除了JDK、CGLIB，還有3種類代理方式
作者：熱衷技術(shù)的Java程序員
不出意外，你可能只知道兩種類代理的方式。一種是JDK自帶的，另外一種是CGLIB。
五種類代理的方式
不出意外，你可能只知道兩種類代理的方式。一種是JDK自帶的，另外一種是CGLIB。
我們先定義出一個接口和相應(yīng)的實現(xiàn)類，方便后續(xù)使用代理類在方法中添加輸出信息。
「定義接口」
- public interface IUserApi {
- String queryUserInfo();
- }
「實現(xiàn)接口」
- public class UserApi implements IUserApi {
- public String queryUserInfo() {
- return "沉淀、分享、成長，讓自己和他人都能有所收獲！";
- }
- }
好！接下來我們就給這個類方法使用代理加入一行額外輸出的信息。
0. 先補充一點反射的知識
- @Test
- public void test_reflect() throws Exception {
- Class<UserApi> clazz = UserApi.class;
- Method queryUserInfo = clazz.getMethod("queryUserInfo");
- Object invoke = queryUserInfo.invoke(clazz.newInstance());
- System.out.println(invoke);
- }
- 點評：有代理地方幾乎就會有反射，他們是一套互相配合使用的功能類。在反射中可以調(diào)用方法、獲取屬性、拿到注解等相關(guān)內(nèi)容。這些都可以與接下來的類代理組合使用，完成各種框架中的技術(shù)場景。
1. JDK代理方式
- public class JDKProxy {
- public static <T> T getProxy(Class clazz) throws Exception {
- ClassLoader classLoader = Thread.currentThread().getContextClassLoader();
- return (T) Proxy.newProxyInstance(classLoader, new Class[]{clazz}, new InvocationHandler() {
- public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
- System.out.println(method.getName() + " 你被代理了，By JDKProxy！");
- return "沉淀、分享、成長，讓自己和他人都能有所收獲！";
- }
- });
- }
- }
- @Test
- public void test_JDKProxy() throws Exception {
- IUserApi userApi = JDKProxy.getProxy(IUserApi.class);
- String invoke = userApi.queryUserInfo();
- logger.info("測試結(jié)果：{}", invoke);
- }
- /**
- * 測試結(jié)果：
- *
- * queryUserInfo 你被代理了，By JDKProxy！
- * 19:55:47.319 [main] INFO org.itstack.interview.test.ApiTest - 測試結(jié)果： 沉淀、分享、成長，讓自己和他人都能有所收獲！
- *
- * Process finished with exit code 0
- */
- 指數(shù)：⭐⭐
- 場景：中間件開發(fā)、設(shè)計模式中代理模式和裝飾器模式應(yīng)用
- 點評：這種JDK自帶的類代理方式是非常常用的一種，也是非常簡單的一種。基本會在一些中間件代碼里看到例如：數(shù)據(jù)庫路由組件、Redis組件等，同時我們也可以使用這樣的方式應(yīng)用到設(shè)計模式中。
2. CGLIB代理方式
- public class CglibProxy implements MethodInterceptor {
- public Object newInstall(Object object) {
- return Enhancer.create(object.getClass(), this);
- }
- public Object intercept(Object o, Method method, Object[] objects, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
- System.out.println("我被CglibProxy代理了");
- return methodProxy.invokeSuper(o, objects);
- }
- }
- @Test
- public void test_CglibProxy() throws Exception {
- CglibProxy cglibProxy = new CglibProxy();
- UserApi userApi = (UserApi) cglibProxy.newInstall(new UserApi());
- String invoke = userApi.queryUserInfo();
- logger.info("測試結(jié)果：{}", invoke);
- }
- /**
- * 測試結(jié)果：
- *
- * queryUserInfo 你被代理了，By CglibProxy！
- * 19:55:47.319 [main] INFO org.itstack.interview.test.ApiTest - 測試結(jié)果： 沉淀、分享、成長，讓自己和他人都能有所收獲！
- *
- * Process finished with exit code 0
- */
- 場景：Spring、AOP切面、鑒權(quán)服務(wù)、中間件開發(fā)、RPC框架等
- 點評：CGLIB不同于JDK，它的底層使用ASM字節(jié)碼框架在類中修改指令碼實現(xiàn)代理，所以這種代理方式也就不需要像JDK那樣需要接口才能代理。同時得益于字節(jié)碼框架的使用，所以這種代理方式也會比使用JDK代理的方式快1.5~2.0倍。
3. ASM代理方式
- public class ASMProxy extends ClassLoader {
- public static <T> T getProxy(Class clazz) throws Exception {
- ClassReader classReader = new ClassReader(clazz.getName());
- ClassWriter classWriter = new ClassWriter(classReader, ClassWriter.COMPUTE_MAXS);
- classReader.accept(new ClassVisitor(ASM5, classWriter) {
- @Override
- public MethodVisitor visitMethod(int access, final String name, String descriptor, String signature, String[] exceptions) {
- // 方法過濾
- if (!"queryUserInfo".equals(name))
- return super.visitMethod(access, name, descriptor, signature, exceptions);
- final MethodVisitor methodVisitor = super.visitMethod(access, name, descriptor, signature, exceptions);
- return new AdviceAdapter(ASM5, methodVisitor, access, name, descriptor) {
- @Override
- protected void onMethodEnter() {
- // 執(zhí)行指令；獲取靜態(tài)屬性
- methodVisitor.visitFieldInsn(Opcodes.GETSTATIC, "java/lang/System", "out", "Ljava/io/PrintStream;");
- // 加載常量 load constant
- methodVisitor.visitLdcInsn(name + " 你被代理了，By ASM！");
- // 調(diào)用方法
- methodVisitor.visitMethodInsn(Opcodes.INVOKEVIRTUAL, "java/io/PrintStream", "println", "(Ljava/lang/String;)V", false);
- super.onMethodEnter();
- }
- };
- }
- }, ClassReader.EXPAND_FRAMES);
- byte[] bytes = classWriter.toByteArray();
- return (T) new ASMProxy().defineClass(clazz.getName(), bytes, 0, bytes.length).newInstance();
- }
- }
- @Test
- public void test_ASMProxy() throws Exception {
- IUserApi userApi = ASMProxy.getProxy(UserApi.class);
- String invoke = userApi.queryUserInfo();
- logger.info("測試結(jié)果：{}", invoke);
- }
- /**
- * 測試結(jié)果：
- *
- * queryUserInfo 你被代理了，By ASM！
- * 20:12:26.791 [main] INFO org.itstack.interview.test.ApiTest - 測試結(jié)果： 沉淀、分享、成長，讓自己和他人都能有所收獲！
- *
- * Process finished with exit code 0
- */
- 場景：全鏈路監(jiān)控、破解工具包、CGLIB、Spring獲取類元數(shù)據(jù)等
- 點評：這種代理就是使用字節(jié)碼編程的方式進行處理，它的實現(xiàn)方式相對復(fù)雜，而且需要了解Java虛擬機規(guī)范相關(guān)的知識。因為你的每一步代理操作，都是在操作字節(jié)碼指令，例如：Opcodes.GETSTATIC、Opcodes.INVOKEVIRTUAL，除了這些還有小200個常用的指令。但這種最接近底層的方式，也是最快的方式。所以在一些使用字節(jié)碼插裝的全鏈路監(jiān)控中，會非常常見。
4. Byte-Buddy代理方式
- public class ByteBuddyProxy {
- public static <T> T getProxy(Class clazz) throws Exception {
- DynamicType.Unloaded<?> dynamicType = new ByteBuddy()
- .subclass(clazz)
- .method(ElementMatchers.<MethodDescription>named("queryUserInfo"))
- .intercept(MethodDelegation.to(InvocationHandler.class))
- .make();
- return (T) dynamicType.load(Thread.currentThread().getContextClassLoader()).getLoaded().newInstance();
- }
- }
- @RuntimeType
- public static Object intercept(@Origin Method method, @AllArguments Object[] args, @SuperCall Callable<?> callable) throws Exception {
- System.out.println(method.getName() + " 你被代理了，By Byte-Buddy！");
- return callable.call();
- }
- @Test
- public void test_ByteBuddyProxy() throws Exception {
- IUserApi userApi = ByteBuddyProxy.getProxy(UserApi.class);
- String invoke = userApi.queryUserInfo();
- logger.info("測試結(jié)果：{}", invoke);
- }
- /**
- * 測試結(jié)果：
- *
- * queryUserInfo 你被代理了，By Byte-Buddy！
- * 20:19:44.498 [main] INFO org.itstack.interview.test.ApiTest - 測試結(jié)果： 沉淀、分享、成長，讓自己和他人都能有所收獲！
- *
- * Process finished with exit code 0
- */
- 場景：AOP切面、類代理、組件、監(jiān)控、日志
- 點評：Byte Buddy 也是一個字節(jié)碼操作的類庫，但 Byte Buddy 的使用方式更加簡單。無需理解字節(jié)碼指令，即可使用簡單的 API 就能很容易操作字節(jié)碼，控制類和方法。比起JDK動態(tài)代理、cglib，Byte Buddy在性能上具有一定的優(yōu)勢。「另外」，2015年10月，Byte Buddy被 Oracle 授予了 Duke's Choice大獎。該獎項對Byte Buddy的“ Java技術(shù)方面的巨大創(chuàng)新 ”表示贊賞。
5. Javassist代理方式
- public class JavassistProxy extends ClassLoader {
- public static <T> T getProxy(Class clazz) throws Exception {
- ClassPool pool = ClassPool.getDefault();
- // 獲取類
- CtClass ctClass = pool.get(clazz.getName());
- // 獲取方法
- CtMethod ctMethod = ctClass.getDeclaredMethod("queryUserInfo");
- // 方法前加強
- ctMethod.insertBefore("{System.out.println(\"" + ctMethod.getName() + " 你被代理了，By Javassist\");}");
- byte[] bytes = ctClass.toBytecode();
- return (T) new JavassistProxy().defineClass(clazz.getName(), bytes, 0, bytes.length).newInstance();
- }
- }
- @Test
- public void test_JavassistProxy() throws Exception {
- IUserApi userApi = JavassistProxy.getProxy(UserApi.class)
- String invoke = userApi.queryUserInfo();
- logger.info("測試結(jié)果：{}", invoke);
- }
- /**
- * 測試結(jié)果：
- *
- * queryUserInfo 你被代理了，By Javassist
- * 20:23:39.139 [main] INFO org.itstack.interview.test.ApiTest - 測試結(jié)果： 沉淀、分享、成長，讓自己和他人都能有所收獲！
- *
- * Process finished with exit code 0
- */
- 場景：全鏈路監(jiān)控、類代理、AOP
- 點評：Javassist 是一個使用非常廣的字節(jié)碼插裝框架，幾乎一大部分非入侵的全鏈路監(jiān)控都是會選擇使用這個框架。因為它不想ASM那樣操作字節(jié)碼導(dǎo)致風(fēng)險，同時它的功能也非常齊全。另外，這個框架即可使用它所提供的方式直接編寫插裝代碼，也可以使用字節(jié)碼指令進行控制生成代碼，所以綜合來看也是一個非常不錯的字節(jié)碼框架。
四、總結(jié)
- 代理的實際目的就是通過一些技術(shù)手段，替換掉原有的實現(xiàn)類或者給原有的實現(xiàn)類注入新的字節(jié)碼指令。而這些技術(shù)最終都會用到一些框架應(yīng)用、中間件開發(fā)以及類似非入侵的全鏈路監(jiān)控中。
- 一個技術(shù)棧深度的學(xué)習(xí)能讓你透徹的了解到一些基本的根本原理，通過這樣的學(xué)習(xí)可以解惑掉一些似懂非懂的疑問，也可以通過這樣技術(shù)的拓展讓自己有更好的工作機會和薪資待遇。
- 這些技術(shù)學(xué)起來并不會很容易，甚至可能還有一些燒腦。但每一段值得深入學(xué)習(xí)的技術(shù)都能幫助你突破一定階段的技術(shù)瓶頸。
責(zé)任編輯：張燕妮
來源：
今日頭條
