动态代理和Lombok学习

动态代理的实现方式?JDK Proxy和CGLib的区别?

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。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。

实现方式:

1
2
3
4
(1).ASM  (JAVA字节码操作框架)
(2).Javassit  (字节码类库,应用在SpringBoot默认连接池HiKariCP中)
(3).CGLib  (基于ASM实现)
(4).JDK Proxy(Spring默认的动态代理,基于反射实现)

JDK Proxy和CGLib的区别和选择:

(1). jdk动态代理:利用拦截器(拦截器必须实现InvocationHanlder)加上反射机制生成一个实现代理接口的匿名类,在调用具体方法前调用InvokeHandler来处理。只能对实现了接口的类生成代理只能对实现了接口的类生成代理。
(2). cglib:利用ASM开源包,对代理对象类的class文件加载进来,通过修改其字节码生成子类来处理。主要是对指定的类生成一个子类,覆盖其中的方法,并覆盖其中方法实现增强,但是因为采用的是继承,对于final类或方法,是无法继承的。
(3). Spring AOP中的动态代理选择:
a. 如果目标对象实现了接口,默认情况下会采用JDK的动态代理实现AOP。
b. 如果目标对象实现了接口,可以强制使用CGLIB实现AOP。
c. 如果目标对象没有实现了接口,必须采用CGLIB库,Spring会自动在JDK动态代理和CGLIB之间转换。

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:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;
public class Test {
    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.");
        }
    }

    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);
        }

        @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();
    }
}

    程序执行结果:
    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:

1
2
3
4
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

首先在pom.xml中引入jar包

1
2
3
4
5
<dependency>
    <groupId>cglib</groupId>
    <artifactId>cglib</artifactId>
    <version>3.3.0</version>
</dependency>

CGLib实现代码如下:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
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 Demo {
    static class Car {
        public void running() {
            System.out.println("The car is running.");
        }
    }

    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();
    }
}

以上程序执行结果:
    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。

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。
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。

Lombok原理

Lombok属于 Java 的一个热门工具类,使用它可以有效的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,这种方法都可以使用 Lombok 注解来完成。

常用注解

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
@Data 注解在类上;提供类所有属性的 getting 和 setting 方法,此外还提供了equals、canEqual、hashCode、toString 方法
@Setter :注解在属性上;为属性提供 setting 方法
@Setter :注解在属性上;为属性提供 getting 方法
@Log4j :注解在类上;为类提供一个 属性名为log 的 log4j 日志对象
@NoArgsConstructor :注解在类上;为类提供一个无参的构造方法
@AllArgsConstructor :注解在类上;为类提供一个全参的构造方法
@Cleanup : 可以关闭流
@Builder : 被注解的类加个构造者模式
@Synchronized : 加个同步锁
@SneakyThrows : 等同于try/catch 捕获异常
@NonNull : 如果给参数加个这个注解 参数为null会抛出空指针异常
@Value : 注解和@Data类似,区别在于它会把所有成员变量默认定义为private final修饰,并且不会生成set方法。

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。
在这里插入图片描述
原理:
Lombok 的实现和反射没有任何关系,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。Lombok是基于Java1.6实现的JSR269:PluggableAnnotationProcessingAPI来实现的,也就是通过编译期自定义注解处理器来实现的,Lombok是基于Java1.6实现的JSR269:PluggableAnnotationProcessingAPI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:

Lombok
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。

待更新…