Java JDK Proxy和CGLib动态代理示例讲解

简介

代理模式在Java中有很多应用场景，而代理又分静态代码和动态代理。静态代理是编写、编译或加载时织入代码实现，而动态代理则在运行时实现。简单而言，静态代理是在运行前就已经存在，而动态代理则在运行时才存在的。而常用的动态代理有两种实现：

• JDK Proxy： JDK Proxy是JDK自带的，不需要引入外部库，通过实现接口进行代理；
• CGLib： CGLib是引入第三方库，通过ASM技术来实现字节码的生成；通过继承的方式来实现。

现在我们来通过代码分别展示一下两种方式。

JDK Proxy

JDK Proxy是通过实现接口来实现代理的，我们先定义一个接口：

public interface Flyable {
    String fly(String route);
}

接着有一个实现类：

public class Bird implements Flyable {
    @Override
    public String fly(String route) {
        System.out.println("Route: " + route);
        return route;
    }
}

然后我们需要定义一个InvocationHandler来改动方法的逻辑，就是目标被代理后有什么不同：

public class FlyableInvocation  implements InvocationHandler {
    private final Flyable target;

    public FlyableInvocation(Flyable target) {
        this.target = target;
    }

    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        long start = System.nanoTime();
        System.out.println(target + ": ===JDK proxy===");
        Object result = method.invoke(this.target, args);
        System.out.println(target + ": ===JDK proxy===");
        long end = System.nanoTime();
        System.out.println("Executing time: " + (end - start) + " ns");
        return result;
    }
}

这里我们在方法调用前后加了日志，同时也计算了一下方法的执行时间。

最终在调用的时候如下：

public class JDKDynamicProxy {
    public static void main(String[] args) {
        ClassLoader classLoader = JDKDynamicProxy.class.getClassLoader();
        Class<?>[] interfaces = Bird.class.getInterfaces();
        Bird bird = new Bird();
        Flyable flyable = (Flyable) Proxy.newProxyInstance(classLoader, interfaces, new FlyableInvocation(bird));
        flyable.fly("Go to pkslow.com");
    }
}

通过Proxy.newProxyInstance方法会生成一个代理的实例，执行这个实例的方法，而原有实例bird被代理了。

执行结果如下：

com.pkslow.basic.jdk.Bird@3551a94: ===JDK proxy===
Route: Go to pkslow.com
com.pkslow.basic.jdk.Bird@3551a94: ===JDK proxy===
Executing time: 18195736 ns

查看代理类

我们还可以查看生成的代理类，可以通过添加VM参数：

# JDK 8
-Dsum.misc.ProxyGenerator.saveGeneratedFiles=true
# JDK 11
-Djdk.proxy.ProxyGenerator.saveGeneratedFiles=true

当然，也可以在Java代码中设置系统属性来实现。

设置完成，再执行程序，就会生成代理类的.class文件。

CGLib

CGLib是通过继承来实现的，我们先来定义一个类：

public class Animal {
    public String talk(String str) {
        System.out.println("Talking: " + str);
        return str;
    }
}

然后定义一个Interceptor，这个类的作用就是生成代理实例，且定义如何改变目标方法的执行：

public class CGLibProxy<T> implements MethodInterceptor {
    private T target;

    public T getInstance(T target) {
        this.target = target;
        Enhancer enhancer = new Enhancer();
        enhancer.setSuperclass(this.target.getClass());
        enhancer.setCallback(this);
        return (T) enhancer.create();
    }

    @Override
    public Object intercept(Object o, Method method, Object[] args, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {

        long start = System.nanoTime();
        System.out.println(target + ": ===CGLib proxy===");
        Object result = methodProxy.invoke(this.target, args);
        System.out.println(target + ": ===CGLib proxy===");
        long end = System.nanoTime();
        System.out.println("Executing time: " + (end - start) + " ns");

        return result;
    }
}

这里同样是在方法前后加了日志，同时记录时长。

调用如下：

public class CGLibDynamicProxy {
    public static void main(String[] args) {
        System.setProperty(DebuggingClassWriter.DEBUG_LOCATION_PROPERTY, "/Users/larry/IdeaProjects/pkslow-samples/java-basic/jdk-cglib-proxy/target/cglib_proxy_classes");
        CGLibProxy<Animal> cgLibProxy = new CGLibProxy<>();
        Animal animal = cgLibProxy.getInstance(new Animal());
        animal.talk("Hi, pkslow");
    }
}

这里设置系统属性是为了把生成的代理类输出到.class文件中，方便学习查看。

执行结果如下：

com.pkslow.basic.cglib.Animal@57855c9a: ===CGLib proxy===
Talking: Hi, pkslow
com.pkslow.basic.cglib.Animal@57855c9a: ===CGLib proxy===
Executing time: 28396871 ns

总结

JDK Proxy本质上使用的是反射的机制，而CGLib使用的是ASM，CGLib速度会更好。但它们都不支持final的类和方法，因为通过接口和继承都无法改变final方法。

代码请看GitHub: https://github.com/LarryDpk/pkslow-samples

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References:

代理模式——JDK动态代理与CGLib原理及对比分析 (opens new window)

https://www.baeldung.com/java-dynamic-proxies

https://www.baeldung.com/cglib

动态代理类写到.class文件中 (opens new window)

https://www.cnblogs.com/carpenterlee/p/8241042.html

https://www.jianshu.com/p/e2917b0b9614

https://blog.csdn.net/xiewenfeng520/article/details/107554411