy.JavassisProxy;
    import com.jd.proxy.UserServiceImpl;
    
    public class JavassisProxyTest {
    
        @Test
        public void proxyTest() throws Exception{
            UserServiceImpl userService = new JavassisProxy().newProxyInstance(JavassisProxy.class.getClassLoader(),
                    UserServiceImpl.class, new InvocationHandler() {
                        UserServiceImpl target = new UserServiceImpl();
    
                        @Override
                        public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
                                throws Throwable {
                            System.out.println("----代理前");
                            Object r = method.invoke(target, args);
                            System.out.println("----代理后");
                            return r;
                        }
                    });
    
            userService.getName();
        }
    }

# Java应用协议代理(FTP、Http、Https、File) #

URL的类结构  
![3JKHD7K.png][]

URL执行过程:  
1.URL基于protocol构建对应UrlStreamHandler  
2.UrlStreamHandler.openConnection()打开连接,返回URIConnection  
3.返回URIConnection设置连接属性  
4.URIConnection打开outPutStream  
5.URIConnection打开inPutStream  
6.关于连接

### **关键在于URLConnection的代理//使用静态代理** ###

## 实现方法图解: ##

![vAMaDKn.png][]

代码遗留…待我理解理解再补

[eOK2JSq.png]: https://i.imgur.com/eOK2JSq.png
[DrhWFL9.jpg]: https://i.imgur.com/DrhWFL9.jpg
[CDzoKG4.jpg]: https://i.imgur.com/CDzoKG4.jpg
[CiiXSui.jpg]: https://i.imgur.com/CiiXSui.jpg
[lM7ww49.jpg]: https://i.imgur.com/lM7ww49.jpg
[IgLjdIR.jpg]: https://i.imgur.com/IgLjdIR.jpg
[aW4crLB.jpg]: https://i.imgur.com/aW4crLB.jpg
[s3f80C4.png]: https://i.imgur.com/s3f80C4.png
[3JKHD7K.png]: https://i.imgur.com/3JKHD7K.png
[vAMaDKn.png]: https://i.imgur.com/vAMaDKn.png