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CGLIB介绍与原理 博客分类: 杂七杂八 CGLIBjava 

程序员文章站 2024-02-14 11:50:58
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转载至:http://blog.csdn.net/zghwaicsdn/article/details/50957474

CGLIB介绍与原理(部分节选自网络)
一、什么是CGLIB?
CGLIB是一个功能强大,高性能的代码生成包。它为没有实现接口的类提供代理,为JDK的动态代理提供了很好的补充。通常可以使用Java的动态代理创建代理,但当要代理的类没有实现接口或者为了更好的性能,CGLIB是一个好的选择。
二、CGLIB原理
CGLIB原理:动态生成一个要代理类的子类,子类重写要代理的类的所有不是final的方法。在子类中采用方法拦截的技术拦截所有父类方法的调用,顺势织入横切逻辑。它比使用java反射的JDK动态代理要快。
CGLIB底层:使用字节码处理框架ASM,来转换字节码并生成新的类。不鼓励直接使用ASM,因为它要求你必须对JVM内部结构包括class文件的格式和指令集都很熟悉。
CGLIB缺点:对于final方法,无法进行代理。
三、CGLIB的应用
广泛的被许多AOP的框架使用,例如spring AOP和dynaop。hibernate使用CGLIB来代理单端single-ended(多对一和一对一)关联。
四、CGLIB的API
1、Jar包:
cglib-nodep-2.2.jar:使用nodep包不需要关联asm的jar包,jar包内部包含asm的类.
cglib-2.2.jar:使用此jar包需要关联asm的jar包,否则运行时报错.
2、CGLIB类库:
由于基本代码很少,学起来有一定的困难,主要是缺少文档和示例,这也是CGLIB的一个不足之处。
本系列使用的CGLIB版本是2.2。
net.sf.cglib.core:底层字节码处理类,他们大部分与ASM有关系。
net.sf.cglib.transform:编译期或运行期类和类文件的转换
net.sf.cglib.proxy:实现创建代理和方法拦截器的类
net.sf.cglib.reflect:实现快速反射和C#风格代理的类
net.sf.cglib.util:集合排序等工具类
net.sf.cglib.beans:JavaBean相关的工具类
本篇介绍通过MethodInterceptor和Enhancer实现一个动态代理。
一、首先说一下JDK中的动态代理:
JDK中的动态代理是通过反射类Proxy以及InvocationHandler回调接口实现的,
但是,JDK中所要进行动态代理的类必须要实现一个接口,也就是说只能对该类所实现接口中定义的方法进行代理,这在实际编程中具有一定的局限性,而且使用反射的效率也并不是很高。
二、使用CGLib实现:
使用CGLib实现动态代理,完全不受代理类必须实现接口的限制,而且CGLib底层采用ASM字节码生成框架,使用字节码技术生成代理类,比使用Java反射效率要高。唯一需要注意的是,CGLib不能对声明为final的方法进行代理,因为CGLib原理是动态生成被代理类的子类。
下面,将通过一个实例介绍使用CGLib实现动态代理。
1、被代理类:
首先,定义一个类,该类没有实现任何接口

<span style="font-size:14px;">package com.zghw.cglib;  
  
/** 
 * 没有实现接口,需要CGlib动态代理的目标类 
 *  
 * @author zghw 
 * 
 */  
public class TargetObject {  
    public String method1(String paramName) {  
        return paramName;  
    }  
  
    public int method2(int count) {  
        return count;  
    }  
  
    public int method3(int count) {  
        return count;  
    }  
  
    @Override  
    public String toString() {  
        return "TargetObject []"+ getClass();  
    }  
}</span>  


2、拦截器:
定义一个拦截器。在调用目标方法时,CGLib会回调MethodInterceptor接口方法拦截,来实现你自己的代理逻辑,类似于JDK中的InvocationHandler接口。

<span style="font-size:14px;">package com.zghw.cglib;  
  
import java.lang.reflect.Method;  
  
import net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor;  
import net.sf.cglib.proxy.MethodProxy;  
/** 
 * 目标对象拦截器,实现MethodInterceptor 
 * @author zghw 
 * 
 */  
public class TargetInterceptor implements MethodInterceptor{  
  
    /** 
     * 重写方法拦截在方法前和方法后加入业务 
     * Object obj为目标对象 
     * Method method为目标方法 
     * Object[] params 为参数, 
     * MethodProxy proxy CGlib方法代理对象 
     */  
    @Override  
    public Object intercept(Object obj, Method method, Object[] params,  
            MethodProxy proxy) throws Throwable {  
        System.out.println("调用前");  
        Object result = proxy.invokeSuper(obj, params);  
        System.out.println(" 调用后"+result);  
        return result;  
    }  
  
  
}  
</span>  


参数:Object为由CGLib动态生成的代理类实例,Method为上文中实体类所调用的被代理的方法引用,Object[]为参数值列表,MethodProxy为生成的代理类对方法的代理引用。
返回:从代理实例的方法调用返回的值。
其中,proxy.invokeSuper(obj,arg):
调用代理类实例上的proxy方法的父类方法(即实体类TargetObject中对应的方法)
在这个示例中,只在调用被代理类方法前后各打印了一句话,当然实际编程中可以是其它复杂逻辑。
3、生成动态代理类:

<span style="font-size:14px;">package com.zghw.cglib;  
  
import net.sf.cglib.proxy.Callback;  
import net.sf.cglib.proxy.CallbackFilter;  
import net.sf.cglib.proxy.Enhancer;  
import net.sf.cglib.proxy.NoOp;  
  
public class TestCglib {  
    public static void main(String args[]) {  
        Enhancer enhancer =new Enhancer();  
        enhancer.setSuperclass(TargetObject.class);  
        enhancer.setCallback(new TargetInterceptor());  
        TargetObject targetObject2=(TargetObject)enhancer.create();  
        System.out.println(targetObject2);  
        System.out.println(targetObject2.method1("mmm1"));  
        System.out.println(targetObject2.method2(100));  
        System.out.println(targetObject2.method3(200));  
    }  
}  
</span>  


这里Enhancer类是CGLib中的一个字节码增强器,它可以方便的对你想要处理的类进行扩展,以后会经常看到它。
首先将被代理类TargetObject设置成父类,然后设置拦截器TargetInterceptor,最后执行enhancer.create()动态生成一个代理类,并从Object强制转型成父类型TargetObject。
最后,在代理类上调用方法.
4、回调过滤器CallbackFilter
一、作用
在CGLib回调时可以设置对不同方法执行不同的回调逻辑,或者根本不执行回调。
在JDK动态代理中并没有类似的功能,对InvocationHandler接口方法的调用对代理类内的所以方法都有效。

定义实现过滤器CallbackFilter接口的类:

<span style="font-size:14px;">package com.zghw.cglib;  
  
import java.lang.reflect.Method;  
  
import net.sf.cglib.proxy.CallbackFilter;  
/** 
 * 回调方法过滤 
 * @author zghw 
 * 
 */  
public class TargetMethodCallbackFilter implements CallbackFilter {  
  
    /** 
     * 过滤方法 
     * 返回的值为数字,代表了Callback数组中的索引位置,要到用的Callback 
     */  
    @Override  
    public int accept(Method method) {  
        if(method.getName().equals("method1")){  
            System.out.println("filter method1 ==0");  
            return 0;  
        }  
        if(method.getName().equals("method2")){  
            System.out.println("filter method2 ==1");  
            return 1;  
        }  
        if(method.getName().equals("method3")){  
            System.out.println("filter method3 ==2");  
            return 2;  
        }  
        return 0;  
    }  
  
}  
</span>  


其中return值为被代理类的各个方法在回调数组Callback[]中的位置索引(见下文)。

<span style="font-size:14px;">package com.zghw.cglib;  
  
import net.sf.cglib.proxy.Callback;  
import net.sf.cglib.proxy.CallbackFilter;  
import net.sf.cglib.proxy.Enhancer;  
import net.sf.cglib.proxy.NoOp;  
  
public class TestCglib {  
    public static void main(String args[]) {  
        Enhancer enhancer =new Enhancer();  
        enhancer.setSuperclass(TargetObject.class);  
        CallbackFilter callbackFilter = new TargetMethodCallbackFilter();  
          
        /** 
         * (1)callback1:方法拦截器 
           (2)NoOp.INSTANCE:这个NoOp表示no operator,即什么操作也不做,代理类直接调用被代理的方法不进行拦截。 
           (3)FixedValue:表示锁定方法返回值,无论被代理类的方法返回什么值,回调方法都返回固定值。 
         */  
        Callback noopCb=NoOp.INSTANCE;  
        Callback callback1=new TargetInterceptor();  
        Callback fixedValue=new TargetResultFixed();  
        Callback[] cbarray=new Callback[]{callback1,noopCb,fixedValue};  
        //enhancer.setCallback(new TargetInterceptor());  
        enhancer.setCallbacks(cbarray);  
        enhancer.setCallbackFilter(callbackFilter);  
        TargetObject targetObject2=(TargetObject)enhancer.create();  
        System.out.println(targetObject2);  
        System.out.println(targetObject2.method1("mmm1"));  
        System.out.println(targetObject2.method2(100));  
        System.out.println(targetObject2.method3(100));  
        System.out.println(targetObject2.method3(200));  
    }  
}  
</span> 


<span style="font-size:14px;">package com.zghw.cglib;  
  
import net.sf.cglib.proxy.FixedValue;  
/**  
 * 表示锁定方法返回值,无论被代理类的方法返回什么值,回调方法都返回固定值。  
 * @author zghw  
 *  
 */  
public class TargetResultFixed implements FixedValue{  
  
    /**  
     * 该类实现FixedValue接口,同时锁定回调值为999  
     * (整型,CallbackFilter中定义的使用FixedValue型回调的方法为getConcreteMethodFixedValue,该方法返回值为整型)。  
     */  
    @Override  
    public Object loadObject() throws Exception {  
        System.out.println("锁定结果");  
        Object obj = 999;  
        return obj;  
    }  
  
}  
</span>


5.延迟加载对象
一、作用:
说到延迟加载,应该经常接触到,尤其是使用Hibernate的时候,本篇将通过一个实例分析延迟加载的实现方式。
LazyLoader接口继承了Callback,因此也算是CGLib中的一种Callback类型。
另一种延迟加载接口Dispatcher。
Dispatcher接口同样继承于Callback,也是一种回调类型。
但是Dispatcher和LazyLoader的区别在于:LazyLoader只在第一次访问延迟加载属性时触发代理类回调方法,而Dispatcher在每次访问延迟加载属性时都会触发代理类回调方法。

二、示例:
首先定义一个实体类LoaderBean,该Bean内有一个需要延迟加载的属性PropertyBean。

<span style="font-size:14px;">package com.zghw.cglib;  
  
import net.sf.cglib.proxy.Enhancer;  
  
public class LazyBean {  
    private String name;  
    private int age;  
    private PropertyBean propertyBean;  
    private PropertyBean propertyBeanDispatcher;  
  
    public LazyBean(String name, int age) {  
        System.out.println("lazy bean init");  
        this.name = name;  
        this.age = age;  
        this.propertyBean = createPropertyBean();  
        this.propertyBeanDispatcher = createPropertyBeanDispatcher();  
    }  
  
      
  
    /** 
     * 只第一次懒加载 
     * @return 
     */  
    private PropertyBean createPropertyBean() {  
        /** 
         * 使用cglib进行懒加载 对需要延迟加载的对象添加代理,在获取该对象属性时先通过代理类回调方法进行对象初始化。 
         * 在不需要加载该对象时,只要不去获取该对象内属性,该对象就不会被初始化了(在CGLib的实现中只要去访问该对象内属性的getter方法, 
         * 就会自动触发代理类回调)。 
         */  
        Enhancer enhancer = new Enhancer();  
        enhancer.setSuperclass(PropertyBean.class);  
        PropertyBean pb = (PropertyBean) enhancer.create(PropertyBean.class,  
                new ConcreteClassLazyLoader());  
        return pb;  
    }  
    /** 
     * 每次都懒加载 
     * @return 
     */  
    private PropertyBean createPropertyBeanDispatcher() {  
        Enhancer enhancer = new Enhancer();  
        enhancer.setSuperclass(PropertyBean.class);  
        PropertyBean pb = (PropertyBean) enhancer.create(PropertyBean.class,  
                new ConcreteClassDispatcher());  
        return pb;  
    }  
    public String getName() {  
        return name;  
    }  
  
    public void setName(String name) {  
        this.name = name;  
    }  
  
    public int getAge() {  
        return age;  
    }  
  
    public void setAge(int age) {  
        this.age = age;  
    }  
  
    public PropertyBean getPropertyBean() {  
        return propertyBean;  
    }  
  
    public void setPropertyBean(PropertyBean propertyBean) {  
        this.propertyBean = propertyBean;  
    }  
  
    public PropertyBean getPropertyBeanDispatcher() {  
        return propertyBeanDispatcher;  
    }  
  
    public void setPropertyBeanDispatcher(PropertyBean propertyBeanDispatcher) {  
        this.propertyBeanDispatcher = propertyBeanDispatcher;  
    }  
  
    @Override  
    public String toString() {  
        return "LazyBean [name=" + name + ", age=" + age + ", propertyBean="  
                + propertyBean + "]";  
    }  
}  
</span>  


<span style="font-size:14px;">package com.zghw.cglib;  
  
public class PropertyBean {  
    private String key;  
    private Object value;  
    public String getKey() {  
        return key;  
    }  
    public void setKey(String key) {  
        this.key = key;  
    }  
    public Object getValue() {  
        return value;  
    }  
    public void setValue(Object value) {  
        this.value = value;  
    }  
    @Override  
    public String toString() {  
        return "PropertyBean [key=" + key + ", value=" + value + "]" +getClass();  
    }  
      
}  
</span>  


<span style="font-size:14px;">package com.zghw.cglib;  
  
import net.sf.cglib.proxy.LazyLoader;  
  
public class ConcreteClassLazyLoader implements LazyLoader {  
    /** 
     * 对需要延迟加载的对象添加代理,在获取该对象属性时先通过代理类回调方法进行对象初始化。 
     * 在不需要加载该对象时,只要不去获取该对象内属性,该对象就不会被初始化了(在CGLib的实现中只要去访问该对象内属性的getter方法, 
     * 就会自动触发代理类回调)。 
     */  
    @Override  
    public Object loadObject() throws Exception {  
        System.out.println("before lazyLoader...");  
        PropertyBean propertyBean = new PropertyBean();  
        propertyBean.setKey("zghw");  
        propertyBean.setValue(new TargetObject());  
        System.out.println("after lazyLoader...");  
        return propertyBean;  
    }  
  
}  
</span>


<span style="font-size:14px;">package com.zghw.cglib;  
  
import net.sf.cglib.proxy.Dispatcher;  
  
public class ConcreteClassDispatcher implements Dispatcher{  
  
    @Override  
    public Object loadObject() throws Exception {  
        System.out.println("before Dispatcher...");  
        PropertyBean propertyBean = new PropertyBean();  
        propertyBean.setKey("xxx");  
        propertyBean.setValue(new TargetObject());  
        System.out.println("after Dispatcher...");  
        return propertyBean;  
    }  
  
}  
</span>  


6.接口生成器InterfaceMaker
一、作用:
InterfaceMaker会动态生成一个接口,该接口包含指定类定义的所有方法。
二、示例:

<span style="font-size:14px;">package com.zghw.cglib;  
  
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;  
import java.lang.reflect.Method;  
  
import net.sf.cglib.proxy.Enhancer;  
import net.sf.cglib.proxy.InterfaceMaker;  
import net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor;  
import net.sf.cglib.proxy.MethodProxy;  
  
public class TestInterfaceMaker {  
  
    public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException, SecurityException, IllegalAccessException, IllegalArgumentException, InvocationTargetException {  
        InterfaceMaker interfaceMaker =new InterfaceMaker();  
        //抽取某个类的方法生成接口方法  
        interfaceMaker.add(TargetObject.class);  
        Class<?> targetInterface=interfaceMaker.create();  
        for(Method method : targetInterface.getMethods()){  
            System.out.println(method.getName());  
        }  
        //接口代理并设置代理接口方法拦截  
        Object object = Enhancer.create(Object.class, new Class[]{targetInterface}, new MethodInterceptor(){  
            @Override  
            public Object intercept(Object obj, Method method, Object[] args,  
                    MethodProxy methodProxy) throws Throwable {  
                if(method.getName().equals("method1")){  
                    System.out.println("filter method1 ");  
                    return "mmmmmmmmm";  
                }  
                if(method.getName().equals("method2")){  
                    System.out.println("filter method2 ");  
                    return 1111111;  
                }  
                if(method.getName().equals("method3")){  
                    System.out.println("filter method3 ");  
                    return 3333;  
                }  
                return "default";  
            }});  
        Method targetMethod1=object.getClass().getMethod("method3",new Class[]{int.class});  
        int i=(int)targetMethod1.invoke(object, new Object[]{33});  
        Method targetMethod=object.getClass().getMethod("method1",new Class[]{String.class});  
        System.out.println(targetMethod.invoke(object, new Object[]{"sdfs"}));  
    }  
  
}  
</span>  
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