由Job threw an unhandled exception和No qualifying bean of type ‘x‘ available引发对spring jdk和cglib动态代理的思考

Myth丶恋晨 2024-02-21 12:14 9阅读 0赞

#### 文章目录 ####

*  1. 复现错误
 *  2. 分析错误
 *  3. 解决问题
 *   *  3.1 解决方法一
     *  3.2 解决方法二
 *  4. 分析spring中的jdk和cglib的动态代理
 *   *  4.1 动态代理对比
     *  4.2 原理区别
     *  4.3 性能区别
     *  4.4 各自局限
     *  4.5 静态代理和动态的本质区别

## 1. 复现错误 ##

今天在执行`quartz`定时任务时，报出如下错误：

org.quartz.SchedulerException: Job threw an unhandled exception.
    	at org.quartz.core.JobRunShell.run(JobRunShell.java:213)
    	at org.quartz.simpl.SimpleThreadPool$WorkerThread.run(SimpleThreadPool.java:573)
    Caused by: org.springframework.beans.factory.NoSuchBeanDefinitionException: No qualifying bean of type 'com.xxx.CollectionTaskServiceImpl' available
    	at org.springframework.beans.factory.support.DefaultListableBeanFactory.getBean(DefaultListableBeanFactory.java:351)
    	at org.springframework.beans.factory.support.DefaultListableBeanFactory.getBean(DefaultListableBeanFactory.java:342)
    	at org.springframework.context.support.AbstractApplicationContext.getBean(AbstractApplicationContext.java:1127)
    	at com.xxx.SpringApplicationContext.getBean(SpringApplicationContext.java:19)
    	at com.xxx.quartz.CollectionTaskJob.execute(CollectionTaskJob.java:27)
    	at org.quartz.core.JobRunShell.run(JobRunShell.java:202)
    	... 1 common frames omitted

由`Job threw an unhandled exception`和`No qualifying bean of type 'x' available`引发的对`spring jdk`和`cglib`动态代理的思考。

## 2. 分析错误 ##

错误信息虽然是`Job threw an unhandled exception.`，但我们随着错误往下看，发现这个错误：`No qualifying bean of type 'com.xxx.CollectionTaskServiceImpl' available`。  
我们继续看错误，错误发生在`SpringApplicationContext.getBean`的方法中。

结合`No qualifying bean of type 'com.xxx.CollectionTaskServiceImpl' available`错误可知，`SpringApplicationContext`拿不到`CollectionTaskServiceImpl`这个类。

如是`SpringApplicationContext`的源码：

@Component
    public class SpringApplicationContext implements ApplicationContextAware {
        
    
        private static ApplicationContext applicationContext;
    
        @Override
        public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException {
        
            SpringApplicationContext.applicationContext = applicationContext;
        }
    
        public static <T> T getBean(Class<T> requiredType){
        
            return applicationContext.getBean(requiredType);
        }
    }

`SpringApplicationContext`实现了 `ApplicationContextAware`接口，并由`@Component`注解。

我们再去往下看，错误在`CollectionTaskJob`类的`execute`方法中，如下代码：

@Slf4j
    @DisallowConcurrentExecution
    public class CollectionTaskJob implements Job {
        
    
        @Override
        public void execute(JobExecutionContext jobExecutionContext) throws JobExecutionException {
        
            CollectionTaskServiceImpl collectionTaskServiceImpl = SpringApplicationContext.getBean(CollectionTaskServiceImpl.class);
            //此处省略逻辑代码
       }
    }

我们再去看`CollectionTaskServiceImpl`类，如下代码所示：

@Service
    public class CollectionTaskServiceImpl implements CollectionTaskService {
        
    	//此处省略逻辑代码
    }

`CollectionTaskServiceImpl`实现了`CollectionTaskService`接口，并由`@Service`注解。

按道理说，`CollectionTaskServiceImpl`类注入到`spring`容器中，通过`SpringApplicationContext`能够拿得到，但结果是拿不到的。

但为什么拿不到呢？我们需要写个测试类，如下代码所示：

@Component
    public class Test implements CommandLineRunner, ApplicationContextAware {
        
    
      private ApplicationContext applicationContext;
    
      @Override
      public void run(String... args) throws Exception {
        
        Map<String, CollectionTaskServiceImpl> beansOfType =
            applicationContext.getBeansOfType(CollectionTaskServiceImpl.class);
        System.out.println();
      }
    
      @Override
      public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException {
        
        this.applicationContext = applicationContext;
      }
    }

测试类`Test`实现了`CommandLineRunner`和`ApplicationContextAware`接口，此时，我们运行代码：

![在这里插入图片描述][6e89ca6e25044113bcdd86313c26470f.png]

你会清楚的看到，`beansOfType`的容器为`0`，确实没有拿到。

我们将`CollectionTaskServiceImpl`修改为`CollectionTaskService`：

@Override
      public void run(String... args) throws Exception {
        
        Map<String, CollectionTaskService> beansOfType =
            applicationContext.getBeansOfType(CollectionTaskService.class);
        System.out.println();
      }

重新运行：

![在这里插入图片描述][f183bca524f04e90b9e3ed3c04b610ed.png]

此时，拿到了`CollectionTaskServiceImpl`的对象，但注意红框处，它采用的是`jdk aop`的动态代理。

然后，我修改`CollectionTaskServiceImpl`类，不实现`CollectionTaskService`接口，如下代码所示：

@Service
    public class CollectionTaskServiceImpl {
        
    	//此处省略逻辑代码
    }

而`run`方法依然是`CollectionTaskServiceImpl`，如下代码所示：

@Override
      public void run(String... args) throws Exception {
        
        Map<String, CollectionTaskServiceImpl> beansOfType =
            applicationContext.getBeansOfType(CollectionTaskServiceImpl.class);
        System.out.println();
      }

重新运行代码：

![在这里插入图片描述][02beb26ac15140a7a8029fe181821579.png]

如此，也能拿到了`CollectionTaskServiceImpl`的对象，但注意红框处，它采用的是`spring cglib`的动态代理。

分析到这里大体就明白了，可以有如下两种解决方法。

## 3. 解决问题 ##

### 3.1 解决方法一 ###

修改`CollectionTaskJob`类的`execute`方法，在`SpringApplicationContext.getBean`方法中传入`CollectionTaskService.class`接口，如下代码所示：

@Slf4j
    @DisallowConcurrentExecution
    public class CollectionTaskJob implements Job {
        
    
        @Override
        public void execute(JobExecutionContext jobExecutionContext) throws JobExecutionException {
        
            CollectionTaskServiceImpl collectionTaskServiceImpl = (CollectionTaskServiceImpl) SpringApplicationContext.getBean(CollectionTaskService.class);
            //此处省略逻辑代码
       }
    }

### 3.2 解决方法二 ###

修改`CollectionTaskServiceImpl`类，不实现`CollectionTaskService`即可。

## 4. 分析spring中的jdk和cglib的动态代理 ##

### 4.1 动态代理对比 ###

`JDK`动态代理是实现了被代理对象所实现的接口，`CGLib`是继承了被代理对象。

`JDK`和`CGLib`都是在运行期生成字节码，`JDK`是直接写`Class`字节码。`CGLib`使用`ASM`框架`Class`字节码，`Cglib`代理实现更复杂，生成代理类的效率比`JDK`代理低。

`JDK`调用代理方法，是通过反射机制调用，`CGLib`是通过`FastClass`机制直接调用方法，`CGLib`执行效率更高。

### 4.2 原理区别 ###

`java`动态代理是利用反射机制生成一个实现代理接口的匿名类，在调用具体方法前调用`InvokeHandler`来处理。核心是实现`InvocationHandler`接口，使用`invoke()`方法进行面向切面的处理，调用相应的通知。

而`cglib`动态代理是利用`asm`开源包，对代理对象类的`class`文件加载进来，通过修改其字节码生成子类来处理。

核心是实现`MethodInterceptor`接口，使用`intercept()`方法进行面向切面的处理，调用相应的通知。

1.  如果目标对象实现了接口，默认情况下会采用`JDK`的动态代理实现`AOP`
2.  如果目标对象实现了接口，可以强制使用`CGLIB`实现`AOP`
3.  如果目标对象没有实现了接口，必须采用`CGLIB`库，`spring`会自动在`JDK`动态代理和`CGLIB`之间转换

### 4.3 性能区别 ###

1.  `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。
2.  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。

### 4.4 各自局限 ###

1.  `JDK`的动态代理机制只能代理实现了接口的类，而不能实现接口的类就不能实现`JDK`的动态代理。
2.  `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。

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th></th> 
   <th></th> 
   <th></th> 
   <th></th> 
   <th></th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>类型</td> 
   <td>机制</td> 
   <td>回调方式</td> 
   <td>适用场景</td> 
   <td>效率</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>JDK动态代理</td> 
   <td>委托机制，代理类和目标类都实现了同样的接口，InvocationHandler持有目标类，代理类委托InvocationHandler去调用目标类的原始方法</td> 
   <td>反射</td> 
   <td>目标类是接口类</td> 
   <td>效率瓶颈在反射调用稍慢</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>CGLIB动态代理</td> 
   <td>继承机制，代理类继承了目标类并重写了目标方法，通过回调函数MethodInterceptor调用父类方法执行原始逻辑</td> 
   <td>通过FastClass方法索引调用</td> 
   <td>非接口类、非final类，非final方法</td> 
   <td>第一次调用因为要生成多个Class对象，比JDK方式慢。多次调用因为有方法索引比反射快，如果方法过多，switch case过多其效率还需测试</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

### 4.5 静态代理和动态的本质区别 ###

1.  静态代理只能通过手动完成代理操作，如果被代理类增加新的方法，代理类需要同步新增，违背开闭原则。
2.  动态代理采用在运行时动态生成代码的方式，取消了对被代理类的扩展限制，遵循开闭原则。
3.  若动态代理要对目标类的增强逻辑扩展，结合策略模式，只需要新增策略类便可完成，无需修改代理类的代码。

[6e89ca6e25044113bcdd86313c26470f.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/02/21/fd667dcaf9d74559a14b4187da880d19.png
[f183bca524f04e90b9e3ed3c04b610ed.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/02/21/c0bc9cc793c246bc8e849a88c561ae98.png
[02beb26ac15140a7a8029fe181821579.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/02/21/5664f57c20bb4e86a7dfbacc4983e85b.png