Java 动态代理原理图解 (附：2种实现方式详细对比)

 

动态代理在 Java 中有着广泛的应用，例如：Spring AOP 面向切面编程，Hibernate 数据查询、以及 RPC Dubbo 远程调用等，都有非常多的实际应用@mikechen

目录

• Java 动态代理原理
• JDK 原生动态代理
• CGLib 动态代理实现
• JDK 动态代理与 CGLib 的区别

Java 动态代理原理

按照代理的创建时期，代理类可以分为两种：

• 静态代理：由程序员创建或特定工具自动生成源代码，再对其编译，在程序运行前，代理类的 .class 文件就已经存在了。
• 动态代理：在程序运行时，可以运用反射机制动态创建代理类的 .class 文件。

动态代理类与静态代理类最主要的不同点是：代理类的字节码不是在程序运行前生成的，而是在程序运行时再虚拟机中程序自动创建的。

动态代理的实现方式很多。 例如：JDK 自身提供的动态代理，就利用了上面提到的反射机制。除了反射，动态代理还可以通过 CGLib 来实现，而 CGLib 是基于 ASM（一个 Java 字节码操作框架）而非反射实现的。

简单来说，动态代理是一种行为方式，而 反射或 ASM 只是它的一种实现手段而已。

本文我主要详解 Java 动态代理的 2 种主流现方式：JDK 原生动态代理与 CGLib 。

JDK 原生动态代理

JDK Proxy 动态代理的实现无需引用第三方类，只需要实现 InvocationHandler 接口，重写 invoke() 方法即可，整个实现代码如下所示：、

import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;
 
/**
* JDK Proxy 相关示例
*/
public class ProxyExample {
static interface Car {
void running();
}
 
static class Bus implements Car {
@Override
public void running() {
System.out.println("The bus is running.");
}
}
 
static class Taxi implements Car {
@Override
public void running() {
System.out.println("The taxi is running.");
}
}
 
/**
* JDK Proxy
*/
static class JDKProxy implements InvocationHandler {
private Object target; // 代理对象
 
// 获取到代理对象
public Object getInstance(Object target) {
this.target = target;
// 取得代理对象
return Proxy.newProxyInstance(target.getClass().getClassLoader(),
target.getClass().getInterfaces(), this);
}
 
/**
* 执行代理方法
* @param proxy 代理对象
* @param method 代理方法
* @param args 方法的参数
* @return
* @throws InvocationTargetException
* @throws IllegalAccessException
*/
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
throws InvocationTargetException, IllegalAccessException {
System.out.println("动态代理之前的业务处理.");
Object result = method.invoke(target, args); // 执行调用方法（此方法执行前后，可以进行相关业务处理）
return result;
}
}
 
public static void main(String[] args) {
// 执行 JDK Proxy
JDKProxy jdkProxy = new JDKProxy();
Car carInstance = (Car) jdkProxy.getInstance(new Taxi());
carInstance.running();

以上程序的执行结果是：

动态代理之前的业务处理。

 The taxi is running.

可以看出， JDK Proxy 实现动态代理的核心是实现 Invocation 接口，我们查看 Invocation 的源码，会发现里面其实只有一个 invoke() 方法，源码如下：

public interface InvocationHandler {
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
throws Throwable;
}

这是因为在动态代理中有一个重要的角色，也就是代理器，它用于统一管理被代理的对象，显然 InvocationHandler 就是这个代理器。而 invoke() 方法，则是触发代理的执行方法，我们通过实现 Invocation 接口来拥有动态代理的能力。

CGLib 动态代理实现

CGLIB (Code Generation Library) 是一个基于 ASM 的字节码生成库，它允许我们在运行时对字节码进行修改、和动态生成 CGLIB 通过继承方式实现代理。

在使用 CGLib 之前，我们要先在项目中引入 CGLib 框架，在 pom.xml 中添加如下配置：

<dependency>
<groupId>cglib</groupId>
<artifactId>cglib</artifactId>
<version>3.3.0</version>
</dependency>

CGLib 的实现代码：

package com.mikechen.proxydemo;
 
import net.sf.cglib.proxy.Enhancer;
import net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor;
import net.sf.cglib.proxy.MethodProxy;
 
import java.lang.reflect.Method;
 
public class CGLibExample {
 
static class Car {
public void running() {
System.out.println("The car is running.");
}
}
 
/**
* CGLib 代理类
*/
static class CGLibProxy implements MethodInterceptor {
private Object target; // 代理对象
 
public Object getInstance(Object target) {
this.target = target;
Enhancer enhancer = new Enhancer();
// 设置父类为实例类
enhancer.setSuperclass(this.target.getClass());
// 回调方法
enhancer.setCallback(this);
// 创建代理对象
return enhancer.create();
}
 
@Override
public Object intercept(Object o, Method method,
Object[] objects, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
System.out.println("方法调用前业务处理.");
Object result = methodProxy.invokeSuper(o, objects); // 执行方法调用
return result;
}
}
 
// 执行 CGLib 的方法调用
public static void main(String[] args) {
// 创建 CGLib 代理类
CGLibProxy proxy = new CGLibProxy();
// 初始化代理对象
Car car = (Car) proxy.getInstance(new Car());
// 执行方法
car.running();

以上程序的执行结果是：

方法调用前业务处理。

The car is running.

可以看出：

CGLib 和 JDK Proxy 的实现代码比较类似，都是通过实现代理器的接口，再调用某一个方法完成动态代理的。

唯一不同的是，CGLib 在初始化被代理类时，是通过 Enhancer 对象把代理对象设置为被代理类的子类，来实现动态代理的。

因此，被代理类不能被关键字 final 修饰，如果被 final 修饰，再使用 Enhancer 设置父类时会报错，动态代理的构建会失败。
 

JDK 动态代理与 CGLib 的区别

1.  JDK 动态代理具体实现原理

• 通过实现 InvocationHandler 接口，创建自己的调用处理器；
• 通过为 Proxy 类指定 ClassLoader 对象和一组 interface ，来创建动态代理；
• 通过反射机制获取动态代理类的构造函数，其唯一参数类型就是调用处理器接口类型；
• 通过构造函数创建动态代理类实例，构造时调用处理器对象作为参数参入。

2.  CGLib 动态代理

CGLib 是一个强大、高性能的 Code 生产类库，可以实现运行期动态扩展 java 类，Spring 在运行期间通过 CGlib 继承要被动态代理的类，重写父类的方法，实现 AOP 面向切面编程。

3.  两者对比

• JDK 动态代理是面向接口的。
• CGLib 动态代理是通过字节码底层继承要代理类来实现（如果被代理类被 final 关键字所修饰，会失败）。

4.  性能对比

• CGLib 所创建的动态代理对象，在实际运行时候的性能要比 JDK 动态代理高不少，有研究表明，大概要高出10倍；
• CGLib 在创建对象的时候所花费的时间，比 JDK 动态代理要多很多，有研究表明，大概要高出8倍。

因此，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代理对象，更适合采用 CGLib 动态代理，反之，则比较适用 JDK 动态代理。

以上，是关于 Java 动态代理原理、以及动态代理2 种实现方式的解析。

希望有所帮助，谢谢【关注+ 点赞+ 转发】 支持。

作者简介

陈睿 | mikechen , 10年+大厂架构经验,「mikechen 的互联网架构」系列文章作者，专注于互联网架构技术。

阅读「mikechen 的互联网架构」40W 字技术文章合集

Java并发 | JVM | MySQL | Spring | Redis | 分布式 | 高并发

以上合集，关注「mikechen 的互联网架构」公众号，回复 【架构】 即可领取。