Java动态代理机制详解（JDK 和CGLIB，Javassist，ASM）

一.class文件简介及加载

　　Java编译器编译好Java文件之后，产生.class 文件在磁盘中。这种class文件是二进制文件，内容是只有JVM虚拟机能够识别的机器码。JVM虚拟机读取字节码文件，取出二进制数据，加载到内存中，解析.class 文件内的信息，生成对应的Class对象：

　　class字节码文件是根据JVM虚拟机规范中规定的字节码组织规则生成的、具体class文件是怎样组织类信息的，可以参考此博文：深入理解Java Class文件格式系列或者是Java虚拟机规范。
　　下面通过一段代码演示手动加载 class文件字节码到系统内，转换成class对象，然后再实例化的过程：
　　a. 定义一个 Programmer类：

package com.bijian.study;

/**

程序猿类
*/
public class Programmer {

public void code() {
System.out.println(“I’m a Programmer,Just Coding…”);
}
}

　　b. 自定义一个类加载器：

package com.bijian.study;

/**

自定义一个类加载器，用于将字节码转换为class对象
*/
public class MyClassLoader extends ClassLoader {

public Class<?> defineMyClass(byte[] b, int off, int len) {
return super.defineClass(b, off, len);
}
}

　　c. 然后编译成Programmer.class文件，在程序中读取字节码，然后转换成相应的class对象，再实例化：

package com.bijian.study;

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;

public class MyTest {

</span><span style="color: #0000ff">public</span> <span style="color: #0000ff">static</span> <span style="color: #0000ff">void</span> main(String[] args) <span style="color: #0000ff">throws</span><span style="color: #000000"> IOException {
    </span><span style="color: #008000">//</span><span style="color: #008000">读取本地的class文件内的字节码，转换成字节码数组  </span>
    File file = <span style="color: #0000ff">new</span> File("."<span style="color: #000000">);
    InputStream input </span>= <span style="color: #0000ff">new</span> FileInputStream(file.getCanonicalPath() + "\\bin\\com\\bijian\\study\\Programmer.class"<span style="color: #000000">);
    </span><span style="color: #0000ff">byte</span>[] result = <span style="color: #0000ff">new</span> <span style="color: #0000ff">byte</span>[1024<span style="color: #000000">];

    </span><span style="color: #0000ff">int</span> count =<span style="color: #000000"> input.read(result);
    </span><span style="color: #008000">//</span><span style="color: #008000"> 使用自定义的类加载器将 byte字节码数组转换为对应的class对象  </span>
    MyClassLoader loader = <span style="color: #0000ff">new</span><span style="color: #000000"> MyClassLoader();
    Class clazz </span>= loader.defineMyClass(result, 0<span style="color: #000000">, count);
    </span><span style="color: #008000">//</span><span style="color: #008000">测试加载是否成功，打印class 对象的名称  </span>

System.out.println(clazz.getCanonicalName());

    </span><span style="color: #0000ff">try</span><span style="color: #000000"> {
        </span><span style="color: #008000">//</span><span style="color: #008000">实例化一个Programmer对象  </span>
        Object o =<span style="color: #000000"> clazz.newInstance();
        </span><span style="color: #008000">//</span><span style="color: #008000">调用Programmer的code方法  </span>
        clazz.getMethod("code", <span style="color: #0000ff">null</span>).invoke(o, <span style="color: #0000ff">null</span><span style="color: #000000">);
    } </span><span style="color: #0000ff">catch</span> (IllegalArgumentException | InvocationTargetException | NoSuchMethodException |<span style="color: #000000"> SecurityException e) {
        e.printStackTrace();
    } </span><span style="color: #0000ff">catch</span><span style="color: #000000"> (IllegalAccessException e) {
        e.printStackTrace();
    } </span><span style="color: #0000ff">catch</span><span style="color: #000000"> (InstantiationException e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

}

　　运行结果：

com.bijian.study.Programmer
I'm a Programmer,Just Coding.....

　　以上代码演示了，通过字节码加载成class 对象的能力，下面看一下在代码中如何生成class文件的字节码。

二.在运行期的代码中生成二进制字节码
　　由于JVM通过字节码的二进制信息加载类的，那么，如果我们在运行期系统中，遵循Java编译系统组织.class文件的格式和结构，生成相应的二进制数据，然后再把这个二进制数据加载转换成对应的类，这样，就完成了在代码中，动态创建一个类的能力了。

Java动态代理机制详解（JDK 和CGLIB，Javassist，ASM）

　　在运行时期可以按照Java虚拟机规范对class文件的组织规则生成对应的二进制字节码。当前有很多开源框架可以完成这些功能，如ASM，Javassist。

三.Java字节码生成开源框架介绍--ASM
　　ASM 是一个 Java 字节码操控框架。它能够以二进制形式修改已有类或者动态生成类。ASM 可以直接产生二进制 class 文件，也可以在类被加载入Java 虚拟机之前动态改变类行为。ASM 从类文件中读入信息后，能够改变类行为，分析类信息，甚至能够根据用户要求生成新类。
　　不过ASM在创建class字节码的过程中，操纵的级别是底层JVM的汇编指令级别，这要求ASM使用者要对class组织结构和JVM汇编指令有一定的了解。
　　下面通过ASM 生成下面类Programmer的class字节码：

package com.bijian.demo;

public class Programmer {

</span><span style="color: #0000ff">public</span> <span style="color: #0000ff">void</span><span style="color: #000000"> code() {
    System.out.println(</span>"I'm a Programmer,Just Coding....."<span style="color: #000000">);
}

}

　　使用ASM框架提供了ClassWriter 接口，通过访问者模式进行动态创建class字节码，看下面的例子：

package com.bijian.demo;

import java.io.File;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;

import org.objectweb.asm.ClassWriter;
import org.objectweb.asm.MethodVisitor;
import org.objectweb.asm.Opcodes;

public class MyGenerator {

</span><span style="color: #0000ff">public</span> <span style="color: #0000ff">static</span> <span style="color: #0000ff">void</span> main(String[] args) <span style="color: #0000ff">throws</span><span style="color: #000000"> IOException {

    System.out.println();
    ClassWriter classWriter </span>= <span style="color: #0000ff">new</span> ClassWriter(0<span style="color: #000000">);
    </span><span style="color: #008000">//</span><span style="color: #008000"> 通过visit方法确定类的头部信息  </span>
    classWriter.visit(Opcodes.V1_7,<span style="color: #008000">//</span><span style="color: #008000"> java版本  </span>
            Opcodes.ACC_PUBLIC,<span style="color: #008000">//</span><span style="color: #008000"> 类修饰符  </span>
            "Programmer", <span style="color: #008000">//</span><span style="color: #008000"> 类的全限定名  </span>
            <span style="color: #0000ff">null</span>, "java/lang/Object", <span style="color: #0000ff">null</span><span style="color: #000000">);

    </span><span style="color: #008000">//</span><span style="color: #008000">创建构造函数  </span>
    MethodVisitor mv = classWriter.visitMethod(Opcodes.ACC_PUBLIC, "&lt;init&gt;", "()V", <span style="color: #0000ff">null</span>, <span style="color: #0000ff">null</span><span style="color: #000000">);
    mv.visitCode();
    mv.visitVarInsn(Opcodes.ALOAD, </span>0<span style="color: #000000">);
    mv.visitMethodInsn(Opcodes.INVOKESPECIAL, </span>"java/lang/Object", "&lt;init&gt;", "()V"<span style="color: #000000">);
    mv.visitInsn(Opcodes.RETURN);
    mv.visitMaxs(</span>1, 1<span style="color: #000000">);
    mv.visitEnd();

    </span><span style="color: #008000">//</span><span style="color: #008000"> 定义code方法  </span>
    MethodVisitor methodVisitor = classWriter.visitMethod(Opcodes.ACC_PUBLIC, "code", "()V", <span style="color: #0000ff">null</span>, <span style="color: #0000ff">null</span><span style="color: #000000">);
    methodVisitor.visitCode();
    methodVisitor.visitFieldInsn(Opcodes.GETSTATIC, </span>"java/lang/System", "out", "Ljava/io/PrintStream;"<span style="color: #000000">);
    methodVisitor.visitLdcInsn(</span>"I'm a Programmer,Just Coding....."<span style="color: #000000">);
    methodVisitor.visitMethodInsn(Opcodes.INVOKEVIRTUAL, </span>"java/io/PrintStream", "println", "(Ljava/lang/String;)V"<span style="color: #000000">);
    methodVisitor.visitInsn(Opcodes.RETURN);
    methodVisitor.visitMaxs(</span>2, 2<span style="color: #000000">);
    methodVisitor.visitEnd();
    classWriter.visitEnd();
    </span><span style="color: #008000">//</span><span style="color: #008000"> 使classWriter类已经完成  
    </span><span style="color: #008000">//</span><span style="color: #008000"> 将classWriter转换成字节数组写到文件里面去  </span>
    <span style="color: #0000ff">byte</span>[] data =<span style="color: #000000"> classWriter.toByteArray();
    File file </span>= <span style="color: #0000ff">new</span> File("D://Programmer.class"<span style="color: #000000">);
    FileOutputStream fout </span>= <span style="color: #0000ff">new</span><span style="color: #000000"> FileOutputStream(file);
    fout.write(data);
    fout.close();
}

}

　　上述的代码执行过后，用Java反编译工具（如JD_GUI）打开D盘下生成的Programmer.class，可以看到以下信息：

Java动态代理机制详解（JDK 和CGLIB，Javassist，ASM）

　　再用上面我们定义的类加载器将这个class文件加载到内存中，然后创建class对象，并且实例化一个对象，调用code方法，会看到下面的结果：

Programmer
I'm a Programmer,Just Coding.....

　　以上表明：在代码里生成字节码，并动态地加载成class对象、创建实例是完全可以实现的。

四.Java字节码生成开源框架介绍--Javassist
　　Javassist是一个开源的分析、编辑和创建Java字节码的类库。是由东京工业大学的数学和计算机科学系的 Shigeru Chiba （千叶滋）所创建的。它已加入了开放源代码JBoss 应用服务器项目，通过使用Javassist对字节码操作为JBoss实现动态AOP框架。javassist是jboss的一个子项目，其主要的优点，在于简单，而且快速。直接使用java编码的形式，而不需要了解虚拟机指令，就能动态改变类的结构，或者动态生成类。
　　下面通过Javassist创建上述的Programmer类：

package com.bijian.javassist;

import javassist.ClassPool;
import javassist.CtClass;
import javassist.CtMethod;
import javassist.CtNewMethod;

public class MyGenerator {

</span><span style="color: #0000ff">public</span> <span style="color: #0000ff">static</span> <span style="color: #0000ff">void</span> main(String[] args) <span style="color: #0000ff">throws</span><span style="color: #000000"> Exception {

    ClassPool pool </span>=<span style="color: #000000"> ClassPool.getDefault();
    </span><span style="color: #008000">//</span><span style="color: #008000">创建Programmer类       </span>
    CtClass cc = pool.makeClass("com.bijian.javassist.Programmer"<span style="color: #000000">);
    </span><span style="color: #008000">//</span><span style="color: #008000">定义code方法  </span>
    CtMethod method = CtNewMethod.make("public void code(){}"<span style="color: #000000">, cc);
    </span><span style="color: #008000">//</span><span style="color: #008000">插入方法代码  </span>
    method.insertBefore("System.out.println(\"I'm a Programmer,Just Coding.....\");"<span style="color: #000000">);
    cc.addMethod(method);
    </span><span style="color: #008000">//</span><span style="color: #008000">保存生成的字节码  </span>
    cc.writeFile("d://temp"<span style="color: #000000">);
}

}

　　通过JD-gui反编译工具打开Programmer.class 可以看到以下代码：

Java动态代理机制详解（JDK 和CGLIB，Javassist，ASM）

五.代理的基本构成
　　代理模式上，基本上有Subject角色，RealSubject角色，Proxy角色。其中：Subject角色负责定义RealSubject和Proxy角色应该实现的接口；RealSubject角色用来真正完成业务服务功能；Proxy角色负责将自身的Request请求，调用realsubject 对应的request功能来实现业务功能，自己不真正做业务。
Java动态代理机制详解（JDK 和CGLIB，Javassist，ASM）

　　上面的这幅代理结构图是典型的静态的代理模式：
　　当在代码阶段规定这种代理关系，Proxy类通过编译器编译成class文件，当系统运行时，此class已经存在了。这种静态的代理模式固然在访问无法访问的资源，增强现有的接口业务功能方面有很大的优点，但是大量使用这种静态代理，会使我们系统内的类的规模增大，并且不易维护；并且由于Proxy和RealSubject的功能本质上是相同的，Proxy只是起到了中介的作用，这种代理在系统中的存在，导致系统结构比较臃肿和松散。
　　为了解决这个问题，就有了动态地创建Proxy的想法：在运行状态中，需要代理的地方，根据Subject 和RealSubject，动态地创建一个Proxy，用完之后，就会销毁，这样就可以避免了Proxy 角色的class在系统中冗杂的问题了。
　　下面以一个代理模式实例阐述这一问题：
　　将车站的售票服务抽象出一个接口TicketService,包含问询，卖票，退票功能，车站类Station实现了TicketService接口，车票代售点StationProxy则实现了代理角色的功能，类图如下所示。

Java动态代理机制详解（JDK 和CGLIB，Javassist，ASM）

　　对应的静态的代理模式代码如下所示：

package com.bijian.proxy;

/**

售票服务接口实现类，车站
*/
public class Station implements TicketService {

@Override
public void sellTicket() {
System.out.println("\n\t售票…\n");
}

@Override
public void inquire() {
System.out.println("\n\t问询。。。。\n");
}

@Override
public void withdraw() {
System.out.println("\n\t退票…\n");
}
}

package com.bijian.proxy;

/**

售票服务接口
*/
public interface TicketService {

//售票
public void sellTicket();

//问询
public void inquire();

//退票
public void withdraw();
}

package com.bijian.proxy;

/**

车票代售点
*/
public class StationProxy implements TicketService {

private Station station;

public StationProxy(Station station) {
this.station = station;
}

@Override
public void sellTicket() {

 </span><span style="color: #008000">//</span><span style="color: #008000"> 1.做真正业务前，提示信息  </span>
 <span style="color: #0000ff">this</span>.showAlertInfo("××××您正在使用车票代售点进行购票，每张票将会收取5元手续费！××××"<span style="color: #000000">);
 </span><span style="color: #008000">//</span><span style="color: #008000"> 2.调用真实业务逻辑  </span>

station.sellTicket();
// 3.后处理
this.takeHandlingFee();
this.showAlertInfo(“××××欢迎您的光临，再见！××××\n”);

}

@Override
</span><span style="color: #0000ff">public</span> <span style="color: #0000ff">void</span><span style="color: #000000"> inquire() {
    
    </span><span style="color: #008000">//</span><span style="color: #008000"> 1做真正业务前，提示信息  </span>
    <span style="color: #0000ff">this</span>.showAlertInfo("××××欢迎光临本代售点，问询服务不会收取任何费用，本问询信息仅供参考，具体信息以车站真实数据为准！××××"<span style="color: #000000">);
    </span><span style="color: #008000">//</span><span style="color: #008000"> 2.调用真实逻辑  </span>

station.inquire();
// 3。后处理
this.showAlertInfo(“××××欢迎您的光临，再见！××××\n”);
}

@Override
</span><span style="color: #0000ff">public</span> <span style="color: #0000ff">void</span><span style="color: #000000"> withdraw() {
     
    </span><span style="color: #008000">//</span><span style="color: #008000"> 1。真正业务前处理  </span>
    <span style="color: #0000ff">this</span>.showAlertInfo("××××欢迎光临本代售点，退票除了扣除票额的20%外，本代理处额外加收2元手续费！××××"<span style="color: #000000">);
    </span><span style="color: #008000">//</span><span style="color: #008000"> 2.调用真正业务逻辑  </span>

station.withdraw();
// 3.后处理
this.takeHandlingFee();
}

</span><span style="color: #008000">/*</span><span style="color: #008000"> 
 * 展示额外信息 
 </span><span style="color: #008000">*/</span>
<span style="color: #0000ff">private</span> <span style="color: #0000ff">void</span><span style="color: #000000"> showAlertInfo(String info) {
    System.out.println(info);
}

</span><span style="color: #008000">/*</span><span style="color: #008000"> 
 * 收取手续费 
 </span><span style="color: #008000">*/</span>
<span style="color: #0000ff">private</span> <span style="color: #0000ff">void</span><span style="color: #000000"> takeHandlingFee() {
    System.out.println(</span>"收取手续费，打印发票。。。。。\n"<span style="color: #000000">);
}

}

　　由于我们现在不希望静态地有StationProxy类存在，希望在代码中，动态生成器二进制代码，加载进来。为此，使用Javassist开源框架，在代码中动态地生成StationProxy的字节码：

package com.bijian.proxy;

import java.lang.reflect.Constructor;
import javassist.*;

public class Test {

</span><span style="color: #0000ff">public</span> <span style="color: #0000ff">static</span> <span style="color: #0000ff">void</span> main(String[] args) <span style="color: #0000ff">throws</span><span style="color: #000000"> Exception {
    createProxy();
}

</span><span style="color: #008000">/*</span><span style="color: #008000"> 
 * 手动创建字节码 
 </span><span style="color: #008000">*/</span>
<span style="color: #0000ff">private</span> <span style="color: #0000ff">static</span> <span style="color: #0000ff">void</span> createProxy() <span style="color: #0000ff">throws</span><span style="color: #000000"> Exception {
    
    ClassPool pool </span>=<span style="color: #000000"> ClassPool.getDefault();
    CtClass cc </span>= pool.makeClass("com.bijian.proxy.StationProxy"<span style="color: #000000">);
    
    </span><span style="color: #008000">//</span><span style="color: #008000">设置接口  </span>
    CtClass interface1 = pool.get("com.bijian.proxy.TicketService"<span style="color: #000000">);
    cc.setInterfaces(</span><span style="color: #0000ff">new</span><span style="color: #000000"> CtClass[] { interface1 });

    </span><span style="color: #008000">//</span><span style="color: #008000">设置Field  </span>
    CtField field = CtField.make("private com.bijian.proxy.Station station;"<span style="color: #000000">, cc);

    cc.addField(field);

    CtClass stationClass </span>= pool.get("com.bijian.proxy.Station"<span style="color: #000000">);
    CtClass[] arrays </span>= <span style="color: #0000ff">new</span><span style="color: #000000"> CtClass[] { stationClass };
    CtConstructor ctc </span>= CtNewConstructor.make(arrays, <span style="color: #0000ff">null</span>, CtNewConstructor.PASS_NONE, <span style="color: #0000ff">null</span>, <span style="color: #0000ff">null</span><span style="color: #000000">, cc);
    </span><span style="color: #008000">//</span><span style="color: #008000">设置构造函数内部信息  </span>
    ctc.setBody("{this.station=$1;}"<span style="color: #000000">);
    cc.addConstructor(ctc);

    </span><span style="color: #008000">//</span><span style="color: #008000">创建收取手续 takeHandlingFee方法  </span>
    CtMethod takeHandlingFee = CtMethod.make("private void takeHandlingFee() {}"<span style="color: #000000">, cc);
    takeHandlingFee.setBody(</span>"System.out.println(\"收取手续费，打印发票。。。。。\");"<span style="color: #000000">);
    cc.addMethod(takeHandlingFee);

    </span><span style="color: #008000">//</span><span style="color: #008000">创建showAlertInfo方法  </span>
    CtMethod showInfo = CtMethod.make("private void showAlertInfo(String info) {}"<span style="color: #000000">, cc);
    showInfo.setBody(</span>"System.out.println($1);"<span style="color: #000000">);
    cc.addMethod(showInfo);

    </span><span style="color: #008000">//</span><span style="color: #008000">sellTicket  </span>
    CtMethod sellTicket = CtMethod.make("public void sellTicket(){}"<span style="color: #000000">, cc);
    sellTicket.setBody(</span>"{this.showAlertInfo(\"××××您正在使用车票代售点进行购票，每张票将会收取5元手续费！××××\");" + "station.sellTicket();"
            + "this.takeHandlingFee();" + "this.showAlertInfo(\"××××欢迎您的光临，再见！××××\");}"<span style="color: #000000">);
    cc.addMethod(sellTicket);

    </span><span style="color: #008000">//</span><span style="color: #008000">添加inquire方法  </span>
    CtMethod inquire = CtMethod.make("public void inquire() {}"<span style="color: #000000">, cc);
    inquire.setBody(</span>"{this.showAlertInfo(\"××××欢迎光临本代售点，问询服务不会收取任何费用，本问询信息仅供参考，具体信息以车站真实数据为准！××××\");"
            + "station.inquire();" + "this.showAlertInfo(\"××××欢迎您的光临，再见！××××\");}"<span style="color: #000000">);
    cc.addMethod(inquire);

    </span><span style="color: #008000">//</span><span style="color: #008000">添加widthraw方法  </span>
    CtMethod withdraw = CtMethod.make("public void withdraw() {}"<span style="color: #000000">, cc);
    withdraw.setBody(</span>"{this.showAlertInfo(\"××××欢迎光临本代售点，退票除了扣除票额的20%外，本代理处额外加收2元手续费！××××\");"
            + "station.withdraw();" + "this.takeHandlingFee();}"<span style="color: #000000">);
    cc.addMethod(withdraw);

    </span><span style="color: #008000">//</span><span style="color: #008000">获取动态生成的class  </span>
    Class c =<span style="color: #000000"> cc.toClass();
    </span><span style="color: #008000">//</span><span style="color: #008000">获取构造器  </span>
    Constructor constructor = c.getConstructor(Station.<span style="color: #0000ff">class</span><span style="color: #000000">);
    </span><span style="color: #008000">//</span><span style="color: #008000">通过构造器实例化  </span>
    TicketService o = (TicketService) constructor.newInstance(<span style="color: #0000ff">new</span><span style="color: #000000"> Station());
    o.inquire();

    cc.writeFile(</span>"D://test"<span style="color: #000000">);
}

}

　　上述代码执行过后，会产生StationProxy的字节码，并且用生成字节码加载如内存创建对象，调用inquire()方法，会得到以下结果：

××××欢迎光临本代售点，问询服务不会收取任何费用，本问询信息仅供参考，具体信息以车站真实数据为准！××××
问询。。。。

××××欢迎您的光临，再见！××××

　　通过上面动态生成的代码，我们发现，其实现相当地麻烦在创造的过程中，含有太多的业务代码。我们使用上述创建Proxy代理类的方式的初衷是减少系统代码的冗杂度，但是上述做法却增加了在动态创建代理类过程中的复杂度：手动地创建了太多的业务代码，并且封装性也不够，完全不具有可拓展性和通用性。如果某个代理类的一些业务逻辑非常复杂，上述的动态创建代理的方式是非常不可取的！

六.InvocationHandler角色的由来
　　仔细思考代理模式中的代理Proxy角色。Proxy角色在执行代理业务的时候，无非是在调用真正业务之前或者之后做一些“额外”业务。

Java动态代理机制详解（JDK 和CGLIB，Javassist，ASM）

　　有上图可以看出，代理类处理的逻辑很简单：在调用某个方法前及方法后做一些额外的业务。换一种思路就是：在触发（invoke）真实角色的方法之前或者之后做一些额外的业务。那么，为了构造出具有通用性和简单性的代理类，可以将所有的触发真实角色动作交给一个触发的管理器，让这个管理器统一地管理触发。这种管理器就是Invocation Handler。
　　动态代理模式的结构跟上面的静态代理模式稍微有所不同，多引入了一个InvocationHandler角色。
　　先解释一下InvocationHandler的作用：
　　在静态代理中，代理Proxy中的方法，都指定了调用了特定的realSubject中的对应的方法，在上面的静态代理模式下，Proxy所做的事情，无非是调用在不同的request时，调用触发realSubject对应的方法；更抽象点看，Proxy所作的事情；在Java中方法（Method）也是作为一个对象来看待了，动态代理工作的基本模式就是将自己的方法功能的实现交给 InvocationHandler角色，外界对Proxy角色中的每一个方法的调用，Proxy角色都会交给InvocationHandler来处理，而InvocationHandler则调用具体对象角色的方法。如下图所示：

Java动态代理机制详解（JDK 和CGLIB，Javassist，ASM）

　　在这种模式之中：代理Proxy 和RealSubject 应该实现相同的功能，这一点相当重要。（我这里说的功能，可以理解为某个类的public方法）
　　在面向对象的编程之中，如果我们想要约定Proxy 和RealSubject可以实现相同的功能，有两种方式：
　　a.一个比较直观的方式，就是定义一个功能接口，然后让Proxy 和RealSubject来实现这个接口。
　　b.还有比较隐晦的方式，就是通过继承。因为如果Proxy 继承自RealSubject，这样Proxy则拥有了RealSubject的功能，Proxy还可以通过重写RealSubject中的方法，来实现多态。
其中JDK中提供的创建动态代理的机制，是以a 这种思路设计的，而cglib 则是以b思路设计的。

七.JDK的动态代理创建机制----通过接口

　　比如现在想为RealSubject这个类创建一个动态代理对象，JDK主要会做以下工作：
　　1.获取RealSubject上的所有接口列表；
　　2.确定要生成的代理类的类名，默认为：com.sun.proxy.$ProxyXXXX ；
　　3.根据需要实现的接口信息，在代码中动态创建该Proxy类的字节码；
　　4.将对应的字节码转换为对应的class 对象；
　　5.创建InvocationHandler实例handler，用来处理Proxy所有方法调用；
　　6.Proxy的class对象以创建的handler对象为参数，实例化一个proxy对象。

　　JDK通过java.lang.reflect.Proxy包来支持动态代理，一般情况下，我们使用下面的newProxyInstance方法。

Java动态代理机制详解（JDK 和CGLIB，Javassist，ASM）

　　而对于InvocationHandler，我们需要实现下列的invoke方法：

　　在调用代理对象中的每一个方法时，在代码内部，都是直接调用了InvocationHandler 的invoke方法，而invoke方法根据代理类传递给自己的method参数来区分是什么方法。

Java动态代理机制详解（JDK 和CGLIB，Javassist，ASM）

　　讲的有点抽象，下面通过一个实例来演示一下吧：

1.JDK动态代理示例

　　现在定义两个接口Vehicle和Rechargable，Vehicle表示交通工具类，有drive()方法；Rechargable接口表示可充电的（工具），有recharge() 方法；定义一个实现两个接口的类ElectricCar，类图如下：

Java动态代理机制详解（JDK 和CGLIB，Javassist，ASM）

　　通过下面的代码片段，来为ElectricCar创建动态代理类：

package com.bijian.jdkproxy;

/**

交通工具接口
*/
public interface Vehicle {
public void drive();
}

package com.bijian.jdkproxy;

/**

可充电设备接口
*/
public interface Rechargable {

public void recharge();
}

package com.bijian.jdkproxy;

/**

电能车类，实现Rechargable，Vehicle接口
*/
public class ElectricCar implements Rechargable, Vehicle {

@Override
public void drive() {
System.out.println(“Electric Car is Moving silently…”);
}

@Override
public void recharge() {
System.out.println(“Electric Car is Recharging…”);
}
}

package com.bijian.jdkproxy;

import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;

public class InvocationHandlerImpl implements InvocationHandler {

</span><span style="color: #0000ff">private</span><span style="color: #000000"> ElectricCar car;

</span><span style="color: #0000ff">public</span><span style="color: #000000"> InvocationHandlerImpl(ElectricCar car) {
    </span><span style="color: #0000ff">this</span>.car =<span style="color: #000000"> car;
}

@Override
</span><span style="color: #0000ff">public</span> Object invoke(Object paramObject, Method paramMethod, Object[] paramArrayOfObject) <span style="color: #0000ff">throws</span><span style="color: #000000"> Throwable {
    
    System.out.println(</span>"You are going to invoke " + paramMethod.getName() + " ..."<span style="color: #000000">);
    paramMethod.invoke(car, </span><span style="color: #0000ff">null</span><span style="color: #000000">);
    System.out.println(paramMethod.getName() </span>+ " invocation Has Been finished..."<span style="color: #000000">);
    </span><span style="color: #0000ff">return</span> <span style="color: #0000ff">null</span><span style="color: #000000">;
}

}

package com.bijian.jdkproxy;

import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Proxy;

public class Test {

</span><span style="color: #0000ff">public</span> <span style="color: #0000ff">static</span> <span style="color: #0000ff">void</span><span style="color: #000000"> main(String[] args) {

    ElectricCar car </span>= <span style="color: #0000ff">new</span><span style="color: #000000"> ElectricCar();
    </span><span style="color: #008000">//</span><span style="color: #008000"> 1.获取对应的ClassLoader  </span>
    ClassLoader classLoader =<span style="color: #000000"> car.getClass().getClassLoader();

    </span><span style="color: #008000">//</span><span style="color: #008000"> 2.获取ElectricCar 所实现的所有接口  </span>
    Class[] interfaces =<span style="color: #000000"> car.getClass().getInterfaces();
    </span><span style="color: #008000">//</span><span style="color: #008000"> 3.设置一个来自代理传过来的方法调用请求处理器，处理所有的代理对象上的方法调用  </span>
    InvocationHandler handler = <span style="color: #0000ff">new</span><span style="color: #000000"> InvocationHandlerImpl(car);
    </span><span style="color: #008000">/*</span><span style="color: #008000"> 
      4.根据上面提供的信息，创建代理对象 在这个过程中，  
      a.JDK会通过根据传入的参数信息动态地在内存中创建和.class文件等同的字节码 
      b.然后根据相应的字节码转换成对应的class，  
      c.然后调用newInstance()创建实例 
     </span><span style="color: #008000">*/</span><span style="color: #000000">
    Object o </span>=<span style="color: #000000"> Proxy.newProxyInstance(classLoader, interfaces, handler);
    Vehicle vehicle </span>=<span style="color: #000000"> (Vehicle) o;
    vehicle.drive();
    Rechargable rechargeable </span>=<span style="color: #000000"> (Rechargable) o;
    rechargeable.recharge();
}

}

　　来看一下代码执行后的结果：

You are going to invoke drive ...
Electric Car is Moving silently...
drive invocation Has Been finished...
You are going to invoke recharge ...
Electric Car is Recharging...
recharge invocation Has Been finished...

2.生成动态代理类的字节码并且保存到硬盘中

　　JDK提供了sun.misc.ProxyGenerator.generateProxyClass(String proxyName,class[] interfaces) 底层方法来产生动态代理类的字节码。
　　下面定义了一个工具类，用来将生成的动态代理类保存到硬盘中，还有一种生成JDK动态代理生成.class文件的方法，请参考XXX。

package com.bijian.jdkproxy;

import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.lang.reflect.Proxy;
import sun.misc.ProxyGenerator;

public class ProxyUtils {

</span><span style="color: #008000">/*</span><span style="color: #008000"> 
 * 将根据类信息 动态生成的二进制字节码保存到硬盘中， 
 * 默认的是clazz目录下 
     * params :clazz 需要生成动态代理类的类 
     * proxyName : 为动态生成的代理类的名称 
     </span><span style="color: #008000">*/</span>
<span style="color: #0000ff">public</span> <span style="color: #0000ff">static</span> <span style="color: #0000ff">void</span><span style="color: #000000"> generateClassFile(Class clazz, String proxyName) {
    
    </span><span style="color: #008000">//</span><span style="color: #008000">根据类信息和提供的代理类名称，生成字节码  </span>
    <span style="color: #0000ff">byte</span>[] classFile =<span style="color: #000000"> ProxyGenerator.generateProxyClass(proxyName, clazz.getInterfaces());
    String paths </span>= clazz.getResource("."<span style="color: #000000">).getPath();
    System.out.println(paths);
    FileOutputStream out </span>= <span style="color: #0000ff">null</span><span style="color: #000000">;

    </span><span style="color: #0000ff">try</span><span style="color: #000000"> {
        </span><span style="color: #008000">//</span><span style="color: #008000">保留到硬盘中  </span>
        out = <span style="color: #0000ff">new</span> FileOutputStream(paths + proxyName + ".class"<span style="color: #000000">);
        out.write(classFile);
        out.flush();
    } </span><span style="color: #0000ff">catch</span><span style="color: #000000"> (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    } </span><span style="color: #0000ff">finally</span><span style="color: #000000"> {
        </span><span style="color: #0000ff">try</span><span style="color: #000000"> {
            out.close();
        } </span><span style="color: #0000ff">catch</span><span style="color: #000000"> (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

}

　现在我们想将生成的代理类起名为“ElectricCarProxy”，并保存在硬盘，应该使用以下语句：

package com.bijian.jdkproxy;

public class ProxyUtilsTest {

</span><span style="color: #0000ff">public</span> <span style="color: #0000ff">static</span> <span style="color: #0000ff">void</span><span style="color: #000000"> main(String[] args) {
    ElectricCar car </span>= <span style="color: #0000ff">new</span><span style="color: #000000"> ElectricCar();
    ProxyUtils.generateClassFile(car.getClass(), </span>"ElectricCarProxy"<span style="color: #000000">);  
}

}

　　运行输出代理类生成的目录如下：

/D:/develop/eclipse/workspace/JavaDynamicAgent/bin/com/bijian/jdkproxy/

　　这样将在ElectricCar.class 同级目录下产生 ElectricCarProxy.class文件，这个目录是D:/develop/eclipse/workspace/JavaDynamicAgent/bin/com/bijian/jdkproxy/。用反编译工具如jd-gui.exe 打开，将会看到以下信息：

import com.bijian.jdkproxy.Rechargable;
import com.bijian.jdkproxy.Vehicle;
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;
import java.lang.reflect.UndeclaredThrowableException;

public final class ElectricCarProxy
extends Proxy
implements Rechargable, Vehicle
{
private static Method m1;
private static Method m3;
private static Method m4;
private static Method m0;
private static Method m2;

public ElectricCarProxy(InvocationHandler paramInvocationHandler)
throws
{
super(paramInvocationHandler);
}

public final boolean equals(Object paramObject)
throws
{
try
{
return ((Boolean)this.h.invoke(this, m1, new Object[] { paramObject })).booleanValue();
}
catch (Error|RuntimeException localError)
{
throw localError;
}
catch (Throwable localThrowable)
{
throw new UndeclaredThrowableException(localThrowable);
}
}

public final void recharge()
throws
{
try
{
this.h.invoke(this, m3, null);
return;
}
catch (Error|RuntimeException localError)
{
throw localError;
}
catch (Throwable localThrowable)
{
throw new UndeclaredThrowableException(localThrowable);
}
}

public final void drive()
throws
{
try
{
this.h.invoke(this, m4, null);
return;
}
catch (Error|RuntimeException localError)
{
throw localError;
}
catch (Throwable localThrowable)
{
throw new UndeclaredThrowableException(localThrowable);
}
}

public final int hashCode()
throws
{
try
{
return ((Integer)this.h.invoke(this, m0, null)).intValue();
}
catch (Error|RuntimeException localError)
{
throw localError;
}
catch (Throwable localThrowable)
{
throw new UndeclaredThrowableException(localThrowable);
}
}

public final String toString()
throws
{
try
{
return (String)this.h.invoke(this, m2, null);
}
catch (Error|RuntimeException localError)
{
throw localError;
}
catch (Throwable localThrowable)
{
throw new UndeclaredThrowableException(localThrowable);
}
}

static
{
try
{
m1 = Class.forName(“java.lang.Object”).getMethod(“equals”, new Class[] { Class.forName(“java.lang.Object”) });
m3 = Class.forName(“com.bijian.jdkproxy.Rechargable”).getMethod(“recharge”, new Class[0]);
m4 = Class.forName(“com.bijian.jdkproxy.Vehicle”).getMethod(“drive”, new Class[0]);
m0 = Class.forName(“java.lang.Object”).getMethod(“hashCode”, new Class[0]);
m2 = Class.forName(“java.lang.Object”).getMethod(“toString”, new Class[0]);
return;
}
catch (NoSuchMethodException localNoSuchMethodException)
{
throw new NoSuchMethodError(localNoSuchMethodException.getMessage());
}
catch (ClassNotFoundException localClassNotFoundException)
{
throw new NoClassDefFoundError(localClassNotFoundException.getMessage());
}
}
}

　　仔细观察可以看出生成的动态代理类有以下特点:
　　1.继承自 java.lang.reflect.Proxy，实现了 Rechargable,Vehicle 这两个ElectricCar实现的接口；
　　2.类中的所有方法都是final 的；
　　3.所有的方法功能的实现都统一调用了InvocationHandler的invoke()方法。

Java动态代理机制详解（JDK 和CGLIB，Javassist，ASM）

八.cglib 生成动态代理类的机制----通过类继承
　　JDK中提供的生成动态代理类的机制有个鲜明的特点是：某个类必须有实现的接口，而生成的代理类也只能代理某个类接口定义的方法，比如：如果上面例子的ElectricCar实现了继承自两个接口的方法外，另外实现了方法bee() ,则在产生的动态代理类中不会有这个方法了！更极端的情况是：如果某个类没有实现接口，那么这个类就不能用JDK产生动态代理了！
　　幸好我们有cglib，“CGLIB（Code Generation Library），是一个强大的，高性能，高质量的Code生成类库，它可以在运行期扩展Java类与实现Java接口。”
　　cglib 创建某个类A的动态代理类的模式是：
　　1.查找A上的所有非final 的public类型的方法定义；
　　2.将这些方法的定义转换成字节码；
　　3.将组成的字节码转换成相应的代理的class对象；
　　4.实现 MethodInterceptor接口，用来处理对代理类上所有方法的请求（这个接口和JDK动态代理InvocationHandler的功能和角色是一样的）
　　一个有趣的例子：定义一个Programmer类，一个Hacker类

package com.bijian.cglib;

/**

程序猿类
*/
public class Programmer {

public void code() {
System.out.println(“I’m a Programmer,Just Coding…”);
}
}

package com.bijian.cglib;

import java.lang.reflect.Method;

import net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor;
import net.sf.cglib.proxy.MethodProxy;

实现了方法拦截器接口
*/
public class Hacker implements MethodInterceptor {

@Override
public Object intercept(Object obj, Method method, Object[] args, MethodProxy proxy) throws Throwable {

 System.out.println(</span>"**** I am a hacker,Let's see what the poor programmer is doing Now..."<span style="color: #000000">);
 proxy.invokeSuper(obj, args);
 System.out.println(</span>"****  Oh,what a poor programmer....."<span style="color: #000000">);
 </span><span style="color: #0000ff">return</span> <span style="color: #0000ff">null</span><span style="color: #000000">;

}
}

package com.bijian.cglib;

import net.sf.cglib.proxy.Enhancer;

public class Test {

</span><span style="color: #0000ff">public</span> <span style="color: #0000ff">static</span> <span style="color: #0000ff">void</span><span style="color: #000000"> main(String[] args) {
    
    Programmer progammer </span>= <span style="color: #0000ff">new</span><span style="color: #000000"> Programmer();

    Hacker hacker </span>= <span style="color: #0000ff">new</span><span style="color: #000000"> Hacker();
    </span><span style="color: #008000">//</span><span style="color: #008000">cglib 中加强器，用来创建动态代理  </span>
    Enhancer enhancer = <span style="color: #0000ff">new</span><span style="color: #000000"> Enhancer();
    </span><span style="color: #008000">//</span><span style="color: #008000">设置要创建动态代理的类  </span>

enhancer.setSuperclass(progammer.getClass());
// 设置回调，这里相当于是对于代理类上所有方法的调用，都会调用CallBack，而Callback则需要实行intercept()方法进行拦截
enhancer.setCallback(hacker);
Programmer proxy = (Programmer) enhancer.create();
proxy.code();
}
}

　　运行结果：

**** I am a hacker,Let's see what the poor programmer is doing Now...
I'm a Programmer,Just Coding.....
****  Oh,what a poor programmer.....

　　让我们看看通过cglib生成的class文件内容：

package com.bijian.cglib;

import java.lang.reflect.Method;
import net.sf.cglib.core.ReflectUtils;
import net.sf.cglib.core.Signature;
import net.sf.cglib.proxy.Callback;
import net.sf.cglib.proxy.Factory;
import net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor;
import net.sf.cglib.proxy.MethodProxy;

public class Programmer $EnhancerByCGLIB$ de5652d6
extends Programmer
implements Factory
{
//…省略
private MethodInterceptor CGLIB$CALLBACK_0;
//…省略

public final void code()
{
MethodInterceptor tmp4_1 = this.CGLIBKaTeX parse error: Expected 'EOF', got '#' at position 44: … style="color: #̲0000ff">if</spa…BIND_CALLBACKS(this); //若callback 不为空，则调用methodInterceptor 的intercept()方法
}
if (this.CGLIB$CALLBACK_0 != null) {
return;
}
////如果没有设置callback回调函数，则默认执行父类的方法
super.code();
}