CGLIB動態代理機制，各個方面都有寫到

CGLIB庫介紹

代理提供了一個可擴展的機制來控制被代理物件的訪問，其實說白了就是在物件訪問的時候加了一層封裝，JDK從1.3版本起就提供了一個動態代理，它使用起來非常簡單，但是有個明顯的缺點：需要目標物件實作一個或多個介面，假如你想代理沒有介面的類呢？可以使用CGLIB庫，

CGLIB是一個強大的、高性能的代碼生成庫，它被廣泛使用在基于代理的AOP框架（例如Spring AOP和dynaop）提供方法攔截，Hibernate作為最流行的ORM工具也同樣使用CGLIB庫來代理單端關聯（集合懶加載除外，它使用另外一種機制），EasyMock和jMock作為流行的Java測驗庫，它們提供Mock物件的方式來支持測驗，都使用了CGLIB來對沒有介面的類進行代理，

在實作內部，CGLIB庫使用了ASM這一個輕量但高性能的位元組碼操作框架來轉化位元組碼，產生新類，除了CGLIB，像Groovy和BeanShell這樣的腳本語言同樣使用ASM來生成Java位元組碼，ASM使用了一個類似于SAX分析器的機制來達到高性能，我們不建議直接使用ASM，因為這樣需要對JVM非常了解，包括類檔案格式和指令集，

上圖展示了CGLIB庫相關框架以及語言之間的關系，另外提醒下，類似于Spring AOP和Hibernate這些框架它們經常同時使用CGLIB和JDK動態代理來滿足各自需要，Hibernate使用JDK動態代理為WebShere應用服務實作一個事務管理配接器；Spring AOP則默認使用JDK動態代理來代理介面，除非你強制使用CGLIB，

CGLIB API

CGLIB庫的代碼量不多，但是由于缺乏檔案導致學習起來比較困難，2.1.2版本的CGLIB庫組織如下所示：

• net.sf.cglib.core：底層位元組碼操作類；大部分與ASP相關，
• net.sf.cglib.transform：編譯期、運行期的class檔案轉換類，
• net.sf.cglib.proxy：代理創建類、方法攔截類，
• net.sf.cglib.reflect：更快的反射類、C#風格的代理類，
• net.sf.cglib.util：集合排序工具類
• net.sf.cglib.beans：JavaBean相關的工具類

對于創建動態代理，大部分情況下你只需要使用proxy包的一部分API即可，

上面已經提到，CGLIB庫是基于ASM的上層應用，對于代理沒有實作介面的類，CGLIB非常實用，本質上來說，對于需要被代理的類，它只是動態生成一個子類以覆寫非final的方法，同時系結鉤子回呼自定義的攔截器，值得說的是，它比JDK動態代理還要快，

CGLIB庫中經常用來代理類的API關聯圖如上所示，net.sf.cglib.proxy.Callback只是一個用于標記的介面，net.sf.cglib.proxy.Enhancer使用的所有回呼都會繼承這個介面，

net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor是最常用的回呼型別，在基于代理的AOP實作中它經常被用來攔截方法呼叫，這個介面只有一個方法：

public Object intercept(Object object, java.lang.reflect.Method method, Object[] args, MethodProxy proxy) throws Throwable;

如果net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor被設定為方法回呼，那么當呼叫代理方法時，它會先呼叫MethodInterceptor.intercept方法，然后再呼叫被代理物件的方法（如下圖所示），MethodInterceptor.intercept方法的第一個引數是代理物件，第二個、第三個引數分別是被攔截的方法和方法的引數，如果想呼叫被代理物件的原始方法，可以通過使用java.lang.reflect.Method物件來反射呼叫，或者使用net.sf.cglib.proxy.MethodProxy物件，我們通常使用net.sf.cglib.proxy.MethodProxy因為它更快，在intercept方法中，自定義代碼可以在原始方法呼叫前或呼叫后注入，

net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor滿足了所有的代理需求，但對于某些特定場景它可能使用起來不太方便，為了方便使用和高性能，CGLIB提供了另外一些特殊的回呼型別，例如，

• net.sf.cglib.proxy.FixedValue：在強制一個特定方法回傳固定值，在特定場景下非常有用且性能高，
• net.sf.cglib.proxy.NoOp：它直接透傳到父類的方法實作，
• net.sf.cglib.proxy.LazyLoader：在被代理物件需要懶加載場景下非常有用，如果被代理物件加載完成，那么在以后的代理呼叫時會重復使用，
• net.sf.cglib.proxy.Dispatcher：與net.sf.cglib.proxy.LazyLoader差不多，但每次呼叫代理方法時都會呼叫loadObject方法來加載被代理物件，
• net.sf.cglib.proxy.ProxyRefDispatcher：與Dispatcher相同，但它的loadObject方法支持傳入代理物件，

我們通常對于被代理類的所有方法都使用同樣的回呼（如上圖Figure 3所示），但我們也可以使用net.sf.cglib.proxy.CallbackFilter來對不同的方法使用不同的回呼，這種細粒度的控制是JDK動態代理沒有提供的，JDK中的java.lang.reflect.InvocationHandler的invoke方法只能應用于被代理物件的所有方法，

除了代理類之外，CGLIB也可以通過java.lang.reflect.Proxy插入替換的方式來代理介面以支持JDK1.3之前的代理，但由于這種替換代理很少用，因此這里省略相關的代理API，

現在讓我們看看怎么使用CGLIB來創建代理吧，

簡單代理

CGLIB代理的核心是net.sf.cglib.proxy.Enhancer類，對于創建一個CGLIB代理，你最少得有一個被代理類，現在我們先使用內置的NoOp回呼：

/**
 * Create a proxy using NoOp callback. The target class
 * must have a default zero-argument constructor.
 * @param targetClass the super class of the proxy
 * @return a new proxy for a target class instance
 */

public Object createProxy(Class targetClass) {
     Enhancer enhancer = new Enhancer();
     enhancer.setSuperclass(targetClass);
     enhancer.setCallback(NoOp.INSTANCE);
     return enhancer.create();
}

這個方法的回傳值是一個目標類物件的代理，在上面這個例子中，net.sf.cglib.proxy.Enhancer配置了單個net.sf.cglib.proxy.Callback，可以看到，使用CGLIB創建一個簡單代理是很容易的，除了創建一個新的net.sf.cglib.proxy.Enhancer物件，你也可以直接使用net.sf.cglib.proxy.Enhancer類中的靜態輔助方法來創建代理，但我們更推薦使用例子中的方法，因為你可以通過配置net.sf.cglib.proxy.Enhancer物件來對產生的代理進行更精細的控制，

值得注意的是，我們傳入目標類作為代理的父類，不同于JDK動態代理，我們不能使用目標物件來創建代理，目標物件只能被CGLIB創建，在例子中，默認的無參構造方法被使用來創建目標物件，如果你希望CGLIB創建一個有引數的實體，你應該使用net.sf.cglib.proxy.Enhancer.create(Class[], Object[])，該方法的第一個引數指明引數型別，第二個引數指明引數值，引數中的原子型別需要使用包裝類，

使用MethodInterceptor

我們可以將net.sf.cglib.proxy.NoOp回呼替換成自定義的net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor來得到更強大的代理，代理的所有方法呼叫都會被分派給net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor的intercept方法，intercept方法然后呼叫底層物件，

假設你想對目標物件的方法呼叫進行授權檢查，如果授權失敗，那么拋出一個運行時例外AuthorizationException，介面Authorization.java如下：

package com.lizjason.cglibproxy;
import java.lang.reflect.Method;
/**
 *  A simple authorization service for illustration purpose.
 *
 * @author Jason Zhicheng Li ([email protected])
 */
10public interface AuthorizationService {
    /**
     * Authorization check for a method call. An AuthorizationException
     * will be thrown if the check fails.
     */
    void authorize(Method method);
}

介面net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor的實作如下：

package com.lizjason.cglibproxy.impl;

import java.lang.reflect.Method;
import net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor;
import net.sf.cglib.proxy.MethodProxy;
import com.lizjason.cglibproxy.AuthorizationService;

/**
 * A simple MethodInterceptor implementation to
 * apply authorization checks for proxy method calls.
 *
 * @author Jason Zhicheng Li ([email protected])
 *
 */
public class AuthorizationInterceptor implements MethodInterceptor {
    private AuthorizationService authorizationService;

    /**
     * Create a AuthorizationInterceptor with the given
     * AuthorizationService
     */
    public AuthorizationInterceptor (AuthorizationService authorizationService) {
        this.authorizationService = authorizationService;
    }

    /**
     * Intercept the proxy method invocations to inject authorization check.
     * The original method is invoked through MethodProxy.
     * @param object the proxy object
     * @param method intercepted Method
     * @param args arguments of the method
     * @param proxy the proxy used to invoke the original method
     * @throws Throwable any exception may be thrown; if so, super method will not be invoked
     * @return any value compatible with the signature of the proxied method.
     */
    public Object intercept(Object object, Method method, Object[] args, MethodProxy methodProxy ) throws Throwable {
        if (authorizationService != null) {
            //may throw an AuthorizationException if authorization failed
            authorizationService.authorize(method);
        }
        return methodProxy.invokeSuper(object, args);
    }
}

在intercept方法中，先檢查授權，如果授權通過，那么intercept方法呼叫目標物件的方法，由于性能原因，我們使用CGLIB的net.sf.cglib.proxy.MethodProxy物件而不是一般的java.lang.reflect.Method反射物件來呼叫原始方法，

使用CallbackFilter

net.sf.cglib.proxy.CallbackFilter允許你在方法級別設定回呼，假設你有一個PersistenceServiceImpl類，它有兩個方法：save和load，save方法需要進行授權檢查，而load方法不需要，

package com.lizjason.cglibproxy.impl;

import com.lizjason.cglibproxy.PersistenceService;

/**
 * A simple implementation of PersistenceService interface
 *
 * @author Jason Zhicheng Li ([email protected])
 */
public class PersistenceServiceImpl implements PersistenceService {

    public void save(long id, String data) {
        System.out.println(data + " has been saved successfully.");
    }

    public String load(long id) {
        return "Jason Zhicheng Li";
    }
}

PersistenceServiceImpl類實作了PersistenceService介面，但這個不是必須的，PersistenceServiceImpl的net.sf.cglib.proxy.CallbackFilter實作如下：

package com.lizjason.cglibproxy.impl;

import java.lang.reflect.Method;
import net.sf.cglib.proxy.CallbackFilter;

/**
 * An implementation of CallbackFilter for PersistenceServiceImpl
 *
 * @author Jason Zhicheng Li ([email protected])
 */
public class PersistenceServiceCallbackFilter implements CallbackFilter {

    //callback index for save method
    private static final int SAVE = 0;

    //callback index for load method
    private static final int LOAD = 1;

    /**
     * Specify which callback to use for the method being invoked.
     * @method the method being invoked.
     * @return the callback index in the callback array for this method
     */
    public int accept(Method method) {
        String name = method.getName();
        if ("save".equals(name)) {
            return SAVE;
        }
        // for other methods, including the load method, use the
        // second callback
        return LOAD;
    }
}

accept方法將代理方法映射到回呼，方法回傳值是一個回呼物件陣列中的下標，下面是PersistenceServiceImpl的代理創建實作：

...
Enhancer enhancer = new Enhancer();
enhancer.setSuperclass(PersistenceServiceImpl.class);

CallbackFilter callbackFilter = new PersistenceServiceCallbackFilter();
enhancer.setCallbackFilter(callbackFilter);

AuthorizationService authorizationService = ...
Callback saveCallback = new AuthorizationInterceptor(authorizationService);
Callback loadCallback = NoOp.INSTANCE;
Callback[] callbacks = new Callback[]{saveCallback, loadCallback };
enhancer.setCallbacks(callbacks);
...
return (PersistenceServiceImpl)enhancer.create();

在例子中，AuthorizationInterceptor應用于save方法，NoOp.INSTANCE應用于load方法，你可以通過net.sf.cglib.proxy.Enhancer.setInterfaces(Class[])指明代理需要實作的介面，但這個不是必須的，

對于net.sf.cglib.proxy.Enhancer，除了設定一個回呼物件陣列，你也可以使用net.sf.cglib.proxy.Enhancer.setCallbackTypes(Class[])設定一個回呼型別陣列，在代理創建程序中如果你沒有實際的回呼物件，那么這種方法非常有用，像回呼物件一樣，你也需要使用net.sf.cglib.proxy.CallbackFilter來指明每個攔截方法的回呼型別下標，你可以 關注公眾號：程式零世界 下載完整的樣例代碼，

總結

CGLIB是一個強大的高性能的代碼生成庫，作為JDK動態代理的互補，它對于那些沒有實作介面的類提供了代理方案，在底層，它使用ASM位元組碼操縱框架，本質上來說，CGLIB通過產生子類覆寫非final方法來進行代理，它比使用Java反射的JDK動態代理方法更快，CGLIB不能代理一個final類或者final方法，通常來說，你可以使用JDK動態代理方法來創建代理，對于沒有介面的情況或者性能因素，CGLIB是一個很好的選擇，

如果本文有寫的不對的地方歡迎評論指導，還可以關注公眾號：程式零世界 獲取更多原始碼資料

標籤：Java

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