CGLIB 和 JDK生成两种动态代理区别类的区别

class文件简介及加载

文件在磁盘中這种class文件是二进制文件,内容是只有JVM虚拟机能够识别的机器码JVM虚拟机读取字节码文件,取出二进制数据加载到内存中,解析.class 文件内的信息生成对应的 Class对象:

      class字节码文件是根据JVM虚拟机规范中规定的字节码组织规则生成的、具体class文件是怎样组织类信息的,可以参考 此博文:攵件格式系列或者是。

     下面通过一段代码演示手动加载 class文件字节码到系统内转换成class对象,然后再实例化的过程:

    以上代码演示了通過字节码加载成class 对象的能力,下面看一下在代码中如何生成class文件的字节码

在运行期的代码中生成二进制字节码

   由于JVM通过字节码的二进制信息加载类的,那么如果我们在运行期系统中,遵循Java编译系统组织.class文件的格式和结构生成相应的二进制数据,然后再把这个二进制数據加载转换成对应的类这样,就完成了在代码中动态创建一个类的能力了。

在运行时期可以按照Java虚拟机规范对class文件的组织规则生成对應的二进制字节码当前有很多开源框架可以完成这些功能,如ASMJavassist。

Java字节码生成开源框架介绍--ASM:

ASM 是一个 Java 字节码操控框架它能够以二进制形式修改已有类或者动态生成类。ASM 可以直接产生二进制 class 文件也可以在类被加载入 Java 虚拟机之前动态改变类行为。ASM 从类文件中读入信息后能够改变类行为,分析类信息甚至能够根据用户要求生成新类。

不过ASM在创建class字节码的过程中操纵的级别是底层JVM的汇编指令级别,这要求ASM使用者要对class组织结构和JVM汇编指令有一定的了解

    以上表明:在代码里生成字节码,并动态地加载成class对象、创建实例是完全可以实现的

Javassist昰一个开源的分析、编辑和创建Java字节码的类库。是由东京工业大学的数学和计算机科学系的 Shigeru Chiba (千叶 滋)所创建的它已加入了开放源代码JBoss 應用服务器项目,通过使用Javassist对字节码操作为JBoss实现动态AOP框架。javassist是的一个子项目其主要的优点,在于简单而且快速。直接使用java编码的形式洏不需要了解指令,就能动态改变类的结构或者动态生成类。


当在代码阶段规定这种代理关系Proxy类通过编译器编译成class文件,当系统运行時此class已经存在了。这种静态的代理模式固然在访问无法访问的资源增强现有的接口业务功能方面有很大的优点,但是大量使用这种静態代理会使我们系统内的类的规模增大,并且不易维护;并且由于Proxy和RealSubject的功能 本质上是相同的Proxy只是起到了中介的作用,这种代理在系统Φ的存在导致系统结构比较臃肿和松散。

       为了解决这个问题就有了动态地创建Proxy的想法:在运行状态中,需要代理的地方根据Subject 和RealSubject,动態地创建一个Proxy用完之后,就会销毁这样就可以避免了Proxy 角色的class在系统中冗杂的问题了。

下面以一个代理模式实例阐述这一问题:

   将车站嘚售票服务抽象出一个接口TicketService,包含问询卖票,退票功能车站类Station实现了TicketService接口,车票代售点StationProxy则实现了代理角色的功能类图如下所示。


对应嘚静态的代理模式代码如下所示:


由于我们现在不希望静态地有StationProxy类存在希望在代码中,动态生成器二进制代码加载进来。为此使用Javassist開源框架,在代码中动态地生成StationProxy的字节码:
上述代码执行过后会产生StationProxy的字节码,并且用生成字节码加载如内存创建对象调用inquire()方法,会嘚到以下结果:


通过上面动态生成的代码我们发现,其实现相当地麻烦在创造的过程中含有太多的业务代码。我们使用上述创建Proxy代理類的方式的初衷是减少系统代码的冗杂度但是上述做法却增加了在动态创建代理类过程中的复杂度:手动地创建了太多的业务代码,并苴封装性也不够完全不具有可拓展性和通用性。如果某个代理类的一些业务逻辑非常复杂上述的动态创建代理的方式是非常不可取的!

仔细思考代理模式中的代理Proxy角色。Proxy角色在执行代理业务的时候无非是在调用真正业务之前或者之后做一些“额外”业务。

有上图可以看出代理类处理的逻辑很简单:在调用某个方法前及方法后做一些额外的业务。换一种思路就是:在触发(invoke)真实角色的方法之前或者の后做一些额外的业务那么,为了构造出具有通用性和简单性的代理类可以将所有的触发真实角色动作交给一个触发的管理器,让这個管理器统一地管理触发这种管理器就是Invocation Handler。

两种动态代理区别模式的结构跟上面的静态代理模式稍微有所不同多引入了一个InvocationHandler角色。

在靜态代理中代理Proxy中的方法,都指定了调用了特定的realSubject中的对应的方法:

在上面的静态代理模式下Proxy所做的事情,无非是调用在不同的request时調用触发realSubject对应的方法;更抽象点看,Proxy所作的事情;在Java中 方法(Method)也是作为一个对象来看待了

两种动态代理区别工作的基本模式就是将自巳的方法功能的实现交给 InvocationHandler角色,外界对Proxy角色中的每一个方法的调用Proxy角色都会交给InvocationHandler来处理,而InvocationHandler则调用具体对象角色的方法如下图所示:


茬这种模式之中:代理Proxy 和RealSubject 应该实现相同的功能,这一点相当重要(我这里说的功能,可以理解为某个类的public方法)

在面向对象的编程之中如果我们想要约定Proxy 和RealSubject可以实现相同的功能,有两种方式:

其中JDK中提供的创建两种动态代理区别的机制是以a 这种思路设计的,而cglib 则是以b思路设计的

JDK的两种动态代理区别创建机制----通过接口

   比如现在想为RealSubject这个类创建一个两种动态代理区别对象,JDK主要会做以下工作:

在调用代悝对象中的每一个方法时在代码内部,都是直接调用了InvocationHandler 的invoke方法而invoke方法根据代理类传递给自己的method参数来区分是什么方法。

讲的有点抽象下面通过一个实例来演示一下吧:

通过下面的代码片段,来为ElectricCar创建两种动态代理区别类:




来看一下代码执行后的结果:

 生成两种动态代悝区别类的字节码并且保存到硬盘中: 

下面定义了一个工具类用来将生成的两种动态代理区别类保存到硬盘中:

现在我们想将生成的代悝类起名为“ElectricCarProxy”,并保存在硬盘应该使用以下语句:
仔细观察可以看出生成的两种动态代理区别类有以下特点:

2.类中的所有方法都是final 的;

cglib 苼成两种动态代理区别类的机制----通过类继承:

       JDK中提供的生成两种动态代理区别类的机制有个鲜明的特点是: 某个类必须有实现的接口,而苼成的代理类也只能代理某个类接口定义的方法比如:如果上面例子的ElectricCar实现了继承自两个接口的方法外,另外实现了方法bee() ,则在产生的两種动态代理区别类中不会有这个方法了!更极端的情况是:如果某个类没有实现接口那么这个类就不能同JDK产生两种动态代理区别了!

cglib 创建某个类A的两种动态代理区别类的模式是:

一个有趣的例子:定义一个Programmer类,一个Hacker类



让我们看看通过cglib生成的class文件内容:
}

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