Java动态代理：JDK和CGLIB两种方式实现及优缺点分析

动态代理应用非常的广泛，在各种开源的框架中都能看到他们的身影，比如spring中的aop使用动态代理增强，mybatis中使用动态代理生成mapper，动态代理主要有JDK和CGLIB两种方式，今天来学习下这两种方式的实现，以及它们的优缺点

动态代理：是使用反射和字节码的技术，在运行期创建指定接口或类的子类，以及其实例对象的技术，通过这个技术可以无侵入的为代码进行增强

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一、JDK实现的动态代理

1、解析

jdk实现的动态代理由两个重要的成员组成，分别是Proxy、InvocationHandler

Proxy： 是所有动态代理的父类，它提供了一个静态方法来创建动态代理的class对象和实例

InvocationHandler： 每个动态代理实例都有一个关联的InvocationHandler，在代理实例上调用方法是，方法调用将被转发到InvocationHandler的invoke方法

2、简单看下jdk的动态代理的原理图

3、代码实现

现在模拟一个用户注册的功能，动态代理对用户的注册功能进行增强，会判断用户名和密码的长度，如果用户名<=1和密码<6则会抛出异常

User.java

package com.taolong;
 
public class User {
 
 private String name;
 
 private Integer age;
 
 private String password;
 
 public String getName() {
  return name;
 }
 
 public void setName(String name) {
  this.name = name;
 }
 
 
 public Integer getAge() {
  return age;
 }
 
 public void setAge(Integer age) {
  this.age = age;
 }
 
 public String getPassword() {
  return password;
 }
 
 public void setPassword(String password) {
  this.password = password;
 }
 
 @Override
 public String toString() {
  return "User [name=" + name + ", age=" + age + ", password=" + password + "]";
 }
 
}

UserService.java

package com.taolong.jdk;
 
import com.taolong.User;
 
public interface UserService {
 
 void addUser(User user);
}

UserServiceImpl.java

package com.taolong.jdk;

import com.taolong.User;

public class UserServiceImpl implements UserService {

   @Override
   public void addUser(User user) {
    System.out.println("jdk...正在注册用户，用户信息为："+user);
   }

}

UserServiceInterceptor.java

package com.taolong.jdk;
 
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
 
import com.taolong.User;
 
public class UserServiceInterceptor implements InvocationHandler {
 
 private Object realObj;
 
 public UserServiceInterceptor(Object realObject) {
  super();
  this.realObj = realObject;
 }
 
 @Override
 public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
  if (args!=null && args.length > 0 && args[0] instanceof User) {
   User user = (User)args[0];
   //进行增强判断
   if (user.getName().length() <= 1) {
    throw new RuntimeException("用户名长度必须大于1");
   }
   if (user.getPassword().length() <= 6) {
    throw new RuntimeException("密码长度必须大于6");
   }
  }
  Object result = method.invoke(realObj, args);
  System.out.println("用户注册成功...");
  return result;
 }
 
 public Object getRealObj() {
  return realObj;
 }
 
 public void setRealObj(Object realObj) {
  this.realObj = realObj;
 }
 
}

ClientTest.java

package com.taolong.jdk;
 
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Proxy;
 
import com.taolong.User;
 
public class ClientTest {
 
 public static void main(String[] args) {
  User user = new User();
  user.setName("hongtaolong");
  user.setPassword("hong");
  user.setAge(23);
  //被代理类
  UserService delegate = new UserServiceImpl();
  InvocationHandler userServiceInterceptor = new UserServiceInterceptor(delegate);
  //动态代理类
  UserService userServiceProxy = (UserService)Proxy.newProxyInstance(delegate.getClass().getClassLoader(),
    delegate.getClass().getInterfaces(), userServiceInterceptor);
  System.out.println("动态代理类："+userServiceProxy.getClass());
  userServiceProxy.addUser(user);
 }
}

运行结果：当密码的长度小于6时

这里就起到了动态增强的作用，mybatis的使用中我们知道不需要创建dao中的mapper接口的子类，也能调用到相应的方法，其实就是生成的实现了mapper接口的动态的代理类，我们可以去看看它的这个方法

接下来我们看下cglib的使用

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视频教程：https://doc.iocoder.cn/video/

二、CGLIB动态代理

1、解析

CGLIB（Code Generation Library）是一个基于ASM的字节码生成库，它允许我们在运行时对字节码进行修改和动态生成。CGLIB通过继承的方式实现代理（最后这部分我们深思一下，它可能有哪些局限，final方法是不能够被重写，所以它不能增强被final修饰的方法，这个等下我们来验证）

CGLIB的实现也有两个重要的成员组成，Enhancer、MethodInterceptor，其实这两个的使用和jdk实现的动态代理的Proxy、InvocationHandler非常相似

Enhancer： 来指定要代理的目标对象，实际处理代理逻辑的对象，最终通过调用create()方法得到代理对象、对这个对象所有的非final方法的调用都会转发给MethodInterceptor

MethodInterceptor： 动态代理对象的方法调用都会转发到intercept方法进行增强

2、图解

3、代码的实现

还是上面的场景，注册用户进行拦截增强，部分代码如下

UserServiceCglibInterceptor.java

package com.taolong.cglib;
 
import java.lang.reflect.Method;
 
import com.taolong.User;
 
import net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor;
import net.sf.cglib.proxy.MethodProxy;
 
public class UserServiceCglibInterceptor implements MethodInterceptor {
 
 private Object realObject;
 
 public UserServiceCglibInterceptor(Object realObject) {
  super();
  this.realObject = realObject;
 }
 
 @Override
 public Object intercept(Object object, Method method, Object[] args, MethodProxy proxy) throws Throwable {
  if (args!=null && args.length > 0 && args[0] instanceof User) {
   User user = (User)args[0];
   //进行增强判断
   if (user.getName().length() <= 1) {
    throw new RuntimeException("用户名长度必须大于1");
   }
   if (user.getPassword().length() <= 6) {
    throw new RuntimeException("密码长度必须大于6");
   }
  }
  Object result = method.invoke(realObject, args);
  System.out.println("用户注册成功...");
  return result;
 }
 
}
ClientTest.java

package com.taolong.cglib;
 
import com.taolong.User;
 
import net.sf.cglib.proxy.Enhancer;
 
public class ClientTest {
 
 public static void main(String[] args) {
  User user = new User();
  user.setName("hongtaolong");
  user.setPassword("hong");
  user.setAge(23);
  //被代理的对象
  UserServiceImplCglib delegate = new UserServiceImplCglib();
  UserServiceCglibInterceptor serviceInterceptor = new UserServiceCglibInterceptor(delegate);
  Enhancer enhancer = new Enhancer();
  enhancer.setSuperclass(delegate.getClass());
  enhancer.setCallback(serviceInterceptor);
  //动态代理类
  UserServiceImplCglib cglibProxy = (UserServiceImplCglib)enhancer.create();
  System.out.println("动态代理类父类："+cglibProxy.getClass().getSuperclass());
  cglibProxy.addUser(user);
 }
}

运行结果：

这里顺便打印了动态代理类的父类，接下来我们将它的父类UserServiceImplCglib的addUser方法用final修饰，看看是否会被增强

UserServiceImplCglib.java

package com.taolong.cglib;
 
import com.taolong.User;
 
public class UserServiceImplCglib {
 
 final void addUser(User  user) {
  System.out.println("cglib...正在注册用户，用户信息为："+user);
 }
}

运行结果：

总结一下

1、JDK原声动态代理时java原声支持的、不需要任何外部依赖、但是它只能基于接口进行代理（因为它已经继承了proxy了，java不支持多继承）

2、CGLIB通过继承的方式进行代理、无论目标对象没有没实现接口都可以代理，但是无法处理final的情况（final修饰的方法不能被覆写）

编辑：黄飞