静态代理、动态代理和CGLIB代理

一、介绍

代理模式是一种设计模式，提供了对目标对象额外的访问方式，即通过代理对象访问目标对象，这样可以在不修改原目标对象的前提下，提供额外的功能操作，扩展目标对象的功能。

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根据代理类的生成时间不同可以将代理分为静态代理和动态代理两种。

静态代理即为JDK原生静态代理。

而动态代理方式又可以分为两种：

1. JDK原生动态代理

2. CGLIB动态代理。

静态代理的对象在编译时生成，而动态代理的对象只在程序运行时生成，因此静态代理的类会产生对应的字节码文件，动态代理则不然。

二、静态代理

这种代理方式需要代理对象和目标对象实现一样的接口。

优点：

可以在不修改目标对象的前提下扩展目标对象的功能。

缺点：

1. 冗余。会产生过多的代理类。

2. 不易维护。随着接口增加方法，目标对象与代理对象都要进行相应修改。

// 接口
interface Hello{
    String sayHello(String str);
}
// 接口类实现
class HelloImp implements Hello{
    @Override
    public String sayHello(String str) {
        return "HelloImp: " + str;
    }
}
// 静态代理方式
class HelloProxy implements Hello{
    ...
    private Hello hello = new HelloImp();
    @Override
    public String sayHello(String str) {
        return hello.sayHello(str);
    }
}

以上代码中，对应代理模式中的角色，接口Hello为抽象角色，实现类HelloImpl为真实角色，而类HelloProxy为代理角色。
注：
静态代理类HelloProxy作为HelloImp的代理，同样实现了相同的Hello接口。

三、JDK原生动态代理

动态代理对象不需要实现接口，但是要求目标对象必须实现接口，否则不能使用动态代理。

/**JDK原生动态代理
*实现接口InvocationHandler，
*方法调用会被转发到该类的invoke()方法
*/
class HelloProxy implements InvocationHandler{
    ...
    private Hello hello;
    public HelloProxy (Hello hello) {
        this.hello = hello;
    }
    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        if("sayHello".equals(method.getName())) {
            logger.info("You said: " + Arrays.toString(args));
        }
        return method.invoke(hello, args);
    }
}

使用时，通过JDK动态代理获取Hello的代理对象。

public class TestProxy {
    @Test
    public void testDynamicProxy (){
       Hello hello = (Hello)Proxy.newProxyInstance(
    getClass().getClassLoader(), // 类加载器
    new Class[] {Hello.class}, // 代理需要实现的接口，可以有多个
    new HelloProxy (new HelloImp()));// 方法调用的实际处理者
       System.out.println(hello.sayHello("Hello, world!’"));
    }
}

参数动态创建代理对象。三个参数的意义如下：

1. loader，指定代理对象的类加载器；
2. interfaces，代理对象需要实现的接口，可以同时指定多个接口；
3. handler，方法调用的实际处理者，代理对象的方法调用都会转发到这里。

注：
newProxyInstance()会返回一个实现了指定接口的代理对象，对该对象的所有方法调用都会转发给InvocationHandler.invoke()方法。

特点：

1. 代理对象是在程序运行时产生的，而不是编译期；
2. 对代理对象的所有接口方法调用都会转发到InvocationHandler.invoke()方法，在invoke()方法里可以加入任何逻辑。

四、CGLIB动态代理

CGLIB (Code Generation Library )是一个第三方代码生成类库，运行时在内存中动态生成一个子类对象从而实现对目标对象功能的扩展。

特点

1. JDK的动态代理有一个限制，就是使用动态代理的对象必须实现一个或多个接口。
   如果想代理没有实现接口的类，就可以使用CGLIB实现。
2. 它广泛的被许多AOP的框架使用，例如Spring AOP和dynaop，为他们提供方法的interception（拦截）。
3. CGLIB包的底层是通过使用一个小而快的字节码处理框架ASM，来转换字节码并生成新的类。

public class HelloClass {
    public String sayHello(String str) {
        return "HelloConcrete: " + str;
    }
}

此时因为没有实现接口该类无法使用JDK代理，通过CGLIB代理实现如下：

1. 实现接口MethodInterceptor，方法调用会被转发到该类的intercept()方法；
2. 在需要使用类HelloClass的时候，通过CGLIB动态代理获取代理对象。

/**CGLIB动态代理
*实现接口MethodInterceptor，方法调用会被转发到该类的intercept()方法
*/
class CGLIBProxy implements MethodInterceptor{
  ...
    @Override
    public Object intercept(Object obj, Method method, Object[] args, MethodProxy proxy) throws Throwable {
        return proxy.invokeSuper(obj, args);
    }
}

//在需要使用HelloClass的时候，通过CGLIB动态代理获取代理对象。
public class TestProxy {
    @Test
    public void testDynamicProxy (){
      Enhancer enhancer = new Enhancer();
      enhancer.setSuperclass(HelloClass.class);
      enhancer.setCallback(new CGLIBProxy());

      HelloClass hello = (HelloClass)enhancer.create();
      System.out.println(hello.sayHello("Hello, world!"));
}

五、综上

1. 静态代理只为一个目标对象服务，如果目标对象过多，则会产生很多代理类。
2. JDK动态代理需要目标对象实现业务接口
3. 静态代理在编译时产生class字节码文件，可以直接使用，效率高。
4. JDK动态代理必须实现InvocationHandler接口，通过反射代理方法，比较消耗系统性能，但可以减少代理类的数量，使用更灵活。
5. CGLIB代理无需实现接口，通过生成类字节码实现代理，比反射稍快，不存在性能问题
6. CGLIB会继承目标对象，需要重写方法，所以目标对象不能为final类。

引用

Java Proxy和CGLIB动态代理原理
Java三种代理模式：静态代理、动态代理和cglib代理
Java静态代理&动态代理笔记
10分钟看懂动态代理设计模式
Java Proxy 和 CGLIB 动态代理原理