spring---aop(4)---Spring AOP的CGLIB动态代理

写在前面

  前面介绍了Spring AOP的JDK动态代理的过程,这一篇文章就要介绍下Spring AOP的Cglib代理过程。

CGLib全称为Code Generation Library,是一个强大的高性能,高质量的代码生成类库,可以在运行期扩展Java类与实现Java接口,CGLib封装了asm,可以再运行期动态生成新的class。和JDK动态代理相比较:JDK创建代理有一个限制,就是只能为接口创建代理实例,而对于没有通过接口定义业务方法的类,则可以通过CGLib创建动态代理

  使用cglib 创建动态代理,需要注意几点:

    1. cglib是针对类实现动态代理的,他的原理是对指定类生产一个子类,并覆盖其中的方法来实现增强。但是因为采用的是继承,所以不能对使用final修饰的类进行代理。

    2. cglib底层是通过使用一个小而块的字节码处理框架asm,来转换字节码生产并生产新的类;(不推荐直接使用asm,因为他要求你必须对jvm内部结构包括class文件的格式和指令集都很熟悉)

spring---aop(4)---Spring AOP的CGLIB动态代理

aop接口

  JDK动态代理是由JdkDynamicAopProxy来生成代理对象的,Cglib则是由CglibAopProxy来生成代理对象的。JdkDynamicAopProxy、CglibAopProxy实现了AopProxy接口,如下:

public interface AopProxy {
Object getProxy();
Object getProxy(ClassLoader classLoader);
}

  然后详细看下CglibProxy的代理对象的生成过程。CglibProxy、JdkDynamicAopProxy都拥有一个非常重要的属性AdvisedSupport advised这个属性包含了拦截的配置信息,这个属性在JdkDynamicAopProxy中已经说过了,不再详细说明。 CglibAopProxy中 的getProxy方法中主要通过产生cglib动态代理,并且构造代理的回调方法(MethodInterceptor的实现类),并在其子类(ObjenesisCglibAopProxy)中有自己对于动态代理的获取,已经与回调方法的绑定。

    @Override
public Object getProxy(ClassLoader classLoader) {try {
Class<?> rootClass = this.advised.getTargetClass();
Assert.state(rootClass != null, "Target class must be available for creating a CGLIB proxy"); Class<?> proxySuperClass = rootClass;
       //这里判断rootClass是否是Cglib代理所产生的类(内部判断rootClass的className是否包含$$),对于本工程肯定不符合,跳过
if (ClassUtils.isCglibProxyClass(rootClass)) {
proxySuperClass = rootClass.getSuperclass();
Class<?>[] additionalInterfaces = rootClass.getInterfaces();
for (Class<?> additionalInterface : additionalInterfaces) {
this.advised.addInterface(additionalInterface);
}
} // //验证proxySuperClass中的是否有final方法(仅仅是打印出来警告信息,不做任何处理)
validateClassIfNecessary(proxySuperClass, classLoader); // Configure CGLIB Enhancer...使用Enhancer 来构造cglib代理对象(就是使用Enhancer设置下要继承的父类、设置下要实现的接口、设置下回调然后就创建出代理对象。)
Enhancer enhancer = createEnhancer();
if (classLoader != null) {
enhancer.setClassLoader(classLoader);
if (classLoader instanceof SmartClassLoader &&
((SmartClassLoader) classLoader).isClassReloadable(proxySuperClass)) {
enhancer.setUseCache(false);
}
}
enhancer.setSuperclass(proxySuperClass);
enhancer.setInterfaces(AopProxyUtils.completeProxiedInterfaces(this.advised));
enhancer.setNamingPolicy(SpringNamingPolicy.INSTANCE);
enhancer.setStrategy(new UndeclaredThrowableStrategy(UndeclaredThrowableException.class));

       //获取cglib代理对象的回调
Callback[] callbacks = getCallbacks(rootClass);
Class<?>[] types = new Class<?>[callbacks.length];
for (int x = 0; x < types.length; x++) {
types[x] = callbacks[x].getClass();
}
// fixedInterceptorMap only populated at this point, after getCallbacks call above
enhancer.setCallbackFilter(new ProxyCallbackFilter(
this.advised.getConfigurationOnlyCopy(), this.fixedInterceptorMap, this.fixedInterceptorOffset));
enhancer.setCallbackTypes(types); // (生成代理对象的字节码,并构造实例,创建回调)
return createProxyClassAndInstance(enhancer, callbacks);
}
catch (CodeGenerationException ex) {
throw new AopConfigException("Could not generate CGLIB subclass of class [" +
this.advised.getTargetClass() + "]: " +
"Common causes of this problem include using a final class or a non-visible class",
ex);
}
catch (IllegalArgumentException ex) {
throw new AopConfigException("Could not generate CGLIB subclass of class [" +
this.advised.getTargetClass() + "]: " +
"Common causes of this problem include using a final class or a non-visible class",
ex);
}
catch (Exception ex) {
// TargetSource.getTarget() failed
throw new AopConfigException("Unexpected AOP exception", ex);
}
}

  上述内容,就是使用Enhancer设置下要继承的父类、设置下要实现的接口、设置下回调然后就创建出代理对象。其中的一个重要的回调Callback为DynamicAdvisedInterceptor,在DynamicAdvisedInterceptor的intercept方法里面实现了和JDK动态代理同样类似的逻辑。

重要的回调Callback为DynamicAdvisedInterceptor

    private Callback[] getCallbacks(Class<?> rootClass) throws Exception {
...//(回调其实是一个拦截器interceptor) Choose an "aop" interceptor (used for AOP calls).
Callback aopInterceptor = new DynamicAdvisedInterceptor(this.advised);
Callback[] mainCallbacks = new Callback[]{
aopInterceptor, // for normal advice
targetInterceptor, // invoke target without considering advice, if optimized
new SerializableNoOp(), // no override for methods mapped to this
targetDispatcher, this.advisedDispatcher,
new EqualsInterceptor(this.advised),
new HashCodeInterceptor(this.advised)
};return mainCallbacks;
}

在DynamicAdvisedInterceptor的intercept方法里面实现了和JDK动态代理同样类似的逻辑

        @Override
public Object intercept(Object proxy, Method method, Object[] args, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
Object oldProxy = null;
boolean setProxyContext = false;
Class<?> targetClass = null;
Object target = null;
try {
if (this.advised.exposeProxy) {
// Make invocation available if necessary.
oldProxy = AopContext.setCurrentProxy(proxy);
setProxyContext = true;
}
// May be null. Get as late as possible to minimize the time we
// "own" the target, in case it comes from a pool...
target = getTarget();
if (target != null) {
targetClass = target.getClass();
}
List<Object> chain = this.advised.getInterceptorsAndDynamicInterceptionAdvice(method, targetClass);
Object retVal;
// Check whether we only have one InvokerInterceptor: that is,
// no real advice, but just reflective invocation of the target.
if (chain.isEmpty() && Modifier.isPublic(method.getModifiers())) {
// We can skip creating a MethodInvocation: just invoke the target directly.
// Note that the final invoker must be an InvokerInterceptor, so we know
// it does nothing but a reflective operation on the target, and no hot
// swapping or fancy proxying.
retVal = methodProxy.invoke(target, args);
}
else {
// We need to create a method invocation...
retVal = new CglibMethodInvocation(proxy, target, method, args, targetClass, chain, methodProxy).proceed();
}
retVal = processReturnType(proxy, target, method, retVal);
return retVal;
}
finally {
if (target != null) {
releaseTarget(target);
}
if (setProxyContext) {
// Restore old proxy.
AopContext.setCurrentProxy(oldProxy);
}
}
}

  上面和JDK动态代理一样也是分两大步,第一步获取一个拦截器链,第二步创建一个MethodInvocation来执行这个拦截器链。

    第一步:和JDK动态代理获取拦截器链的过程一样的。 
    第二步:它创建的MethodInvocation是CglibMethodInvocation,它是继承了JDK动态代理所创建的ReflectiveMethodInvocation,覆写了ReflectiveMethodInvocation的invokeJoinpoint方法。ReflectiveMethodInvocation的invokeJoinpoint方法内容如下:

    private static class CglibMethodInvocation extends ReflectiveMethodInvocation {
private final MethodProxy methodProxy;
private final boolean publicMethod; public CglibMethodInvocation(Object proxy, Object target, Method method, Object[] arguments,
Class<?> targetClass, List<Object> interceptorsAndDynamicMethodMatchers, MethodProxy methodProxy) {
super(proxy, target, method, arguments, targetClass, interceptorsAndDynamicMethodMatchers);
this.methodProxy = methodProxy;
       //his.publicMethod就是说明所调用的方法是否是public类型的
this.publicMethod = Modifier.isPublic(method.getModifiers());
}      //CglibMethodInvocation的invokeJoinpoint方法
protected Object invokeJoinpoint() throws Throwable {
if (this.publicMethod) {
          //目标方法是public方法
return this.methodProxy.invoke(this.target, this.arguments);
}
else {
          //(目标方法非public方法)AopUtils.invokeJoinpointUsingReflection(this.target, this.method, this.arguments);
return super.invokeJoinpoint();
}
}
}

  

重要

  在构建CglibMethodInvocation这个MethodInvocation时进行赋值的。Modifier.isPublic(method.getModifiers());就是判断该方法是否是public类型的。 
  CglibMethodInvocation与ReflectiveMethodInvocation仅仅在执行目标方法的时候有所不同,当目标方法是public方法时,ReflectiveMethodInvocation一直采用反射的策略执行目标方法。而CglibMethodInvocation却使用this.methodProxy.invoke(this.target, this.arguments)代理方法来执行

  当执行public方法时,会比反射有一个更好的性能。然而当我们在使用cglib的callback的时候却还是使用反射,没有去使用MethodProxy。因此我们还是按照源码的使用方式来使用,来提升性能。 
本文章中许多步骤省略了,是因为在上一篇SpringAOP JDK的动态代理文章中都进行了详细介绍。

  

JDK动态代理和CGLib的比较

  CGLib所创建的动态代理对象的性能比JDK所创建的代理对象性能高不少,大概10倍,但CGLib在创建代理对象时所花费的时间却比JDK动态代理多大概8倍,所以对于singleton的代理对象或者具有实例池的代理,因为无需频繁的创建新的实例,所以比较适合CGLib动态代理技术,反之则适用于JDK动态代理技术。

  另外,由于CGLib采用动态创建子类的方式生成代理对象,所以不能对目标类中的final,private等方法进行处理。所以,大家需要根据实际的情况选择使用什么样的代理了。

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