Java动态代理机制详解（JDK 和CGLIB，Javassist，ASM）

时间：2016-08-25 21:47:29 阅读：239 评论：0 收藏：0 [点我收藏+]

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class文件简介及加载

Java编译器编译好Java文件之后，产生.class 文件在磁盘中。这种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：深入理解Java Class文件格式系列。或者是Java虚拟机规范。

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：

a. 定义一个 Programmer类：

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print?

package samples;
/**
* 程序猿类
* @author louluan
*/
public class Programmer {

    public void code()
    {
        System.out.println("I‘m a Programmer,Just Coding.....");
    }
}

b. 自定义一个类加载器：

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print?

package samples;
/**
* 自定义一个类加载器，用于将字节码转换为class对象
* @author louluan
*/
public class MyClassLoader extends ClassLoader {

    public Class<?> defineMyClass( byte[] b, int off, int len)
    {
        return super.defineClass(b, off, len);
    }

}

c. 然后编译成Programmer.class文件，在程序中读取字节码，然后转换成相应的class对象，再实例化：

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print?

package samples;

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.net.URL;

public class MyTest {

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //读取本地的class文件内的字节码，转换成字节码数组
        File file = new File(".");
        InputStream  input = new FileInputStream(file.getCanonicalPath()+"\\bin\\samples\\Programmer.class");
        byte[] result = new byte[1024];

        int count = input.read(result);
        // 使用自定义的类加载器将 byte字节码数组转换为对应的class对象
        MyClassLoader loader = new MyClassLoader();
        Class clazz = loader.defineMyClass( result, 0, count);
        //测试加载是否成功，打印class 对象的名称
        System.out.println(clazz.getCanonicalName());

               //实例化一个Programmer对象
               Object o= clazz.newInstance();
               try {
                   //调用Programmer的code方法
                    clazz.getMethod("code", null).invoke(o, null);
                   } catch (IllegalArgumentException | InvocationTargetException
                        | NoSuchMethodException | SecurityException e) {
                     e.printStackTrace();
                  }
}
}

以上代码演示了，通过字节码加载成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据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应的二进制字节码。当前有很多开源框架可以完成这些功能，如ASM，Javassist。

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。

下面通过ASM 生成下面类Programmer的class字节码：

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print?

package com.samples;
import java.io.PrintStream;

public class Programmer {

    public void code()
    {
        System.out.println("I‘m a Programmer,Just Coding.....");
    }
}

使用ASM框架提供了ClassWriter 接口，通过访问者模式进行动态创建class字节码，看下面的例子：

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print?

package samples;

import java.io.File;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;

import org.objectweb.asm.ClassWriter;
import org.objectweb.asm.MethodVisitor;
import org.objectweb.asm.Opcodes;
public class MyGenerator {

    public static void main(String[] args) throws IOException {

        System.out.println();
        ClassWriter classWriter = new ClassWriter(0);
        // 通过visit方法确定类的头部信息
        classWriter.visit(Opcodes.V1_7,// java版本
                Opcodes.ACC_PUBLIC,// 类修饰符
                "Programmer", // 类的全限定名
                null, "java/lang/Object", null);

        //创建构造函数
        MethodVisitor mv = classWriter.visitMethod(Opcodes.ACC_PUBLIC, "<init>", "()V", null, null);
        mv.visitCode();
        mv.visitVarInsn(Opcodes.ALOAD, 0);
        mv.visitMethodInsn(Opcodes.INVOKESPECIAL, "java/lang/Object", "<init>","()V");
        mv.visitInsn(Opcodes.RETURN);
        mv.visitMaxs(1, 1);
        mv.visitEnd();

        // 定义code方法
        MethodVisitor methodVisitor = classWriter.visitMethod(Opcodes.ACC_PUBLIC, "code", "()V",
                null, null);
        methodVisitor.visitCode();
        methodVisitor.visitFieldInsn(Opcodes.GETSTATIC, "java/lang/System", "out",
                "Ljava/io/PrintStream;");
        methodVisitor.visitLdcInsn("I‘m a Programmer,Just Coding.....");
        methodVisitor.visitMethodInsn(Opcodes.INVOKEVIRTUAL, "java/io/PrintStream", "println",
                "(Ljava/lang/String;)V");
        methodVisitor.visitInsn(Opcodes.RETURN);
        methodVisitor.visitMaxs(2, 2);
        methodVisitor.visitEnd();
        classWriter.visitEnd();
        // 使classWriter类已经完成
        // 将classWriter转换成字节数组写到文件里面去
        byte[] data = classWriter.toByteArray();
        File file = new File("D://Programmer.class");
        FileOutputStream fout = new FileOutputStream(file);
        fout.write(data);
        fout.close();
    }
}

上述的代码执行过后，用Java反编译工具（如JD_GUI）打开D盘下生成的Programmer.class，可以看到以下信息：

再用上面我们定义的类加载器将这个class文件加载到内存中，然后创建class对象，并且实例化一个对象，调用code方法，会看到下面的结果：

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。

Java字节码生成开源框架介绍--Javassist：

Javassist是一个开源的分析、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 应用服务器项目,通过使用Javassist对字节码操作为JBoss实现动态AOP框架。javassist是jboss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，而不需要了解虚拟机指令，就能动态改变类的结构，或者动态生成类。

下面通过Javassist创建上述的Programmer类：

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print?

import javassist.ClassPool;
import javassist.CtClass;
import javassist.CtMethod;
import javassist.CtNewMethod;

public class MyGenerator {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        ClassPool pool = ClassPool.getDefault();
        //创建Programmer类
        CtClass cc= pool.makeClass("com.samples.Programmer");
        //定义code方法
        CtMethod method = CtNewMethod.make("public void code(){}", cc);
        //插入方法代码
        method.insertBefore("System.out.println(\"I‘m a Programmer,Just Coding.....\");");
        cc.addMethod(method);
        //保存生成的字节码
        cc.writeFile("d://temp");
    }
}

通过JD-gui反编译工具打开Programmer.class 可以看到以下代码：

代理的基本构成：

代理模式上，基本上有Subject角色，RealSubject角色，Proxy角色。其中：Subject角色负责定义RealSubject和Proxy角色应该实现的接口；RealSubject角色用来真正完成业务服务功能；Proxy角色负责将自身的Request请求，调用realsubject 对应的request功能来实现业务功能，自己不真正做业务。

      上面的这幅代理结构图是典型的静态的代理模式：

       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，当系统运行时，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态代理，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，这种代理在系统中的存在，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，动态地创建一个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：

将车站的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。

对应的静态的代理模式代码如下所示：

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print?

package com.foo.proxy;

/**
* 售票服务接口实现类，车站
* @author louluan
*/
public class Station implements TicketService {

    @Override
    public void sellTicket() {
        System.out.println("\n\t售票.....\n");
    }

    @Override
    public void inquire() {
        System.out.println("\n\t问询。。。。\n");
    }

    @Override
    public void withdraw() {
        System.out.println("\n\t退票......\n");
    }

}

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print?

package com.foo.proxy;
/**
* 售票服务接口
* @author louluan
*/
public interface TicketService {

    //售票
    public void sellTicket();

    //问询
    public void inquire();

    //退票
    public void withdraw();

}

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print?

package com.foo.proxy;

/**
* 车票代售点
* @author louluan
*
*/
public class StationProxy implements TicketService {

    private Station station;

    public StationProxy(Station station){
        this.station = station;
    }

    @Override
    public void sellTicket() {

        // 1.做真正业务前，提示信息
        this.showAlertInfo("××××您正在使用车票代售点进行购票，每张票将会收取5元手续费！××××");
        // 2.调用真实业务逻辑
        station.sellTicket();
        // 3.后处理
        this.takeHandlingFee();
        this.showAlertInfo("××××欢迎您的光临，再见！××××\n");

    }

    @Override
    public void inquire() {
        // 1做真正业务前，提示信息
        this.showAlertInfo("××××欢迎光临本代售点，问询服务不会收取任何费用，本问询信息仅供参考，具体信息以车站真实数据为准！××××");
        // 2.调用真实逻辑
        station.inquire();
        // 3。后处理
        this.showAlertInfo("××××欢迎您的光临，再见！××××\n");
    }

    @Override
    public void withdraw() {
        // 1。真正业务前处理
        this.showAlertInfo("××××欢迎光临本代售点，退票除了扣除票额的20%外，本代理处额外加收2元手续费！××××");
        // 2.调用真正业务逻辑
        station.withdraw();
        // 3.后处理
        this.takeHandlingFee();

    }

    /*
     * 展示额外信息
     */
    private void showAlertInfo(String info) {
        System.out.println(info);
    }

    /*
     * 收取手续费
     */
    private void takeHandlingFee() {
        System.out.println("收取手续费，打印发票。。。。。\n");
    }

}

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开源框架，在代码中动态地生成StationProxy的字节码：

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print?

package com.foo.proxy;


import java.lang.reflect.Constructor;

import javassist.*;
public class Test {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
       createProxy();
    }

    /*
     * 手动创建字节码
     */
    private static void createProxy() throws Exception
    {
        ClassPool pool = ClassPool.getDefault();

        CtClass cc = pool.makeClass("com.foo.proxy.StationProxy");

        //设置接口
        CtClass interface1 = pool.get("com.foo.proxy.TicketService");
        cc.setInterfaces(new CtClass[]{interface1});

        //设置Field
        CtField field = CtField.make("private com.foo.proxy.Station station;", cc);

        cc.addField(field);

        CtClass stationClass = pool.get("com.foo.proxy.Station");
        CtClass[] arrays = new CtClass[]{stationClass};
        CtConstructor ctc = CtNewConstructor.make(arrays,null,CtNewConstructor.PASS_NONE,null,null, cc);
        //设置构造函数内部信息
        ctc.setBody("{this.station=$1;}");
        cc.addConstructor(ctc);

        //创建收取手续 takeHandlingFee方法
        CtMethod takeHandlingFee = CtMethod.make("private void takeHandlingFee() {}", cc);
        takeHandlingFee.setBody("System.out.println(\"收取手续费，打印发票。。。。。\");");
        cc.addMethod(takeHandlingFee);

        //创建showAlertInfo 方法
        CtMethod showInfo = CtMethod.make("private void showAlertInfo(String info) {}", cc);
        showInfo.setBody("System.out.println($1);");
        cc.addMethod(showInfo);

        //sellTicket
        CtMethod sellTicket = CtMethod.make("public void sellTicket(){}", cc);
        sellTicket.setBody("{this.showAlertInfo(\"××××您正在使用车票代售点进行购票，每张票将会收取5元手续费！××××\");"
                + "station.sellTicket();"
                + "this.takeHandlingFee();"
                + "this.showAlertInfo(\"××××欢迎您的光临，再见！××××\");}");
        cc.addMethod(sellTicket);

        //添加inquire方法
        CtMethod inquire = CtMethod.make("public void inquire() {}", cc);
        inquire.setBody("{this.showAlertInfo(\"××××欢迎光临本代售点，问询服务不会收取任何费用，本问询信息仅供参考，具体信息以车站真实数据为准！××××\");"
        + "station.inquire();"
        + "this.showAlertInfo(\"××××欢迎您的光临，再见！××××\");}"
        );
        cc.addMethod(inquire);

        //添加widthraw方法
        CtMethod withdraw = CtMethod.make("public void withdraw() {}", cc);
        withdraw.setBody("{this.showAlertInfo(\"××××欢迎光临本代售点，退票除了扣除票额的20%外，本代理处额外加收2元手续费！××××\");"
                + "station.withdraw();"
                + "this.takeHandlingFee();}"
                );
        cc.addMethod(withdraw);

        //获取动态生成的class
        Class c = cc.toClass();
        //获取构造器
        Constructor constructor= c.getConstructor(Station.class);
        //通过构造器实例化
        TicketService o = (TicketService)constructor.newInstance(new Station());
        o.inquire();

        cc.writeFile("D://test");
    }

}

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，会得到以下结果：

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代理类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，并且封装性也不够，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！

InvocationHandler角色的由来

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之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，让这个管理器统一地管理触发。这种管理器就是Invocation Handler。

动态代理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。

先解释一下InvocationHandler的作用：

在静态代理中，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，调用触发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，

动态代理工作的基本模式就是将自己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：

在这种模式之中：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：

a.一个比较直观的方式，就是定义一个功能接口，然后让Proxy 和RealSubject来实现这个接口。

b.还有比较隐晦的方式，就是通过继承。因为如果Proxy 继承自RealSubject，这样Proxy则拥有了RealSubject的功能，Proxy还可以通过重写RealSubject中的方法，来实现多态。

其中JDK中提供的创建动态代理的机制，是以a 这种思路设计的，而cglib 则是以b思路设计的。

JDK的动态代理创建机制----通过接口

   比如现在想为RealSubject这个类创建一个动态代理对象，JDK主要会做以下工作：

    1. 获取 RealSubject上的所有接口列表；
    2.   确定要生成的代理类的类名，默认为：com.sun.proxy.$ProxyXXXX ；

    3.   根据需要实现的接口信息，在代码中动态创建该Proxy类的字节码；

    4 . 将对应的字节码转换为对应的class 对象；

    5.   创建InvocationHandler 实例handler，用来处理Proxy所有方法调用；

    6.   Proxy 的class对象以创建的handler对象为参数，实例化一个proxy对象

JDK通过 java.lang.reflect.Proxy包来支持动态代理，一般情况下，我们使用下面的newProxyInstance方法

static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,Class<?>[] interfaces,InvocationHandler h)
          返回一个指定接口的代理类实例，该接口可以将方法调用指派到指定的调用处理程序。

而对于InvocationHandler，我们需要实现下列的invoke方法：

在调用代理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。

Object invoke(Object proxy,Method method,Object[] args)
          在代理实例上处理方法调用并返回结果。

讲的有点抽象，下面通过一个实例来演示一下吧：

JDK动态代理示例

现在定义两个接口Vehicle和Rechargable，Vehicle表示交通工具类，有drive()方法；Rechargable接口表示可充电的（工具），有recharge() 方法；

定义一个实现两个接口的类ElectricCar，类图如下：

通过下面的代码片段，来为ElectricCar创建动态代理类：

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print?

package com.foo.proxy;

import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Proxy;

public class Test {

    public static void main(String[] args) {

        ElectricCar car = new ElectricCar();
        // 1.获取对应的ClassLoader
        ClassLoader classLoader = car.getClass().getClassLoader();

        // 2.获取ElectricCar 所实现的所有接口
        Class[] interfaces = car.getClass().getInterfaces();
        // 3.设置一个来自代理传过来的方法调用请求处理器，处理所有的代理对象上的方法调用
        InvocationHandler handler = new InvocationHandlerImpl(car);
        /*
          4.根据上面提供的信息，创建代理对象在这个过程中，
                         a.JDK会通过根据传入的参数信息动态地在内存中创建和.class 文件等同的字节码
                 b.然后根据相应的字节码转换成对应的class，
                         c.然后调用newInstance()创建实例
         */
        Object o = Proxy.newProxyInstance(classLoader, interfaces, handler);
        Vehicle vehicle = (Vehicle) o;
        vehicle.drive();
        Rechargable rechargeable = (Rechargable) o;
        rechargeable.recharge();
    }
}

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print?

package com.foo.proxy;
/**
* 交通工具接口
* @author louluan
*/
public interface Vehicle {
    public void drive();
}

[java] view plain copy

print?

package com.foo.proxy;
/**
* 可充电设备接口
* @author louluan
*/
public interface Rechargable {

    public void recharge();
}

[java] view plain copy

print?

package com.foo.proxy;
/**
* 电能车类，实现Rechargable，Vehicle接口
* @author louluan
*/
public class ElectricCar implements Rechargable, Vehicle {

    @Override
    public void drive() {
        System.out.println("Electric Car is Moving silently...");
    }

    @Override
    public void recharge() {
        System.out.println("Electric Car is Recharging...");
    }

}

[java] view plain copy

print?

package com.foo.proxy;

import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;

public class InvocationHandlerImpl implements InvocationHandler {

    private ElectricCar car;

    public InvocationHandlerImpl(ElectricCar car)
    {
        this.car=car;
    }

    @Override
    public Object invoke(Object paramObject, Method paramMethod,
            Object[] paramArrayOfObject) throws Throwable {
        System.out.println("You are going to invoke "+paramMethod.getName()+" ...");
        paramMethod.invoke(car, null);
        System.out.println(paramMethod.getName()+" invocation Has Been finished...");
        return null;
    }

}

来看一下代码执行后的结果：

生成动态代理类的字节码并且保存到硬盘中：

JDK提供了sun.misc.ProxyGenerator.generateProxyClass(String proxyName,class[] interfaces) 底层方法来产生动态代理类的字节码：

下面定义了一个工具类，用来将生成的动态代理类保存到硬盘中：

[java] view plain copy

print?

package com.foo.proxy;

import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.lang.reflect.Proxy;
import sun.misc.ProxyGenerator;

public class ProxyUtils {

    /*
     * 将根据类信息动态生成的二进制字节码保存到硬盘中，
     * 默认的是clazz目录下
         * params :clazz 需要生成动态代理类的类
         * proxyName : 为动态生成的代理类的名称
         */
    public static void generateClassFile(Class clazz,String proxyName)
    {
        //根据类信息和提供的代理类名称，生成字节码
                byte[] classFile = ProxyGenerator.generateProxyClass(proxyName, clazz.getInterfaces());
        String paths = clazz.getResource(".").getPath();
        System.out.println(paths);
        FileOutputStream out = null;

        try {
            //保留到硬盘中
            out = new FileOutputStream(paths+proxyName+".class");
            out.write(classFile);
            out.flush();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                out.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

}

现在我们想将生成的代理类起名为“ElectricCarProxy”，并保存在硬盘，应该使用以下语句：

[java] view plain copy

print?

ProxyUtils.generateClassFile(car.getClass(), "ElectricCarProxy");

这样将在ElectricCar.class 同级目录下产生 ElectricCarProxy.class文件。用反编译工具如jd-gui.exe 打开，将会看到以下信息：

[java] view plain copy

print?

import com.foo.proxy.Rechargable;
import com.foo.proxy.Vehicle;
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;
import java.lang.reflect.UndeclaredThrowableException;
/**
生成的动态代理类的组织模式是继承Proxy类，然后实现需要实现代理的类上的所有接口，而在实现的过程中，则是通过将所有的方法都交给了InvocationHandler来处理
*/
public final class ElectricCarProxy extends Proxy
  implements Rechargable, Vehicle
{
  private static Method m1;
  private static Method m3;
  private static Method m4;
  private static Method m0;
  private static Method m2;

  public ElectricCarProxy(InvocationHandler paramInvocationHandler)
    throws
  {
    super(paramInvocationHandler);
  }

  public final boolean equals(Object paramObject)
    throws
  {
    try
    { // 方法功能实现交给InvocationHandler处理
      return ((Boolean)this.h.invoke(this, m1, new Object[] { paramObject })).booleanValue();
    }
    catch (Error|RuntimeException localError)
    {
      throw localError;
    }
    catch (Throwable localThrowable)
    {
      throw new UndeclaredThrowableException(localThrowable);
    }
  }

  public final void recharge()
    throws
  {
    try
    {

       // 方法功能实现交给InvocationHandler处理

      this.h.invoke(this, m3, null);
      return;
    }
    catch (Error|RuntimeException localError)
    {
      throw localError;
    }
    catch (Throwable localThrowable)
    {
      throw new UndeclaredThrowableException(localThrowable);
    }
  }

  public final void drive()
    throws
  {
    try
    {

       // 方法功能实现交给InvocationHandler处理

      this.h.invoke(this, m4, null);
      return;
    }
    catch (Error|RuntimeException localError)
    {
      throw localError;
    }
    catch (Throwable localThrowable)
    {
      throw new UndeclaredThrowableException(localThrowable);
    }
  }

  public final int hashCode()
    throws
  {
    try
    {

       // 方法功能实现交给InvocationHandler处理

       return ((Integer)this.h.invoke(this, m0, null)).intValue();
    }
    catch (Error|RuntimeException localError)
    {
      throw localError;
    }
    catch (Throwable localThrowable)
    {
      throw new UndeclaredThrowableException(localThrowable);
    }
  }

  public final String toString()
    throws
  {
    try
    {

       // 方法功能实现交给InvocationHandler处理
      return (String)this.h.invoke(this, m2, null);
    }
    catch (Error|RuntimeException localError)
    {
      throw localError;
    }
    catch (Throwable localThrowable)
    {
      throw new UndeclaredThrowableException(localThrowable);
    }
  }

  static
  {
    try
    {  //为每一个需要方法对象，当调用相应的方法时，分别将方法对象作为参数传递给InvocationHandler处理
      m1 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("equals", new Class[] { Class.forName("java.lang.Object") });
      m3 = Class.forName("com.foo.proxy.Rechargable").getMethod("recharge", new Class[0]);
      m4 = Class.forName("com.foo.proxy.Vehicle").getMethod("drive", new Class[0]);
      m0 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("hashCode", new Class[0]);
      m2 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("toString", new Class[0]);
      return;
    }
    catch (NoSuchMethodException localNoSuchMethodException)
    {
      throw new NoSuchMethodError(localNoSuchMethodException.getMessage());
    }
    catch (ClassNotFoundException localClassNotFoundException)
    {
      throw new NoClassDefFoundError(localClassNotFoundException.getMessage());
    }
  }
}

仔细观察可以看出生成的动态代理类有以下特点:
1.继承自 java.lang.reflect.Proxy，实现了 Rechargable,Vehicle 这两个ElectricCar实现的接口；

2.类中的所有方法都是final 的；

3.所有的方法功能的实现都统一调用了InvocationHandler的invoke()方法。

cglib 生成动态代理类的机制----通过类继承：

       JDK中提供的生成动态代理类的机制有个鲜明的特点是：某个类必须有实现的接口，而生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() ,则在产生的动态代理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产生动态代理了！

      幸好我们有cglib。“CGLIB（Code Generation Library），是一个强大的，高性能，高质量的Code生成类库，它可以在运行期扩展Java类与实现Java接口。”

cglib 创建某个类A的动态代理类的模式是：

1.   查找A上的所有非final 的public类型的方法定义；

2.   将这些方法的定义转换成字节码；

3.   将组成的字节码转换成相应的代理的class对象；

4.   实现 MethodInterceptor接口，用来处理对代理类上所有方法的请求（这个接口和JDK动态代理InvocationHandler的功能和角色是一样的）

一个有趣的例子：定义一个Programmer类，一个Hacker类

[java] view plain copy

print?

package samples;
/**
* 程序猿类
* @author louluan
*/
public class Programmer {

    public void code()
    {
        System.out.println("I‘m a Programmer,Just Coding.....");
    }
}

[java] view plain copy

print?

package samples;

import java.lang.reflect.Method;

import net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor;
import net.sf.cglib.proxy.MethodProxy;
/*
* 实现了方法拦截器接口
*/
public class Hacker implements MethodInterceptor {
    @Override
    public Object intercept(Object obj, Method method, Object[] args,
            MethodProxy proxy) throws Throwable {
        System.out.println("**** I am a hacker,Let‘s see what the poor programmer is doing Now...");
        proxy.invokeSuper(obj, args);
        System.out.println("****  Oh,what a poor programmer.....");
        return null;
    }

}

[java] view plain copy

print?

package samples;

import net.sf.cglib.proxy.Enhancer;

public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        Programmer progammer = new Programmer();

        Hacker hacker = new Hacker();
        //cglib 中加强器，用来创建动态代理
        Enhancer enhancer = new Enhancer();
                 //设置要创建动态代理的类
        enhancer.setSuperclass(progammer.getClass());
               // 设置回调，这里相当于是对于代理类上所有方法的调用，都会调用CallBack，而Callback则需要实行intercept()方法进行拦截
                enhancer.setCallback(hacker);
                Programmer proxy =(Programmer)enhancer.create();
                proxy.code();

    }
}

程序执行结果：

让我们看看通过cglib生成的class文件内容：

[java] view plain copy

print?

package samples;

import java.lang.reflect.Method;
import net.sf.cglib.core.ReflectUtils;
import net.sf.cglib.core.Signature;
import net.sf.cglib.proxy.Callback;
import net.sf.cglib.proxy.Factory;
import net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor;
import net.sf.cglib.proxy.MethodProxy;

public class Programmer $E n h a n c e r B y C G L I B$ fa7aa2cd extends Programmer
  implements Factory
{
   //......省略
  private MethodInterceptor CGLIB$CALLBACK_0;  // Enchaner传入的methodInterceptor
   // ....省略
  public final void code()
  {
    MethodInterceptor tmp4_1 = this.CGLIB$CALLBACK_0;
    if (tmp4_1 == null)
    {
      tmp4_1;
      CGLIB$BIND_CALLBACKS(this);//若callback 不为空，则调用methodInterceptor 的intercept()方法
    }
    if (this.CGLIB$CALLBACK_0 != null)
      return;
      //如果没有设置callback回调函数，则默认执行父类的方法
      super.code();
  }
   //....后续省略
}

Java动态代理机制详解（JDK 和CGLIB，Javassist，ASM）

标签：

原文地址：http://blog.csdn.net/samjustin1/article/details/52254957

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