代理模式图文详解！静态代理和动态代理cglib 、jdk InvocationHandler接口的原理

你的名字 2023-07-10 08:40 34阅读 0赞

### 代理模式 ###

*   *  1、代理模式概念
     *  2、静态代理
     *  3、JDK动态代理
     *  4、cglib
     *  5、总结

## 1、代理模式概念 ##

代理模式就是为被访问的对象提供一层代理，来控制对这个对象的访问，例子：人们通常不会直接从工厂买商品，而是工厂授权一些代理商。消费者通过代理商来购买商品，代理商可以在商品中间做一些加工、涨价之类的动作。主要应用有在方法前后加日志，效验参数之类的

## 2、静态代理 ##

// 接口，对外销售的接口
    public interface AgencySubject { 
        void sell();
    }
    // 超市类，需要实现销售的接口
    public class SuperMarket implements AgencySubject { 
    	// 被代理的对象
        private MilkFactory milkFactory;
        public SuperMarket(MilkFactory milkFactory) { 
            this.milkFactory = milkFactory;
        }
        @Override
        public void sell() { 
            System.out.println("加价20元");
            milkFactory.sell();
        }
    }
    //牛奶工厂类，需要实现销售的接口
    public class MilkFactory implements AgencySubject { 
        @Override
        public void sell() { 
            System.out.println("出售商品，20元");
        }
    }
    //人类，去超市买东西
    public class People  { 
        public static void main(String[] args) { 
            SuperMarket sm = new SuperMarket(new MilkFactory());
            sm.sell();
        }
    }

类图：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM0Nzg2NzY5_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
这就是静态代理的实现，用户通过超市买东西，超市在向牛奶工厂进货时，在原来的基础上添加了一些价格。但是超市不能只代理牛奶工厂吧，超市什么都有买。这种静态是每次只能代理一个类，所以在这个基础上又有了动态代理。

## 3、JDK动态代理 ##

用Java实现动态代理有两种方式，一是继承cglib类，二是实现InvocationHandler接口，首先我们看jdk的动态代理实现，下面是实现的代码，我们会发现编译之后会多出一个$Proxy0.class类，这个类就是真的调用的代理类

public class SuperMarket  implements InvocationHandler { 
        /** 被代理的对象 */
        private Object target;
        /** 获取代理后的实例方法*/
        public Object getInstance(Object target){ 
            this.target = target;
            Class<?> c = target.getClass();
            /** 返回实例化的代理对象,将需要代理的对象target，传入newProxyInstance方法，生成新的代理类$Proxy0.class。 参数一：ClassLoader类加载器 ， 参数二：要实现的接口， 参数三：InvocationHandler：就是当前对象，当前对象实现了InvocationHandler*/
            return Proxy.newProxyInstance(c.getClassLoader(),c.getInterfaces(),this);
        }
        @Override
        public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable { 
            System.out.println("加价100元");
            Object obj = method.invoke(target,args);
            return obj;
        }
    }
    public class CookieFactory implements AgencySubject { 
        @Override
        public void sell() { 
            System.out.println("卖一些饼干100块");
        }
    }
    public class MilkFactory implements AgencySubject { 
        @Override
        public void sell() { 
            System.out.println("出售商品，20元");
        }
    }
    public class People { 
        public static void main(String[] args) throws IOException { 
            // 先实例化一个对象，将CookieFactory传进去
            AgencySubject as = (AgencySubject) new SuperMarket().getInstance(new CookieFactory());
            as.sell();
             // 在实例化一个对象，将MilkFactory传进去
            AgencySubject as2 = (AgencySubject) new SuperMarket().getInstance(new MilkFactory());
            as2.sell();
        }
    }

然后我们看下Proxy.newProxyInstance方法的源码  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM0Nzg2NzY5_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
其中的getProxyClass0方法，注：class文件中方法、字段等都需要引用CONSTANT\_Utf8\_info型常量来描述名称,所以CONSTANT\_Utf8\_info型常量的最大长度即u2类型能表达的最大值，也是Java中方法、字段名的最大长度。u2类型，表示2个字节，16位，能表示的最大值为 2的16次方，也就是65536，有兴趣的可以看下  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM0Nzg2NzY5_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
然后我们通过动图在看get方法里的实现  
![在这里插入图片描述][20200322135430810.gif]  
可以看到最终在ProxyClassFactory中调用ProxyGenerator.generateProxyClass方法，由该方法生成的代理类，也就是 $Proxy0.class类

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM0Nzg2NzY5_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]  
接下来我们打开$Proxy0.class看看，可以发现生成的代理类也实现了我们的代理接口(AgencySubject)，并继承了Proxy  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM0Nzg2NzY5_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]  
而父类的h属性是在什么时候放进去的呢，我们在debug看看，在上面newProxyInstance方法最后返回的是一个 cons.newInstance(new Object\[\]\{h\});![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM0Nzg2NzY5_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]

我们进到这个方法里面看看，又看到调用了DelegatingConstructorAccessorImpl的newInstance，通过类名可以看出这是一个委派模式  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM0Nzg2NzY5_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]  
debug经过DelegatingConstructorAccessorImpl类又进到了NativeConstructorAccessorImpl中，发现实际调用的就是$proxy0.class的构造方法  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM0Nzg2NzY5_size_16_color_FFFFFF_t_70 7]

而$proxy0.class的构造方法我们在上面已经截图说过了，调用的就是父类的构造方法，而下图就可以看出将h属性实例化了  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM0Nzg2NzY5_size_16_color_FFFFFF_t_70 8]  
最终的流程就是调用的SuperMarket的invoke方法。jdk动态代理的说明就到这里

## 4、cglib ##

说完了jdk的动态代理我们在来说说cglib代理的实现，它是通过动态继承目标对象，不需要实现接口就能动态代理。cglib需要导入依赖包

<dependency>
        <groupId>cglib</groupId>
        <artifactId>cglib</artifactId>
        <version>2.2.2</version>
    </dependency>

代码

public class SuperMarket implements MethodInterceptor { 
        public Object getInstance(Class<?> clazz) throws Exception { 
            Enhancer enhancer = new Enhancer();
            // 设置需要继承的类
            enhancer.setSuperclass(clazz);
            // 设置回调方法，也就是本身的intercept
            enhancer.setCallback(this);
            return enhancer.create();
        }
        @Override
        public Object intercept(Object o, Method method, Object[] objects, MethodProxy methodProxy) throws Throwable { 
            System.out.println("cglib加价50块");
            //这里需要调用父类的方法
            Object obj = methodProxy.invokeSuper(o,objects);
            return obj;
        }
    }
    public class People { 
        public static void main(String[] args) throws Exception { 
            CookieFactory sm = (CookieFactory) new SuperMarket().getInstance(CookieFactory.class);
            sm.sell();
        }
    }

通过运行我们发现cglib会自动生成3个类，  
![在这里插入图片描述][20200322190820926.png]  
并且发现调用的是CookieFactory$$EnhancerByCGLIB$$ea5597e8.class  
![在这里插入图片描述][20200322190423602.jpg]  
反编译之后看到代理类继承了CookieFactory，重写了他的方法，并有代理的方法CGLIB$sell$0和被代理的sell方法，所以我们在intercept方法中调用的时候需要调用的是methodProxy.invokeSuper方法，而不是methodProxy.invoke  
![在这里插入图片描述][20200322191704807.png]![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM0Nzg2NzY5_size_16_color_FFFFFF_t_70 9]![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM0Nzg2NzY5_size_16_color_FFFFFF_t_70 10]  
然后我们看到MethodProxy类中首先都调用了init方法，并且各自调用的类都不一样  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM0Nzg2NzY5_size_16_color_FFFFFF_t_70 11]

然后我们在看init的方法，发现它对f1和f2都进行了初始化，而  
f1为CookieFactory$$FastClassByCGLIB$$713eb4c2.class，  
f2为CookieFactory$$EnhancerByCGLIB$$ea5597e8$$FastClassByCGLIB$$c13d5a11.class  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM0Nzg2NzY5_size_16_color_FFFFFF_t_70 12]  
在invoke方法里面选择调用的是那个方法  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM0Nzg2NzY5_size_16_color_FFFFFF_t_70 13]

而var10001是7，就调用到了CGLIB$sell$0，上面已经提到过了CGLIB$sell$0方法，调用的是父类的sell,也就是CookieFactory，到此呢，就完成了调用。  
![在这里插入图片描述][20200322193842895.png]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM0Nzg2NzY5_size_16_color_FFFFFF_t_70 14]  
由此可见，cglib生成了3个类FastClass，说明其生成规则比jdk更复杂，但是可以不用实现接口了。  
因为生成类的过程比较复杂，所以生成的效率低下，但是生成的是fastClass，所有执行的效率非常快，比jdk的反射调用效率要高

## 5、总结 ##

JDK 调用代理方法，实现了被代理对象的接口，是通过反射机制调用，所以调用效率不高，cglib是通过继承实现的动态代理，生成效率低，执行效率高。而在spring中的AOP是怎么选择的呢，当类又实现的接口就使用jdk的，而没有实现接口时就用cglib,可以强制使用cglib，就添加下面的配置

<aop:aspectj-autoproxy proxy-target-class="true"/>

如有问题，可留言，加博主qq：244156219，微信：zuo995518，可以拉你进技术交流群，大家一起进步。

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[20200322193842895.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200322193842895.png
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