对话面试官：动态代理是如何实现的？JDK Proxy 和 CGLib 有啥区别？

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知识解读

动态代理的常用实现方式是反射。反射机制是指程序在运行期间可以访问、检测和修改其本身状态或行为的一种能力，使用反射我们可以调用任意一个类对象，以及类对象中包含的属性及方法。

但动态代理不止有反射一种实现方式，例如，动态代理可以通过 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。

JDK Proxy 和 CGLib 的区别主要体现在以下几个方面：

• JDK Proxy 是 Java 语言自带的功能，无需通过加载第三方类实现；
• Java 对 JDK Proxy 提供了稳定的支持，并且会持续地升级和更新 JDK Proxy，例如 Java 8 版本中的 JDK
• Proxy 性能相比于之前版本提升了很多；
• JDK Proxy 是通过拦截器加反射的方式实现的；
• JDK Proxy 只能代理继承接口的类；
• JDK Proxy 实现和调用起来比较简单；
• CGLib 是第三方提供的工具，基于 ASM 实现的，性能比较高；
• CGLib 无需通过接口来实现，它是通过实现子类的方式来完成调用的。

重点分析

很多人经常会把反射和动态代理划为等号，但从严格意义上来说，这种想法是不正确的，真正能搞懂它们之间的关系，也体现了你扎实 Java 的基本功。和这个问题相关的知识点，还有以下几个：

• 你对 JDK Proxy 和 CGLib 的掌握程度。
• Lombok 是通过反射实现的吗？
• 动态代理和静态代理有什么区别？
• 动态代理的使用场景有哪些？
• Spring 中的动态代理是通过什么方式实现的？

知识扩展

1.JDK Proxy 和 CGLib 的使用及代码分析

JDK Proxy 动态代理实现

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 的实现

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：

    cglib
    cglib
    3.3.0

CGLib 实现代码如下：

package com.lagou.interview;

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。

2.Lombok 原理分析

在开始讲 Lombok 的原理之前，我们先来简单地介绍一下 Lombok，它属于 Java 的一个热门工具类，使用它可以有效地解决代码工程中那些繁琐又重复的代码，如 Setter、Getter、toString、equals 和 hashCode 等等，像这种方法都可以使用 Lombok 注解来完成。

例如，我们使用比较多的 Setter 和 Getter 方法，在没有使用 Lombok 之前，代码是这样的：

public class Person {
    private Integer id;
    private String name;
    public Integer getId() {
        return id;
    }
    public void setId(Integer id) {
        this.id = id;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
}

在使用 Lombok 之后，代码是这样的：

@Data
public class Person {
    private Integer id;
    private String name;
}

可以看出 Lombok 让代码简单和优雅了很多。

Tips：如果在项目中使用了 Lombok 的 Getter 和 Setter 注解，那么想要在编码阶段成功调用对象的 set 或 get 方法，我们需要在 IDE 中安装 Lombok 插件才行，比如 Idea 的插件如下图所示：

接下来讲讲 Lombok 的原理。

Lombok 的实现和反射没有任何关系，前面我们说了反射是程序在运行期的一种自省（introspect）能力，而 Lombok 的实现是在编译期就完成了，为什么这么说呢？

回到我们刚才 Setter/Getter 的方法，当我们打开 Person 的编译类就会发现，使用了 Lombok 的 @Data 注解后的源码竟然是这样的：

可以看出 Lombok 是在编译期就为我们生成了对应的字节码。

其实 Lombok 是基于 Java 1.6 实现的 JSR 269: Pluggable Annotation Processing API 来实现的，也就是通过编译期自定义注解处理器来实现的，它的执行步骤如下：

从流程图中可以看出，在编译期阶段，当 Java 源码被抽象成语法树（AST）之后，Lombok 会根据自己的注解处理器动态修改 AST，增加新的代码（节点），在这一切执行之后就生成了最终的字节码（.class）文件，这就是 Lombok 的执行原理。

3.动态代理知识点扩充

动态代理和静态代理的区别？静态代理其实就是事先写好代理类，可以手工编写也可以使用工具生成，但它的缺点是每个业务类都要对应一个代理类，特别不灵活也不方便，于是就有了动态代理。

动态代理的常见使用场景有 RPC 框架的封装、AOP（面向切面编程）的实现、JDBC 的连接等。

Spring 框架中同时使用了两种动态代理 JDK Proxy 和 CGLib，当 Bean 实现了接口时，Spring 就会使用 JDK Proxy，在没有实现接口时就会使用 CGLib，我们也可以在配置中指定强制使用 CGLib，只需要在 Spring 配置中添加 即可。

总结

本文介绍了 JDK Proxy 和 CGLib 的区别，JDK Proxy 是 Java 语言内置的动态代理，必须要通过实现接口的方式来代理相关的类，而 CGLib 是第三方提供的基于 ASM 的高效动态代理类，它通过实现被代理类的子类来实现动态代理的功能，因此被代理的类不能使用 final 修饰。

除了 JDK Proxy 和 CGLib 之外，我们还讲了 Java 中常用的工具类 Lombok 的实现原理，它其实和反射是没有任何关系的；最后讲了动态代理的使用场景以及 Spring 中动态代理的实现方式，希望本文可以帮助到你。

作者：博客菜鸟飞飞飞

原文链接：
https://blog.csdn.net/weixin_38933749/article/details/109018919