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Java cglib動態(tài)代理原理分析

瀏覽:96日期:2022-08-12 18:23:14

本文分下面三個部分來分析cglib動態(tài)代理的原理。

cglib 動態(tài)代理示例 代理類分析 Fastclass 機制分析一、cglib 動態(tài)代理示例

public class Target{ public void f(){System.out.println('Target f()'); } public void g(){System.out.println('Target g()'); }}public class Interceptor implements MethodInterceptor { @Override public Object intercept(Object obj, Method method, Object[] args, MethodProxy proxy) throws Throwable {System.out.println('I am intercept begin');//Note: 此處一定要使用proxy的invokeSuper方法來調(diào)用目標(biāo)類的方法proxy.invokeSuper(obj, args);System.out.println('I am intercept end');return null; }}public class Test { public static void main(String[] args) { System.setProperty(DebuggingClassWriter.DEBUG_LOCATION_PROPERTY, 'F:code'); //實例化一個增強器,也就是cglib中的一個class generatorEnhancer eh = new Enhancer(); //設(shè)置目標(biāo)類eh.setSuperclass(Target.class);// 設(shè)置攔截對象eh.setCallback(new Interceptor());// 生成代理類并返回一個實例Target t = (Target) eh.create();t.f();t.g(); }}

運行結(jié)果為:

I am intercept beginTarget f()I am intercept endI am intercept beginTarget g()I am intercept end

與JDK動態(tài)代理相比,cglib可以實現(xiàn)對一般類的代理而無需實現(xiàn)接口。在上例中通過下列步驟來生成目標(biāo)類Target的代理類:

創(chuàng)建Enhancer實例 通過setSuperclass方法來設(shè)置目標(biāo)類 通過setCallback 方法來設(shè)置攔截對象 create方法生成Target的代理類,并返回代理類的實例 二、代理類分析

在示例代碼中我們通過設(shè)置DebuggingClassWriter.DEBUG_LOCATION_PROPERTY的屬性值來獲取cglib生成的代理類。通過之前分析的命名規(guī)則我們可以很容易的在F:code下面找到生成的代理類 Target$$EnhancerByCGLIB$$788444a0.class 。

使用jd-gui進行反編譯(由于版本的問題,此處只能顯示部分代碼,可以結(jié)合javap的反編譯結(jié)果來進行分析),由于cglib會代理Object中的finalize,equals, toString,hashCode,clone方法,為了清晰的展示代理類我們省略這部分代碼,反編譯的結(jié)果如下:

public class Target$$EnhancerByCGLIB$$788444a0 extends Target implements Factory{private Boolean CGLIB$BOUND;private static final ThreadLocal CGLIB$THREAD_CALLBACKS;private static final Callback[] CGLIB$STATIC_CALLBACKS;private MethodInterceptor CGLIB$CALLBACK_0;private static final Method CGLIB$g$0$Method;private static final MethodProxy CGLIB$g$0$Proxy;private static final Object[] CGLIB$emptyArgs;private static final Method CGLIB$f$1$Method;private static final MethodProxy CGLIB$f$1$Proxy;static void CGLIB$STATICHOOK1(){CGLIB$THREAD_CALLBACKS = new ThreadLocal();CGLIB$emptyArgs = new Object[0];Class localClass1 = Class.forName('net.sf.cglib.test.Target$$EnhancerByCGLIB$$788444a0');Class localClass2;Method[] tmp60_57 = ReflectUtils.findMethods(new String[] { 'g', '()V', 'f', '()V' }, (localClass2 = Class.forName('net.sf.cglib.test.Target')).getDeclaredMethods());CGLIB$g$0$Method = tmp60_57[0];CGLIB$g$0$Proxy = MethodProxy.create(localClass2, localClass1, '()V', 'g', 'CGLIB$g$0');CGLIB$f$1$Method = tmp60_57[1];CGLIB$f$1$Proxy = MethodProxy.create(localClass2, localClass1, '()V', 'f', 'CGLIB$f$1');}final void CGLIB$g$0(){super.g();}public final void g(){MethodInterceptor tmp4_1 = this.CGLIB$CALLBACK_0;if (tmp4_1 == null){CGLIB$BIND_CALLBACKS(this);tmp4_1 = this.CGLIB$CALLBACK_0;}if (this.CGLIB$CALLBACK_0 != null) {tmp4_1.intercept(this, CGLIB$g$0$Method, CGLIB$emptyArgs, CGLIB$g$0$Proxy);} else{super.g();}}}

代理類(Target$$EnhancerByCGLIB$$788444a0)繼承了目標(biāo)類(Target),至于代理類實現(xiàn)的factory接口與本文無關(guān),殘忍無視。代理類為每個目標(biāo)類的方法生成兩個方法,例如針對目標(biāo)類中的每個非private方法,代理類會生成兩個方法,以g方法為例:一個是@Override的g方法,一個是CGLIB$g$0(CGLIB$g$0相當(dāng)于目標(biāo)類的g方法)。我們在示例代碼中調(diào)用目標(biāo)類的方法t.g()時,實際上調(diào)用的是代理類中的g()方法。接下來我們著重分析代理類中的g方法,看看是怎么實現(xiàn)的代理功能。

當(dāng)調(diào)用代理類的g方法時,先判斷是否已經(jīng)存在實現(xiàn)了MethodInterceptor接口的攔截對象,如果沒有的話就調(diào)用CGLIB$BIND_CALLBACKS方法來獲取攔截對象,CGLIB$BIND_CALLBACKS的反編譯結(jié)果如下:

private static final void CGLIB$BIND_CALLBACKS(java.lang.Object); Code: 0: aload_0 1: checkcast #2; //class net/sf/cglib/test/Target$$EnhancerByCGLIB$$788444a0 4: astore_1 5: aload_1 6: getfield#212; //Field CGLIB$BOUND:Z 9: ifne 52 12: aload_1 13: iconst_1 14: putfield#212; //Field CGLIB$BOUND:Z 17: getstatic #24; //Field CGLIB$THREAD_CALLBACKS:Ljava/lang/ThreadLocal; 20: invokevirtual #215; //Method java/lang/ThreadLocal.get:()Ljava/lang/Object; 23: dup 24: ifnonnull 39 27: pop 28: getstatic #210; //Field CGLIB$STATIC_CALLBACKS:[Lnet/sf/cglib/proxy/Callback; 31: dup 32: ifnonnull 39 35: pop 36: goto 52 39: checkcast #216; //class '[Lnet/sf/cglib/proxy/Callback;' 42: aload_1 43: swap 44: iconst_0 45: aaload 46: checkcast #48; //class net/sf/cglib/proxy/MethodInterceptor 49: putfield#36; //Field CGLIB$CALLBACK_0:Lnet/sf/cglib/proxy/MethodInterceptor; 52: return

為了方便閱讀,等價的代碼如下:

private static final void CGLIB$BIND_CALLBACKS(Object o){Target$$EnhancerByCGLIB$$788444a0 temp_1 = (Target$$EnhancerByCGLIB$$788444a0)o;Object temp_2;Callback[] temp_3if(temp_1.CGLIB$BOUND == true){ return;}temp_1.CGLIB$BOUND = true;temp_2 = CGLIB$THREAD_CALLBACKS.get();if(temp_2!=null){ temp_3 = (Callback[])temp_2;}else if(CGLIB$STATIC_CALLBACKS!=null){ temp_3 = CGLIB$STATIC_CALLBACKS;}else{ return;}temp_1.CGLIB$CALLBACK_0 = (MethodInterceptor)temp_3[0];return; }

CGLIB$BIND_CALLBACKS 先從CGLIB$THREAD_CALLBACKS中g(shù)et攔截對象,如果獲取不到的話,再從CGLIB$STATIC_CALLBACKS來獲取,如果也沒有則認為該方法不需要代理。

那么攔截對象是如何設(shè)置到CGLIB$THREAD_CALLBACKS 或者 CGLIB$STATIC_CALLBACKS中的呢?

在Jdk動態(tài)代理中攔截對象是在實例化代理類時由構(gòu)造函數(shù)傳入的,在cglib中是調(diào)用Enhancer的firstInstance方法來生成代理類實例并設(shè)置攔截對象的。firstInstance的調(diào)用軌跡為:

Enhancer:firstInstance Enhancer:createUsingReflection Enhancer:setThreadCallbacks Enhancer:setCallbacksHelper Target$$EnhancerByCGLIB$$788444a0 : CGLIB$SET_THREAD_CALLBACKS

在第5步,調(diào)用了代理類的CGLIB$SET_THREAD_CALLBACKS來完成攔截對象的注入。下面我們看一下CGLIB$SET_THREAD_CALLBACKS的反編譯結(jié)果:

public static void CGLIB$SET_THREAD_CALLBACKS(net.sf.cglib.proxy.Callback[]); Code: 0: getstatic #24; //Field CGLIB$THREAD_CALLBACKS:Ljava/lang/ThreadLocal; 3: aload_0 4: invokevirtual #207; //Method java/lang/ThreadLocal.set:(Ljava/lang/Object;)V 7: return

在CGLIB$SET_THREAD_CALLBACKS方法中調(diào)用了CGLIB$THREAD_CALLBACKS的set方法來保存攔截對象,在CGLIB$BIND_CALLBACKS方法中使用了CGLIB$THREAD_CALLBACKS的get方法來獲取攔截對象,并保存到CGLIB$CALLBACK_0中。這樣,在我們調(diào)用代理類的g方法時,就可以獲取到我們設(shè)置的攔截對象,然后通過 tmp4_1.intercept(this, CGLIB$g$0$Method, CGLIB$emptyArgs, CGLIB$g$0$Proxy) 來實現(xiàn)代理。這里來解釋一下intercept方法的參數(shù)含義:

@para1 obj :代理對象本身

@para2 method : 被攔截的方法對象

@para3 args:方法調(diào)用入?yún)?/p>

@para4 proxy:用于調(diào)用被攔截方法的方法代理對象

這里會有一個疑問,為什么不直接反射調(diào)用代理類生成的(CGLIB$g$0)來間接調(diào)用目標(biāo)類的被攔截方法,而使用proxy的invokeSuper方法呢?這里就涉及到了另外一個點— FastClass 。

三、Fastclass 機制分析

Jdk動態(tài)代理的攔截對象是通過反射的機制來調(diào)用被攔截方法的,反射的效率比較低,所以cglib采用了FastClass的機制來實現(xiàn)對被攔截方法的調(diào)用。FastClass機制就是對一個類的方法建立索引,通過索引來直接調(diào)用相應(yīng)的方法,下面用一個小例子來說明一下,這樣比較直觀

public class test10 { public static void main(String[] args){Test tt = new Test();Test2 fc = new Test2();int index = fc.getIndex('f()V');fc.invoke(index, tt, null); }}class Test{ public void f(){System.out.println('f method'); }public void g(){System.out.println('g method'); }}class Test2{ public Object invoke(int index, Object o, Object[] ol){Test t = (Test) o;switch(index){case 1: t.f(); return null;case 2: t.g(); return null;}return null; }public int getIndex(String signature){switch(signature.hashCode()){case 3078479: return 1;case 3108270: return 2;}return -1; }}

上例中,Test2是Test的Fastclass,在Test2中有兩個方法getIndex和invoke。在getIndex方法中對Test的每個方法建立索引,并根據(jù)入?yún)ⅲǚ椒?方法的描述符)來返回相應(yīng)的索引。Invoke根據(jù)指定的索引,以ol為入?yún)⒄{(diào)用對象O的方法。這樣就避免了反射調(diào)用,提高了效率。代理類(Target$$EnhancerByCGLIB$$788444a0)中與生成Fastclass相關(guān)的代碼如下:

Class localClass1 = Class.forName('net.sf.cglib.test.Target$$EnhancerByCGLIB$$788444a0');localClass2 = Class.forName('net.sf.cglib.test.Target');CGLIB$g$0$Proxy = MethodProxy.create(localClass2, localClass1, '()V', 'g', 'CGLIB$g$0');

MethodProxy中會對localClass1和localClass2進行分析并生成FastClass,然后再使用getIndex來獲取方法g 和 CGLIB$g$0的索引,具體的生成過程將在后續(xù)進行介紹,這里介紹一個關(guān)鍵的內(nèi)部類:

private static class FastClassInfo {FastClass f1; // net.sf.cglib.test.Target的fastclassFastClass f2; // Target$$EnhancerByCGLIB$$788444a0 的fastclassint i1; //方法g在f1中的索引int i2; //方法CGLIB$g$0在f2中的索引 }

MethodProxy 中invokeSuper方法的代碼如下:

FastClassInfo fci = fastClassInfo; return fci.f2.invoke(fci.i2, obj, args);

當(dāng)調(diào)用invokeSuper方法時,實際上是調(diào)用代理類的CGLIB$g$0方法,CGLIB$g$0直接調(diào)用了目標(biāo)類的g方法。所以,在第一節(jié)示例代碼中我們使用invokeSuper方法來調(diào)用被攔截的目標(biāo)類方法。

至此,我們已經(jīng)了解cglib動態(tài)代理的工作原理,接下來會對cglib的相關(guān)源碼進行分析。

以上就是Java cglib動態(tài)代理原理分析的詳細內(nèi)容,更多關(guān)于Java cglib動態(tài)代理原理的資料請關(guān)注好吧啦網(wǎng)其它相關(guān)文章!

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