面試官:請(qǐng)問(wèn)動(dòng)態(tài)代理是怎么實(shí)現(xiàn)的?
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這篇文章我們來(lái)聊一下 Java 中的動(dòng)態(tài)代理。
動(dòng)態(tài)代理在 Java 中有著廣泛的應(yīng)用，比如?AOP 的實(shí)現(xiàn)原理、RPC遠(yuǎn)程調(diào)用、Java 注解對(duì)象獲取、日志框架、全局性異常處理、事務(wù)處理等。
在了解動(dòng)態(tài)代理前，我們需要先了解一下什么是代理模式。
代理模式
代理模式(Proxy Pattern)是 23 種設(shè)計(jì)模式的一種，屬于結(jié)構(gòu)型模式。他指的是一個(gè)對(duì)象本身不做實(shí)際的操作，而是通過(guò)其他對(duì)象來(lái)得到自己想要的結(jié)果。這樣做的好處是可以在目標(biāo)對(duì)象實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，增強(qiáng)額外的功能操作，即擴(kuò)展目標(biāo)對(duì)象的功能。
這里能體現(xiàn)出一個(gè)非常重要的編程思想：不要隨意去改源碼，如果需要修改，可以通過(guò)代理的方式來(lái)擴(kuò)展該方法。
如上圖所示，用戶(hù)不能直接使用目標(biāo)對(duì)象，而是構(gòu)造出一個(gè)代理對(duì)象，由代理對(duì)象作為中轉(zhuǎn)，代理對(duì)象負(fù)責(zé)調(diào)用目標(biāo)對(duì)象真正的行為，從而把結(jié)果返回給用戶(hù)。
也就是說(shuō)，代理的關(guān)鍵點(diǎn)就是代理對(duì)象和目標(biāo)對(duì)象的關(guān)系。
代理其實(shí)就和經(jīng)紀(jì)人一樣，比如你是一個(gè)明星，有很多粉絲。你的流量很多，經(jīng)常會(huì)有很多金主來(lái)找你洽談合作等，你自己肯定忙不過(guò)來(lái)，因?yàn)槟阋幚淼牟恢皇钦労献鬟@件事情，你還要懂才藝、拍戲、維護(hù)和粉絲的關(guān)系、營(yíng)銷(xiāo)等。為此，你找了一個(gè)經(jīng)紀(jì)人，你讓他負(fù)責(zé)和金主談合作這件事，經(jīng)紀(jì)人做事很認(rèn)真負(fù)責(zé)，他圓滿(mǎn)的完成了任務(wù)，于是，金主找你談合作就變成了金主和你的經(jīng)紀(jì)人談合作，你就有更多的時(shí)間來(lái)忙其他事情了。如下圖所示
這是一種靜態(tài)代理，因?yàn)檫@個(gè)代理(經(jīng)紀(jì)人)是你自己親自挑選的。
但是后來(lái)隨著你的業(yè)務(wù)逐漸拓展，你無(wú)法選擇每個(gè)經(jīng)紀(jì)人，所以你索性交給了代理公司來(lái)幫你做。如果你想在 B 站火一把，那就直接讓代理公司幫你找到負(fù)責(zé)營(yíng)銷(xiāo)方面的代理人，如果你想維護(hù)和粉絲的關(guān)系，那你直接讓代理公司給你找一些托兒就可以了，那么此時(shí)的關(guān)系圖會(huì)變?yōu)槿缦?/p>
此時(shí)你幾乎所有的工作都是由代理公司來(lái)進(jìn)行打理，而他們派出誰(shuí)來(lái)幫你做這些事情你就不得而知了，這得根據(jù)實(shí)際情況來(lái)定，因?yàn)榇砉疽膊恢皇秦?fù)責(zé)你一個(gè)明星，而且每個(gè)人所擅長(zhǎng)的領(lǐng)域也不同，所以你只有等到有實(shí)際需求后，才會(huì)給你指定對(duì)應(yīng)的代理人，這種情況就叫做動(dòng)態(tài)代理。
靜態(tài)代理
從編譯期是否能確定最終的執(zhí)行方法可以把代理模式分為靜態(tài)代理和動(dòng)態(tài)代理，我們先演示一下靜態(tài)代理，這里有一個(gè)需求，領(lǐng)導(dǎo)想在系統(tǒng)中添加一個(gè)用戶(hù)，但是他不自己添加，他讓下面的程序員來(lái)添加，我們看一下這個(gè)過(guò)程。
首先構(gòu)建一個(gè)用戶(hù)接口，定義一個(gè)保存用戶(hù)的模版方法。
public?interface?UserDao?{
????void?saveUser();
}
構(gòu)建一個(gè)用戶(hù)實(shí)現(xiàn)類(lèi)，這個(gè)用戶(hù)實(shí)現(xiàn)類(lèi)是真正進(jìn)行用戶(hù)操作的方法
public?class?UserDaoImpl?implements?UserDao{
????@Override
????public?void?saveUser()?{
????????System.out.println("?----?保存用戶(hù)?----?");
????}
}
構(gòu)建一個(gè)用戶(hù)代理類(lèi)，用戶(hù)代理類(lèi)也有一個(gè)保存用戶(hù)的方法，不過(guò)這個(gè)方法屬于代理方法，它不會(huì)執(zhí)行真正的保存用戶(hù)，而是內(nèi)部持有一個(gè)真正的用戶(hù)對(duì)象，進(jìn)行用戶(hù)保存。
public?class?UserProxy?{
????private?UserDao?userDao;
????public?UserProxy(UserDao?userDao){
????????this.userDao?=?userDao;
????}
????public?void?saveUser()?{
????????System.out.println("?----?代理開(kāi)始?----?");
????????userDao.saveUser();
????????System.out.println("?----?代理結(jié)束?----");
????}
}
下面是測(cè)試方法。
public?class?UserTest?{
????public?static?void?main(String[]?args)?{
????????UserDao?userDao?=?new?UserDaoImpl();
????????UserProxy?userProxy?=?new?UserProxy(userDao);
????????userProxy.saveUser();
????}
}
新創(chuàng)建一個(gè)用戶(hù)實(shí)現(xiàn)類(lèi) （UserDaoImpl），它不執(zhí)行用戶(hù)操作。然后再創(chuàng)建一個(gè)用戶(hù)代理（UserProxy），執(zhí)行用戶(hù)代理的用戶(hù)保存（saveUser），其內(nèi)部會(huì)調(diào)用用戶(hù)實(shí)現(xiàn)類(lèi)的保存用戶(hù)（saveUser）方法，因?yàn)槲覀?JVM 可以在編譯期確定最終的執(zhí)行方法，所以上面的這種代理模式又叫做靜態(tài)代理。
代理模式具有無(wú)侵入性的優(yōu)點(diǎn)，以后我們?cè)黾邮裁葱鹿δ艿脑?huà)，我們可以直接增加一個(gè)代理類(lèi)，讓代理類(lèi)來(lái)調(diào)用用戶(hù)操作，這樣我們就實(shí)現(xiàn)了不通過(guò)改源碼的方式增加了新的功能。然后生活很美好了，我們能夠直接添加我們想要的功能，在這美麗的日子里，cxuan 添加了用戶(hù)代理、日志代理等等無(wú)數(shù)個(gè)代理類(lèi)。但是好景不長(zhǎng)，cxuan 發(fā)現(xiàn)每次改代碼的時(shí)候都要改每個(gè)代理類(lèi)，這就很煩啊！我寶貴的時(shí)光都浪費(fèi)在改每個(gè)代理類(lèi)上面了嗎？
動(dòng)態(tài)代理
JDK 動(dòng)態(tài)代理
于是乎 cxuan 上網(wǎng)求助，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)叫做動(dòng)態(tài)代理的概念，通讀了一下，發(fā)現(xiàn)有點(diǎn)意思，于是乎 cxuan 修改了一下靜態(tài)代理的代碼，新增了一個(gè)?UserHandler?的用戶(hù)代理，并做了一下?test，代碼如下
public?class?UserHandler?implements?InvocationHandler?{
????private?UserDao?userDao;
????public?UserHandler(UserDao?userDao){
????????this.userDao?=?userDao;
????}
????@Override
????public?Object?invoke(Object?proxy,?Method?method,?Object[]?args)?throws?Throwable?{
????????saveUserStart();
????????Object?obj?=?method.invoke(userDao,?args);
????????saveUserDone();
????????return?obj;
????}
????public?void?saveUserStart(){
????????System.out.println("----?開(kāi)始插入?----");
????}
????public?void?saveUserDone(){
????????System.out.println("----?插入完成?----");
????}
}
測(cè)試類(lèi)如下
public?static?void?dynamicProxy(){
??UserDao?userDao?=?new?UserDaoImpl();
??InvocationHandler?handler?=?new?UserHandler(userDao);
??ClassLoader?loader?=?userDao.getClass().getClassLoader();
??Class[]?interfaces?=?userDao.getClass().getInterfaces();
??UserDao?proxy?=?(UserDao)Proxy.newProxyInstance(loader,?interfaces,?handler);
??proxy.saveUser();
}
UserHandler?是用戶(hù)代理類(lèi)，構(gòu)造函數(shù)中的 UserDao 是真實(shí)對(duì)象，通過(guò)把 UserDao 隱藏進(jìn) UserHandler ，通過(guò) UserHandler 中的 UserDao 執(zhí)行真正的方法。
類(lèi)加載器、接口數(shù)組你可以把它理解為一個(gè)方法樹(shù)，每棵葉子結(jié)點(diǎn)都是一個(gè)方法，通過(guò)后面的 proxy.saveUser() 來(lái)告訴 JVM 執(zhí)行的是方法樹(shù)上的哪個(gè)方法。
用戶(hù)代理是通過(guò)類(lèi)加載器、接口數(shù)組、代理類(lèi)來(lái)得到的。saveUser 方法就相當(dāng)于是告訴 proxy 你最終要執(zhí)行的是哪個(gè)方法，這個(gè) proxy.saveUser 方法并不是最終直接執(zhí)行的 saveUser 方法，最終的 saveUser 方法是由 UserHandler 中的 invoke 方法觸發(fā)的。
上面這種在編譯期無(wú)法確定最終的執(zhí)行方法，而只能通過(guò)運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)獲取方法的代理模式被稱(chēng)為?動(dòng)態(tài)代理。
動(dòng)態(tài)代理的優(yōu)勢(shì)是實(shí)現(xiàn)無(wú)侵入式的代碼擴(kuò)展，也可以對(duì)方法進(jìn)行增強(qiáng)。此外，也可以大大減少代碼量，避免代理類(lèi)泛濫成災(zāi)的情況。
所以我們現(xiàn)在總結(jié)一下靜態(tài)代理和動(dòng)態(tài)代理各自的特點(diǎn)。
靜態(tài)代理
靜態(tài)代理類(lèi)：由程序員創(chuàng)建或者由第三方工具生成，再進(jìn)行編譯；在程序運(yùn)行之前，代理類(lèi)的 .class 文件已經(jīng)存在了。
靜態(tài)代理事先知道要代理的是什么。
靜態(tài)代理類(lèi)通常只代理一個(gè)類(lèi)。
動(dòng)態(tài)代理
動(dòng)態(tài)代理通常是在程序運(yùn)行時(shí)，通過(guò)
反射機(jī)制動(dòng)態(tài)生成的。動(dòng)態(tài)代理類(lèi)通常代理
接口下的所有類(lèi)。動(dòng)態(tài)代理事先不知道要代理的是什么，只有在運(yùn)行的時(shí)候才能確定。
動(dòng)態(tài)代理的調(diào)用處理程序必須事先繼承 InvocationHandler 接口，使用 Proxy 類(lèi)中的 newProxyInstance 方法動(dòng)態(tài)的創(chuàng)建代理類(lèi)。
在上面的代碼示例中，我們是定義了一個(gè) UserDao 接口，然后有 UserDaoImpl 接口的實(shí)現(xiàn)類(lèi)，我們通過(guò) Proxy.newProxyInstance 方法得到的也是 UserDao 的實(shí)現(xiàn)類(lèi)對(duì)象，那么其實(shí)這是一種基于接口的動(dòng)態(tài)代理。也叫做?JDK 動(dòng)態(tài)代理。
是不是只有這一種動(dòng)態(tài)代理技術(shù)呢？既然都這么問(wèn)了，那當(dāng)然不是。
除此之外，還有一些其他代理技術(shù)，不過(guò)是需要加載額外的 jar 包的，那么我們匯總一下所有的代理技術(shù)和它的特征
JDK 的動(dòng)態(tài)代理使用簡(jiǎn)單，它內(nèi)置在 JDK 中，因此不需要引入第三方 Jar 包。
CGLIB 和 Javassist 都是高級(jí)的字節(jié)碼生成庫(kù)，總體性能比 JDK 自帶的動(dòng)態(tài)代理好，而且功能十分強(qiáng)大。
ASM 是低級(jí)的字節(jié)碼生成工具，使用 ASM 已經(jīng)近乎于在使用字節(jié)碼編程，對(duì)開(kāi)發(fā)人員要求最高。當(dāng)然，也是
性能最好的一種動(dòng)態(tài)代理生成工具。但 ASM 的使用很繁瑣，而且性能也沒(méi)有數(shù)量級(jí)的提升，與 CGLIB 等高級(jí)字節(jié)碼生成工具相比，ASM 程序的維護(hù)性較差，如果不是在對(duì)性能有苛刻要求的場(chǎng)合，還是推薦 CGLIB 或者 Javassist。
下面我們就來(lái)依次介紹一下這些動(dòng)態(tài)代理工具的使用
CGLIB 動(dòng)態(tài)代理
上面我們提到 JDK 動(dòng)態(tài)代理是基于接口的代理，而 CGLIB 動(dòng)態(tài)代理是針對(duì)類(lèi)實(shí)現(xiàn)代理，主要是對(duì)指定的類(lèi)生成一個(gè)子類(lèi)，覆蓋其中的方法?，也就是說(shuō) CGLIB 動(dòng)態(tài)代理采用類(lèi)繼承 -> 方法重寫(xiě)的方式進(jìn)行的，下面我們先來(lái)看一下 CGLIB 動(dòng)態(tài)代理的結(jié)構(gòu)。
如上圖所示，代理類(lèi)繼承于目標(biāo)類(lèi)，每次調(diào)用代理類(lèi)的方法都會(huì)在攔截器中進(jìn)行攔截，攔截器中再會(huì)調(diào)用目標(biāo)類(lèi)的方法。
下面我們通過(guò)一個(gè)示例來(lái)演示一下 CGLIB 動(dòng)態(tài)代理的使用
首先導(dǎo)入 CGLIB 相關(guān) jar 包，我們使用的是 MAVEN 的方式
<dependency>
??<groupId>cglibgroupId>
??<artifactId>cglibartifactId>
??<version>3.2.5version>
dependency>
然后我們新創(chuàng)建一個(gè) UserService 類(lèi)，為了和上面的 UserDao 和 UserDaoImpl 進(jìn)行區(qū)分。
public?class?UserService?{
???public?void?saveUser(){
???????System.out.println("----?保存用戶(hù)?----");
???}
}
之后我們創(chuàng)建一個(gè)自定義方法攔截器，這個(gè)自定義方法攔截器實(shí)現(xiàn)了攔截器類(lèi)
public?class?AutoMethodInterceptor?implements?MethodInterceptor?{
????public?Object?intercept(Object?obj,?Method?method,?Object[]?args,?MethodProxy?methodProxy)?throws?Throwable?{
????????System.out.println("----?方法攔截?----");
????????Object?object?=?methodProxy.invokeSuper(obj,?args);
????????return?object;
????}
}
這里解釋一下這幾個(gè)參數(shù)都是什么含義
Object obj: obj 是 CGLIB 動(dòng)態(tài)生成代理類(lèi)實(shí)例
Method method: Method 為實(shí)體類(lèi)所調(diào)用的被代理的方法引用
Objectp[] args: 這個(gè)就是方法的參數(shù)列表
MethodProxy methodProxy : 這個(gè)就是生成的代理類(lèi)對(duì)方法的引用。
對(duì)于?methodProxy?參數(shù)調(diào)用的方法，在其內(nèi)部有兩種選擇：invoke()?和?invokeSuper()?，二者的區(qū)別不在本文展開(kāi)說(shuō)明，感興趣的讀者可以參考本篇文章：Cglib源碼分析 invoke和invokeSuper的差別
然后我們創(chuàng)建一個(gè)測(cè)試類(lèi)進(jìn)行測(cè)試
public?static?void?main(String[]?args)?{
??Enhancer?enhancer?=?new?Enhancer();
??enhancer.setSuperclass(UserService.class);
??enhancer.setCallback(new?AutoMethodInterceptor());
??UserService?userService?=?(UserService)enhancer.create();
??userService.saveUser();
}
測(cè)試類(lèi)主要涉及?Enhancer?的使用，Enhancer 是一個(gè)非常重要的類(lèi)，它允許為非接口類(lèi)型創(chuàng)建一個(gè) Java 代理，Enhancer 動(dòng)態(tài)的創(chuàng)建給定類(lèi)的子類(lèi)并且攔截代理類(lèi)的所有的方法，和 JDK 動(dòng)態(tài)代理不一樣的是不管是接口還是類(lèi)它都能正常工作。
JDK 動(dòng)態(tài)代理與 CGLIB 動(dòng)態(tài)代理都是將真實(shí)對(duì)象隱藏在代理對(duì)象的后面，以達(dá)到?代理?的效果。與 JDK 動(dòng)態(tài)代理所不同的是 CGLIB 動(dòng)態(tài)代理使用 Enhancer 來(lái)創(chuàng)建代理對(duì)象，而 JDK 動(dòng)態(tài)代理使用的是 Proxy.newProxyInstance 來(lái)創(chuàng)建代理對(duì)象；還有一點(diǎn)是 CGLIB 可以代理大部分類(lèi)，而 JDK 動(dòng)態(tài)代理只能代理實(shí)現(xiàn)了接口的類(lèi)。
Javassist 代理
Javassist是在 Java 中編輯字節(jié)碼的類(lèi)庫(kù)；它使 Java 程序能夠在運(yùn)行時(shí)定義一個(gè)新類(lèi), 并在 JVM 加載時(shí)修改類(lèi)文件。我們使用最頻繁的動(dòng)態(tài)特性就是?反射，而且反射也是動(dòng)態(tài)代理的基礎(chǔ)，我們之所以沒(méi)有提反射對(duì)動(dòng)態(tài)代理的作用是因?yàn)槲蚁朐诤竺嬖斄模瓷淇梢栽谶\(yùn)行時(shí)查找對(duì)象屬性、方法，修改作用域，通過(guò)方法名稱(chēng)調(diào)用方法等。實(shí)時(shí)應(yīng)用不會(huì)頻繁使用反射來(lái)創(chuàng)建，因?yàn)榉瓷溟_(kāi)銷(xiāo)比較大，另外，還有一種具有和反射一樣功能強(qiáng)大的特性那就是?Javaassist。
我們先通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的示例來(lái)演示一下 Javaassist ，以及 Javaassist 如何創(chuàng)建動(dòng)態(tài)代理。
我們?nèi)耘f使用上面提到的 UserDao 和 UserDaoImpl 作為基類(lèi)。
我們新創(chuàng)建一個(gè) AssistByteCode 類(lèi)，它里面有一個(gè) createByteCode 方法，這個(gè)方法主要做的事情就是通過(guò)字節(jié)碼生成 UserDaoImpl 實(shí)現(xiàn)類(lèi)。我們下面來(lái)看一下它的代碼
public?class?AssistByteCode?{
????public?static?void?createByteCode()?throws?Exception{
????????ClassPool?classPool?=?ClassPool.getDefault();
????????CtClass?cc?=?classPool.makeClass("com.cxuan.proxypattern.UserDaoImpl");
????????//?設(shè)置接口
????????CtClass?ctClass?=?classPool.get("com.cxuan.proxypattern.UserDao");
????????cc.setInterfaces(new?CtClass[]?{ctClass});
????????//?創(chuàng)建方法
????????CtMethod?saveUser?=?CtMethod.make("public?void?saveUser(){}",?cc);
????????saveUser.setBody("System.out.println(\"----?插入用戶(hù)?----\");");
????????cc.addMethod(saveUser);
????????Class?c?=?cc.toClass();
????????cc.writeFile("/Users/mr.l/cxuan-justdoit");
????}
}
由于本文并不是一個(gè)具體研究 Javaassist 的文章，所以我們不會(huì)過(guò)多研究細(xì)節(jié)問(wèn)題，只專(zhuān)注于這個(gè)框架一些比較重要的類(lèi)
ClassPool：ClassPool 就是一個(gè) CtClass 的容器，而一個(gè)?CtClass?對(duì)象就是一個(gè) class 對(duì)象的實(shí)例，這個(gè)實(shí)例和 class 對(duì)象一樣，包含屬性、方法等。
那么上面代碼主要做了哪些事兒呢？通過(guò) ClassPool 來(lái)獲取 CtClass 所需要的接口、抽象類(lèi)的 CtClass 實(shí)例，然后通過(guò) CtClass 實(shí)例添加自己的屬性和方法，并通過(guò)它的 writeFile 把二進(jìn)制流輸出到當(dāng)前項(xiàng)目的根目錄路徑下。writeFile 其內(nèi)部是使用了?DataOutputStream?進(jìn)行輸出的。
流寫(xiě)完后，我們打開(kāi)這個(gè)?.class?文件如下所示
public?class?UserDaoImpl?implements?UserDao?{
????public?void?saveUser()?{
????????System.out.println("----?插入用戶(hù)?----");
????}
????public?UserDaoImpl()?{
????}
}
可以對(duì)比一下上面發(fā)現(xiàn) UserDaoImpl 發(fā)現(xiàn)編譯器除了為我們添加了一個(gè)公有的構(gòu)造器，其他基本一致。
經(jīng)過(guò)這個(gè)簡(jiǎn)單的示例后，cxuan 給你演示一下如何使用 Javaassist 動(dòng)態(tài)代理。
首先我們先創(chuàng)建一個(gè) Javaassist 的代理工廠(chǎng)，代碼如下
public?class?JavaassistProxyFactory?{
????public?Object?getProxy(Class?clazz)?throws?Exception{
????????//?代理工廠(chǎng)
????????ProxyFactory?proxyFactory?=?new?ProxyFactory();
????????//?設(shè)置需要?jiǎng)?chuàng)建的子類(lèi)
????????proxyFactory.setSuperclass(clazz);
????????proxyFactory.setHandler((self,?thisMethod,?proceed,?args)?->?{
????????????System.out.println("----?開(kāi)始攔截?----");
????????????Object?result?=?proceed.invoke(self,?args);
????????????System.out.println("----?結(jié)束攔截?----");
????????????return?result;
????????});
????????return?proxyFactory.createClass().newInstance();
????}
}
上面我們定義了一個(gè)代理工廠(chǎng)，代理工廠(chǎng)里面創(chuàng)建了一個(gè) handler，在調(diào)用目標(biāo)方法時(shí)，Javassist 會(huì)回調(diào) MethodHandler 接口方法攔截，來(lái)調(diào)用真正執(zhí)行的方法，你可以在攔截方法的前后實(shí)現(xiàn)自己的業(yè)務(wù)邏輯。最后的?proxyFactory.createClass().newInstance()?就是使用字節(jié)碼技術(shù)來(lái)創(chuàng)建了最終的子類(lèi)實(shí)例，這種代理方式類(lèi)似于 JDK 中的 InvocationHandler 接口。
測(cè)試方法如下
public?static?void?main(String[]?args)?throws?Exception?{
??JavaassistProxyFactory?proxyFactory?=?new?JavaassistProxyFactory();
??UserService?userProxy?=?(UserService)?proxyFactory.getProxy(UserService.class);
??userProxy.saveUser();
}
ASM 代理
ASM 是一套 Java 字節(jié)碼生成架構(gòu)，它可以動(dòng)態(tài)生成二進(jìn)制格式的子類(lèi)或其它代理類(lèi)，或者在類(lèi)被 Java 虛擬機(jī)裝入內(nèi)存之前，動(dòng)態(tài)修改類(lèi)。
下面我們使用 ASM 框架實(shí)現(xiàn)一個(gè)動(dòng)態(tài)代理，ASM 生成的動(dòng)態(tài)代理
以下代碼摘自 https://blog.csdn.net/lightj1996/article/details/107305662
public?class?AsmProxy?extends?ClassLoader?implements?Opcodes?{
????public?static?void?createAsmProxy()?throws?Exception?{
????????//?目標(biāo)類(lèi)類(lèi)名?字節(jié)碼中類(lèi)修飾符以?“/”?分割
????????String?targetServiceName?=?TargetService.class.getName().replace(".",?"/");
????????//?切面類(lèi)類(lèi)名
????????String?aspectServiceName?=?AspectService.class.getName().replace(".",?"/");
????????//?代理類(lèi)類(lèi)名
????????String?proxyServiceName?=?targetServiceName+"Proxy";
????????//?創(chuàng)建一個(gè)?classWriter?它是繼承了ClassVisitor
????????ClassWriter?classWriter?=?new?ClassWriter(0);
????????//?訪(fǎng)問(wèn)類(lèi)?指定jdk版本號(hào)為1.8,?修飾符為?public，父類(lèi)是TargetService
????????classWriter.visit(Opcodes.V1_8,?Opcodes.ACC_PUBLIC,?proxyServiceName,?null,?targetServiceName,?null);
????????//?訪(fǎng)問(wèn)目標(biāo)類(lèi)成員變量?為類(lèi)添加切面屬性?“private?TargetService?targetService”
????????classWriter.visitField(ACC_PRIVATE,?"targetService",?"L"?+?targetServiceName+";",?null,?null);
????????//?訪(fǎng)問(wèn)切面類(lèi)成員變量?為類(lèi)添加目標(biāo)屬性?“private?AspectService?aspectService”
????????classWriter.visitField(ACC_PRIVATE,?"aspectService",?"L"?+?aspectServiceName+";",?null,?null);
????????//?訪(fǎng)問(wèn)默認(rèn)構(gòu)造方法?TargetServiceProxy()
????????//?定義函數(shù)?修飾符為public?方法名為?，?方法表述符為()V?表示無(wú)參數(shù)，無(wú)返回參數(shù)
????????MethodVisitor?initVisitor?=?classWriter.visitMethod(ACC_PUBLIC,?"" ,?"()V",?null,?null);
????????//?從局部變量表取第0個(gè)元素?“this”
????????initVisitor.visitVarInsn(ALOAD,?0);
????????//?調(diào)用super?的構(gòu)造方法?invokeSpecial在這里的意思是調(diào)用父類(lèi)方法
????????initVisitor.visitMethodInsn(INVOKESPECIAL,?targetServiceName,?"" ,?"()V",?false);
????????//?方法返回
????????initVisitor.visitInsn(RETURN);
????????//?設(shè)置最大棧數(shù)量，最大局部變量表數(shù)量
????????initVisitor.visitMaxs(1,?1);
????????//?訪(fǎng)問(wèn)結(jié)束
????????initVisitor.visitEnd();
????????//?創(chuàng)建有參構(gòu)造方法?TargetServiceProxy(TargetService?var1,?AspectService?var2)
????????//?定義函數(shù)?修飾符為public?方法名為?，?方法表述符為(TargetService,?AspectService)V?表示無(wú)參數(shù)，無(wú)返回參數(shù)
????????MethodVisitor?methodVisitor?=?classWriter.visitMethod(ACC_PUBLIC,?"" ,?"(L"?+?targetServiceName?+?";L"+aspectServiceName+";)V",?null,?null);
????????//?從局部變量表取第0個(gè)元素?“this”壓入棧頂
????????methodVisitor.visitVarInsn(ALOAD,?0);
????????// this出棧 , 調(diào)用super 的構(gòu)造方法 invokeSpecial在這里的意思是調(diào)用父類(lèi)方法。?的owner是AspectService, 無(wú)參無(wú)返回類(lèi)型
????????methodVisitor.visitMethodInsn(INVOKESPECIAL,?targetServiceName,?"" ,?"()V",?false);
????????//?從局部變量表取第0個(gè)元素?“this”壓入棧頂
????????methodVisitor.visitVarInsn(ALOAD,?0);
????????//?從局部變量表取第1個(gè)元素?“targetService”壓入棧頂
????????methodVisitor.visitVarInsn(ALOAD,?1);
????????//?this?和?targetService?出棧,?調(diào)用targetService?put?賦值給this.targetService
????????methodVisitor.visitFieldInsn(PUTFIELD,?proxyServiceName,?"targetService",?"L"?+?targetServiceName?+?";");
????????//?從局部變量表取第0個(gè)元素?“this”壓入棧頂
????????methodVisitor.visitVarInsn(ALOAD,?0);
????????//?從局部變量表取第2個(gè)元素?“aspectService”壓入棧頂
????????methodVisitor.visitVarInsn(ALOAD,?2);
????????//?this?和?aspectService?出棧?將?targetService?put?賦值給this.aspectService
????????methodVisitor.visitFieldInsn(PUTFIELD,?proxyServiceName,?"aspectService",?"L"?+?aspectServiceName?+?";");
????????//?方法返回
????????methodVisitor.visitInsn(RETURN);
????????//?設(shè)置最大棧數(shù)量，最大局部變量表數(shù)量
????????methodVisitor.visitMaxs(2,?3);
????????//?方法返回
????????methodVisitor.visitEnd();
????????//?創(chuàng)建代理方法?修飾符為public，方法名為?demoQuest
????????MethodVisitor?visitMethod?=?classWriter.visitMethod(ACC_PUBLIC,?"demoQuest",?"()I",?null,?null);
????????//?從局部變量表取第0個(gè)元素?“this”壓入棧頂
????????visitMethod.visitVarInsn(ALOAD,?0);
????????//?this?出棧?將this.aspectService壓入棧頂
????????visitMethod.visitFieldInsn(GETFIELD,?proxyServiceName,?"aspectService",?"L"+aspectServiceName+";");
????????//?取棧頂元素出棧?也就是targetService?調(diào)用其preOperation方法，?demoQuest的owner是AspectService,?無(wú)參無(wú)返回類(lèi)型
????????visitMethod.visitMethodInsn(INVOKEVIRTUAL,?aspectServiceName,"preOperation",?"()V",?false);
????????//?從局部變量表取第0個(gè)元素?“this”壓入棧頂
????????visitMethod.visitVarInsn(ALOAD,?0);
????????//?this?出棧,?取this.targetService壓入棧頂
????????visitMethod.visitFieldInsn(GETFIELD,?proxyServiceName,?"targetService",?"L"+targetServiceName+";");
????????//?取棧頂元素出棧?也就是targetService調(diào)用其demoQuest方法,?demoQuest的owner是TargetService,?無(wú)參無(wú)返回類(lèi)型
????????visitMethod.visitMethodInsn(INVOKEVIRTUAL,?targetServiceName,?"demoQuest",?"()I",?false);
????????//?方法返回
????????visitMethod.visitInsn(IRETURN);
????????//?設(shè)置最大棧數(shù)量，最大局部變量表數(shù)量
????????visitMethod.visitMaxs(1,?1);
????????//?方法返回
????????visitMethod.visitEnd();
????????//?生成字節(jié)碼二進(jìn)制流
????????byte[]?code?=?classWriter.toByteArray();
????????//?自定義classloader加載類(lèi)
????????Class?clazz?=?(new?AsmProxy()).defineClass(TargetService.class.getName()?+?"Proxy",?code,?0,?code.length);
????????//?取其帶參數(shù)的構(gòu)造方法
????????Constructor?constructor?=?clazz.getConstructor(TargetService.class,?AspectService.class);
????????//?使用構(gòu)造方法實(shí)例化對(duì)象
????????Object?object?=?constructor.newInstance(new?TargetService(),?new?AspectService());
????????//?使用TargetService類(lèi)型的引用接收這個(gè)對(duì)象
????????TargetService?targetService;
????????if?(!(object?instanceof?TargetService))?{
????????????return;
????????}
????????targetService?=?(TargetService)object;
????????System.out.println("生成代理類(lèi)的名稱(chēng):?"?+?targetService.getClass().getName());
????????//?調(diào)用被代理方法
????????targetService.demoQuest();
????????//?這里可以不用寫(xiě),?但是如果想看最后生成的字節(jié)碼長(zhǎng)什么樣子，可以寫(xiě)?"ascp-purchase-app/target/classes/"是我的根目錄,?閱讀者需要將其替換成自己的
????????String?classPath?=?"/Users/mr.l/cxuan-justdoit/";
????????String?path?=?classPath?+?proxyServiceName?+?".class";
????????FileOutputStream?fos?=
????????????????new?FileOutputStream(path);
????????fos.write(code);
????????fos.close();
????}
}
使用 ASM 生成動(dòng)態(tài)代理的代碼比較長(zhǎng)，上面這段代碼的含義就是生成類(lèi) TargetServiceProxy，用于代理TargetService ，在調(diào)用 targetService.demoQuest() 方法之前調(diào)用切面的方法 aspectService.preOperation();
測(cè)試類(lèi)就直接調(diào)用 AsmProxy.createAsmProxy() 方法即可，比較簡(jiǎn)單。
下面是我們生成 TargetServiceProxy 的目標(biāo)類(lèi)
至此，我們已經(jīng)介紹了四種動(dòng)態(tài)代理的方式，分別是JDK 動(dòng)態(tài)代理、CGLIB 動(dòng)態(tài)代理、Javaassist 動(dòng)態(tài)代理、ASM 動(dòng)態(tài)代理，那么現(xiàn)在思考一個(gè)問(wèn)題，為什么會(huì)有動(dòng)態(tài)代理的出現(xiàn)呢？或者說(shuō)動(dòng)態(tài)代理是基于什么原理呢？
其實(shí)我們上面已經(jīng)提到過(guò)了，沒(méi)錯(cuò)，動(dòng)態(tài)代理使用的就是反射?機(jī)制，反射機(jī)制是 Java 語(yǔ)言提供的一種基礎(chǔ)功能，??賦予程序在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)修改屬性、方法的能力。通過(guò)反射我們能夠直接操作類(lèi)或者對(duì)象，比如獲取某個(gè)類(lèi)的定義，獲取某個(gè)類(lèi)的屬性和方法等。
關(guān)于 Java 反射的相關(guān)內(nèi)容可以參考 Java建設(shè)者的這一篇文章
另外還有需要注意的一點(diǎn)，從性能角度來(lái)講，有些人得出結(jié)論說(shuō)是 Java 動(dòng)態(tài)代理要比 CGLIB 和 Javaassist 慢幾十倍，其實(shí)，在主流 JDK 版本中，Java 動(dòng)態(tài)代理可以提供相等的性能水平，數(shù)量級(jí)的差距不是廣泛存在的。而且，在現(xiàn)代 JDK 中，反射已經(jīng)得到了改進(jìn)和優(yōu)化。
我們?cè)谶x型中，性能考量并不是主要關(guān)注點(diǎn)，可靠性、可維護(hù)性、編碼工作量同等重要。
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