一.前言
虽然平时日常开发很少用到动态代理，但是动态代理在底层框架等有着非常重要的意义。比如Spring AOP使用cglib和JDK动态代理，Hibernate底层使用了javassit和cglib动态代理，Dubbo使用javassist字节码（具体可以看Dubbo SPI）。
本文主要介绍什么是动态代理及原理，下文将介绍Spring AOP
我们先思考一个问题：如何统计一个类各个方法的执行时间？可能你心里有好多答案都可以解决问题。
那么如果是这个项目的多个不同类呢？可能心里也有答案，但是代码改动量不少。那么有什么其他的方法么？
这时候动态代理就出来了，它可以灵活的在方法、代码点上切入我们想要实现的逻辑。如图示：
二.体验动态代理
2.1 JDK动态代理
在Java的java.lang.reflect包下提供了Proxy类和InvocationHandler接口，通过使用这两个类可以生成JDK动态代理类或者JDK动态代理对象
JDK动态代理只能针对实现了接口的类进行拓展，我们还是就上面的问题来结局。所以这里我们先创建一个接口，叫Developer（开发），里面有个方法是develop方法。有RookieDeveloper(新生开发)、PrimaryDeveloper(初级开发)和AdvancedDeveloper(高级开发)实现其接口。类图如下：
我现在对AdvancedDeveloper进行动态代理，先来看一下AdvancedDeveloper的代码：
接下来请看如何使用Proxy和InvocationHandler生成动态代理的：
运行结果如下：
2.2 CGLib动态代理
CGLIB代理的核心是net.sf.cglib.proxy.Enhancer类。我们可以将自定义的net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor实现类来得到强大的代理。代理的所有方法调用都会被分派给net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor的intercept方法。intercept方法然后调用底层对象。
我们看一下Cglib动态代理的例子，先看下PrimaryDeveloper类：
再看下CGLib动态代理测试类：
简而言之，proxy.invoke方法调用的对象不是代理后的子类，proxy.invokeSuper方法调用的对象是代理后的子类（已增强），所以会再走一遍 MyMethodInterceptor的 interceptor方法，如果是个拦截器链条，就会重新在走一次拦截器链；最后看一下执行结果：
三.动态代理原理
3.1 JDK动态代理
我们首先看一下java.lang.reflect.Proxy#newProxyInstance这个方法：
这里还有一个关键点，在java.lang.reflect.Proxy.ProxyClassFactory#apply方法里，有一段代码生产对应的class字节码文件：
简单总结一下上面的代码：
- 生成一个实现interfaces所有接口且继承Proxy类的代理类
- 使用Proxy(InvocationHandler h)构造一个代理类实例
- 传入我们定义的InvocationHandler（例子中是匿名内部类），构造器实例化了代理对象
最后我们看一下生成的类的代码，我使用的是Bytecode Viewer，github地址：https://github.com/Konloch/bytecode-viewer。我们用debug evaluate获取到代理类的class文件，然后用Bytecode Viewer瞅瞅是啥样子：
生产类的代码出来啦，继承Proxy类，实现Developer接口，调用所有方法都转换成了实际调用InvocationHandler接口的invoke方法：
3.2 CGLib动态代理
我们从生成的动态代理类长啥样开始研究。上面的例子，添加System.setProperty(DebuggingClassWriter.DEBUG_LOCATION_PROPERTY, "/Users/miaojiaxing/Downloads");后运行会生成几个.class文件：
- PrimaryDeveloper$$EnhancerByCGLIB$$bda772e0：CGLib生成的代理类
- PrimaryDeveloper$$EnhancerByCGLIB$$bda772e0$$FastClassByCGLIB$$aeaf1210：代理类的FastClass
- PrimaryDeveloper$$FastClassByCGLIB$$de1a7774：被代理类的FastClass（有点绕口）
首先用反编译工具查看一下PrimaryDeveloper$$EnhancerByCGLIB$$bda772e0这个类的代码：
package com.mjx.java.proxy; 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 PrimaryDeveloper$$EnhancerByCGLIB$$bda772e0 extends PrimaryDeveloper implements Factory {
private boolean CGLIB$BOUND;
public static Object CGLIB$FACTORY_DATA;
private static final ThreadLocal CGLIB$THREAD_CALLBACKS;
private static final Callback[] CGLIB$STATIC_CALLBACKS;
private MethodInterceptor CGLIB$CALLBACK_0;
private static Object CGLIB$CALLBACK_FILTER; // 代理类会获得所有在父类继承来的方法，并且会有MethodProxy与之对应
private static final Method CGLIB$laugh$0$Method;
private static final MethodProxy CGLIB$laugh$0$Proxy;
private static final Object[] CGLIB$emptyArgs; // 代理类会获得所有在父类继承来的方法，并且会有MethodProxy与之对应
private static final Method CGLIB$develop$1$Method;
private static final MethodProxy CGLIB$develop$1$Proxy; private static final Method CGLIB$say$2$Method;
private static final MethodProxy CGLIB$say$2$Proxy;
private static final Method CGLIB$equals$3$Method;
private static final MethodProxy CGLIB$equals$3$Proxy;
private static final Method CGLIB$toString$4$Method;
private static final MethodProxy CGLIB$toString$4$Proxy;
private static final Method CGLIB$hashCode$5$Method;
private static final MethodProxy CGLIB$hashCode$5$Proxy;
private static final Method CGLIB$clone$6$Method;
private static final MethodProxy CGLIB$clone$6$Proxy; static void CGLIB$STATICHOOK1() {
CGLIB$THREAD_CALLBACKS = new ThreadLocal();
CGLIB$emptyArgs = new Object[0];
Class var0 = Class.forName("com.mjx.java.proxy.PrimaryDeveloper$$EnhancerByCGLIB$$bda772e0");
Class var1;
Method[] var10000 = ReflectUtils.findMethods(new String[]{"laugh", "()V", "develop", "()V", "say", "()V"}, (var1 = Class.forName("com.mjx.java.proxy.PrimaryDeveloper")).getDeclaredMethods());
CGLIB$laugh$0$Method = var10000[0];
CGLIB$laugh$0$Proxy = MethodProxy.create(var1, var0, "()V", "laugh", "CGLIB$laugh$0");
CGLIB$develop$1$Method = var10000[1];
CGLIB$develop$1$Proxy = MethodProxy.create(var1, var0, "()V", "develop", "CGLIB$develop$1");
CGLIB$say$2$Method = var10000[2];
CGLIB$say$2$Proxy = MethodProxy.create(var1, var0, "()V", "say", "CGLIB$say$2");
var10000 = ReflectUtils.findMethods(new String[]{"equals", "(Ljava/lang/Object;)Z", "toString", "()Ljava/lang/String;", "hashCode", "()I", "clone", "()Ljava/lang/Object;"}, (var1 = Class.forName("java.lang.Object")).getDeclaredMethods());
CGLIB$equals$3$Method = var10000[0];
CGLIB$equals$3$Proxy = MethodProxy.create(var1, var0, "(Ljava/lang/Object;)Z", "equals", "CGLIB$equals$3");
CGLIB$toString$4$Method = var10000[1];
CGLIB$toString$4$Proxy = MethodProxy.create(var1, var0, "()Ljava/lang/String;", "toString", "CGLIB$toString$4");
CGLIB$hashCode$5$Method = var10000[2];
CGLIB$hashCode$5$Proxy = MethodProxy.create(var1, var0, "()I", "hashCode", "CGLIB$hashCode$5");
CGLIB$clone$6$Method = var10000[3];
CGLIB$clone$6$Proxy = MethodProxy.create(var1, var0, "()Ljava/lang/Object;", "clone", "CGLIB$clone$6");
} final void CGLIB$laugh$0() {
super.laugh();
} public final void laugh() {
MethodInterceptor var10000 = this.CGLIB$CALLBACK_0;
if (var10000 == null) {
CGLIB$BIND_CALLBACKS(this);
var10000 = this.CGLIB$CALLBACK_0;
} if (var10000 != null) {
// 拦截器
var10000.intercept(this, CGLIB$laugh$0$Method, CGLIB$emptyArgs, CGLIB$laugh$0$Proxy);
} else {
super.laugh();
}
} // methodProxy.invokeSuper会调用
final void CGLIB$develop$1() throws Exception {
super.develop();
} public final void develop() throws Exception {
MethodInterceptor var10000 = this.CGLIB$CALLBACK_0;
if (var10000 == null) {
CGLIB$BIND_CALLBACKS(this);
var10000 = this.CGLIB$CALLBACK_0;
} // 拦截
if (var10000 != null) {
var10000.intercept(this, CGLIB$develop$1$Method, CGLIB$emptyArgs, CGLIB$develop$1$Proxy);
} else {
super.develop();
}
}
我们可以看到代理类会获得所有在父类继承来的方法，并且会有MethodProxy与之对应，这个非常关键，上面已经用红色标注。
3.2.1 MethodProxy
CGLIB$develop$1$Proxy = MethodProxy.create(var1, var0, "()V", "develop", "CGLIB$develop$1");
我们先看下创建MethodProxy：
public class MethodProxy {
private Signature sig1;
private Signature sig2;
private CreateInfo createInfo;
private final Object initLock = new Object();
private volatile FastClassInfo fastClassInfo;
/**
* For internal use by {@link Enhancer} only; see the {@link net.sf.cglib.reflect.FastMethod} class
* for similar functionality.
*/
// c1:被代理对象Class
// c2:代理对象Class
// desc:入参类型
// name1:被代理方法名
// name2:代理方法名
public static MethodProxy create(Class c1, Class c2, String desc, String name1, String name2) {
MethodProxy proxy = new MethodProxy();
proxy.sig1 = new Signature(name1, desc);
proxy.sig2 = new Signature(name2, desc);
proxy.createInfo = new CreateInfo(c1, c2);
return proxy;
}
private static class CreateInfo
{
Class c1;
Class c2;
NamingPolicy namingPolicy;
GeneratorStrategy strategy;
boolean attemptLoad;
public CreateInfo(Class c1, Class c2)
{
this.c1 = c1;
this.c2 = c2;
AbstractClassGenerator fromEnhancer = AbstractClassGenerator.getCurrent();
if (fromEnhancer != null) {
namingPolicy = fromEnhancer.getNamingPolicy();
strategy = fromEnhancer.getStrategy();
attemptLoad = fromEnhancer.getAttemptLoad();
}
}
}
}
创建代理之后，执行方法这里走到红色的代码：var10000.intercept(this, CGLIB$develop$1$Method, CGLIB$emptyArgs, CGLIB$develop$1$Proxy);走到了我们写的CglibInterceptor类的intercept方法，里面调用了proxy.invokeSuper(obj,args);
public Object invokeSuper(Object obj, Object[] args) throws Throwable {
try {
init();
FastClassInfo fci = fastClassInfo;
// 这里的f2就是PrimaryDeveloper$$EnhancerByCGLIB$$bda772e0$$FastClassByCGLIB$$aeaf1210
return fci.f2.invoke(fci.i2, obj, args);
} catch (InvocationTargetException e) {
throw e.getTargetException();
}
}
private static class FastClassInfo{
FastClass f1;//被代理类FastClass，这里就是PrimaryDeveloper$$FastClassByCGLIB$$de1a7774
FastClass f2;//代理类FastClass，这里就是PrimaryDeveloper$$EnhancerByCGLIB$$bda772e0$$FastClassByCGLIB$$aeaf1210
int i1;//被代理方法index
int i2;//代理方法index
}
3.2.1 FastClass机制
Cglib动态代理执行代理方法效率之所以比JDK的高是因为Cglib采用了FastClass机制，它为代理类和被代理类各生成一个Class（就是上面的f1和f2），它会为代理类或被代理类的方法分配一个index(int类型)。这个index是用签名的hashCode来计算出来的Index（下面代码有），FastClass就可以直接定位要调用的方法直接进行调用，那么就省去了反射，所以调用效率比JDK动态代理通过反射调用高。f2我们已经知道是PrimaryDeveloper$$EnhancerByCGLIB$$bda772e0$$FastClassByCGLIB$$aeaf1210，下面我们反编译一下f2看看：
继续看下f2的invoke方法，直接调用PrimaryDeveloper$$EnhancerByCGLIB$$bda772e0的方法，无需反射。
最后我们整理一下调用过程，这样比较清晰了吧，如图：
四.总结
JDK动态代理：
- 首先这个类要实现了某接口
- 其核心就是克隆interfaces的所有接口，继承Proxy类，生成一个心类作为代理类，这个类里有我们定义的实现InvocationHandler接口的类进行代理逻辑处理
CGLib动态代理：
- JDK动态代理有个重大缺陷，必须要实现接口才可以使用，而CGLib动态代理只要有个类就行，动态生成子类。如果是private方法,final方法等描述的方法是不能被代理的
- Cglib动态代理执行代理方法效率之所以比JDK的高是因为Cglib采用了FastClass机制