CGLIB动态代理底层实现原理

一、前言

最近在探究Spring AOP的性能,发现最后是绕不开JDK动态代理和CGLIB动态代理这两个点。笔者心里大致有这么个概念:对于动态代理来说,CGLIB性能要好于JDK。也知道CGLIB是利用ASM技术基于继承子类实现动态代理,JDK是基于实现接口实现动态代理,但是对于底层实现还是比较模糊。今天就彻底整明白CGLIB动态代理的底层实现。

二、前置准备

(一)测试代码

CGLIB核心的几个概念:

  • 被代理对象,本案例【Dog】
  • 方法拦截器MethodInterceptor,本案例【CglibMethodInterceptor】
  • Enhance代理对象生成工具,本案例【TestMain测试主类中创建】

1. 自定义方法拦截器CglibMethodInterceptor

后面也会将MethodInterceptor说成Callback,其实是一个东西,MethodInterceptor是实现了Callback接口的。

typescript 复制代码
/**
 * 方法拦截器,不用依赖被代理业务类的引用
 */
public class CglibMethodInterceptor implements MethodInterceptor {

    /**
     * 功能主要是在调用业务类方法之前 之后添加统计时间的方法逻辑.
     * intercept 因为具有 MethodProxy methodProxy 参数的原因,不再需要代理类的引用对象了,直接通过 methodProxy 对象访问被代理对象的方法(这种方式更快)。
     * 当然 也可以通过反射机制,通过 method 引用实例    Object result = method.invoke(target, args); 形式反射调用被代理类方法,
     * target 实例代表被代理类对象引用, 初始化 CglibMethodInterceptor 时候被赋值 。但是Cglib不推荐使用这种方式
     *
     * @param object      代表Cglib 生成的动态代理类 对象本身
     * @param method      代理类中被拦截的接口方法 Method 实例
     * @param args        接口方法参数
     * @param methodProxy 用于调用父类真正的业务类方法。可以直接调用被代理类接口方法
     * @return 被代理类方法执行返回值
     * @throws Throwable
     */
    @Override
    public Object intercept(Object object, Method method, Object[] args, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
        System.out.println("before");
        MonitorUtil.start();
        Object result = methodProxy.invokeSuper(object, args);
//        Object result = methodProxy.invoke(object, args);
        System.out.println("after");
        MonitorUtil.finish(method.getName());
        return result;
    }
}

2. 被代理类

csharp 复制代码
public class Dog {

    public String call() {
        System.out.println("wang wang wang");
        return "Dog ..";
    }
 }

3. 切面方法

csharp 复制代码
/**
 * 方法用时监控类,作为一个切面 ,具有两个方法
 */
public class MonitorUtil {

    private static final ThreadLocal<Long> tl = new ThreadLocal<>();

    public static void start() {
        tl.set(System.currentTimeMillis());
    }

    /**
     * 结束时打印耗时
     * @param methodName 监控方法名
     */
    public static void finish(String methodName) {
        long finishTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println(methodName + "方法执行耗时" + (finishTime - tl.get()) + "ms");
    }
}

4. 测试主类

java 复制代码
public class TestMain {

    /**
     * 用于生成 Cglib 动态代理类工具方法
     * @param target 代表需要 被代理的 委托类的 Class 对象
     * @return 代理类对象
     */
    public static Object cglibProxyGenerator(Class target) {
        // 创建加强器,用来创建动态代理类
        Enhancer enhancer = new Enhancer();
        // 为代理类指定需要代理的类,也即是父类
        enhancer.setSuperclass(target);
        // 设置方法拦截器回调引用,对于代理类上所有方法的调用,都会调用CallBack,而Callback则需要实现intercept() 方法进行拦截
        enhancer.setCallback(new CglibMethodInterceptor());
        // 创建cglib 代理类
        return enhancer.create();
    }

    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        System.setProperty(DebuggingClassWriter.DEBUG_LOCATION_PROPERTY, "classFiles");
        Dog poolDog = (Dog) cglibProxyGenerator(Dog.class);
        poolDog.call();

    }
}

(二)CGLIB生成的子类

Dog$$EnhancerByCGLIB$$beb9d601

java 复制代码
//
// Source code recreated from a .class file by IntelliJ IDEA
// (powered by FernFlower decompiler)
//

package com.allen.testDynamicProxy.cglibProxy;

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;

// 实现net.sf.cglib.proxy.Factory的目的是提供一些创建代理对象实例的工厂方法,这些方法会比反射创建对象快【clazz.newInstance()】
public class Dog$$EnhancerByCGLIB$$beb9d601 extends Dog implements Factory {
    private boolean CGLIB$BOUND;
    public static Object CGLIB$FACTORY_DATA;
    private static final ThreadLocal CGLIB$THREAD_CALLBACKS;
    private static final Callback[] CGLIB$STATIC_CALLBACKS;
    private MethodInterceptor CGLIB$CALLBACK_0;
    private static Object CGLIB$CALLBACK_FILTER;
    // Dog类call的Method对象
    private static final Method CGLIB$call$0$Method;
    // Dog类call方法的代理对象
    private static final MethodProxy CGLIB$call$0$Proxy;
    private static final Object[] CGLIB$emptyArgs;
    // Object类equals方法的Method对象
    private static final Method CGLIB$equals$1$Method;
    private static final MethodProxy CGLIB$equals$1$Proxy;
    private static final Method CGLIB$toString$2$Method;
    private static final MethodProxy CGLIB$toString$2$Proxy;
    private static final Method CGLIB$hashCode$3$Method;
    private static final MethodProxy CGLIB$hashCode$3$Proxy;
    private static final Method CGLIB$clone$4$Method;
    private static final MethodProxy CGLIB$clone$4$Proxy;

    /**
     * CGLIB$call$0$Method和CGLIB$call$0$Proxy就是MethodInterceptor接口的入参
     * MethodProxy 比 Method反射调用方法更快
     */
    static void CGLIB$STATICHOOK1() {
        CGLIB$THREAD_CALLBACKS = new ThreadLocal();
        CGLIB$emptyArgs = new Object[0];
        // 加载生成的增强类
        Class var0 = Class.forName("com.allen.testDynamicProxy.cglibProxy.Dog$$EnhancerByCGLIB$$beb9d601");
        Class var1;
        // 通过反射获取Object类的Method对象
        Method[] var10000 = ReflectUtils.findMethods(new String[]{"equals", "(Ljava/lang/Object;)Z", "toString", "()Ljava/lang/String;", "hashCode", "()I", "clone", "()Ljava/lang/Object;"}, (var1 = Class.forName("java.lang.Object")).getDeclaredMethods());
        CGLIB$equals$1$Method = var10000[0];
        // 为 Method 创建对应的 MethodProxy 对象
        CGLIB$equals$1$Proxy = MethodProxy.create(var1, var0, "(Ljava/lang/Object;)Z", "equals", "CGLIB$equals$1");
        CGLIB$toString$2$Method = var10000[1];
        CGLIB$toString$2$Proxy = MethodProxy.create(var1, var0, "()Ljava/lang/String;", "toString", "CGLIB$toString$2");
        CGLIB$hashCode$3$Method = var10000[2];
        CGLIB$hashCode$3$Proxy = MethodProxy.create(var1, var0, "()I", "hashCode", "CGLIB$hashCode$3");
        CGLIB$clone$4$Method = var10000[3];
        CGLIB$clone$4$Proxy = MethodProxy.create(var1, var0, "()Ljava/lang/Object;", "clone", "CGLIB$clone$4");
        // Dog类call方法Method对象
        CGLIB$call$0$Method = ReflectUtils.findMethods(new String[]{"call", "()Ljava/lang/String;"}, (var1 = Class.forName("com.allen.testDynamicProxy.cglibProxy.Dog")).getDeclaredMethods())[0];
        CGLIB$call$0$Proxy = MethodProxy.create(var1, var0, "()Ljava/lang/String;", "call", "CGLIB$call$0");
    }

    final String CGLIB$call$0() {
        return super.call();
    }
    // 重写 Dog类的call方法,添加CallBack回调【即执行MethodInterceptor的intercept方法,即我们自定义的CglibMethodInterceptor的intercept方法】
    public final String call() {
        // 这边获取MethodInterceptor为null
        MethodInterceptor var10000 = this.CGLIB$CALLBACK_0;
        if (var10000 == null) {
            // 重新绑定MethodInterceptor
            CGLIB$BIND_CALLBACKS(this);
            // 这边还是null
            var10000 = this.CGLIB$CALLBACK_0;
        }

        return var10000 != null ? (String)var10000.intercept(this, CGLIB$call$0$Method, CGLIB$emptyArgs, CGLIB$call$0$Proxy) : super.call();
    }

    final boolean CGLIB$equals$1(Object var1) {
        return super.equals(var1);
    }

    public final boolean equals(Object var1) {
        MethodInterceptor var10000 = this.CGLIB$CALLBACK_0;
        if (var10000 == null) {
            CGLIB$BIND_CALLBACKS(this);
            var10000 = this.CGLIB$CALLBACK_0;
        }

        if (var10000 != null) {
            Object var2 = var10000.intercept(this, CGLIB$equals$1$Method, new Object[]{var1}, CGLIB$equals$1$Proxy);
            return var2 == null ? false : (Boolean)var2;
        } else {
            return super.equals(var1);
        }
    }

    final String CGLIB$toString$2() {
        return super.toString();
    }

    public final String toString() {
        MethodInterceptor var10000 = this.CGLIB$CALLBACK_0;
        if (var10000 == null) {
            CGLIB$BIND_CALLBACKS(this);
            var10000 = this.CGLIB$CALLBACK_0;
        }

        return var10000 != null ? (String)var10000.intercept(this, CGLIB$toString$2$Method, CGLIB$emptyArgs, CGLIB$toString$2$Proxy) : super.toString();
    }

    final int CGLIB$hashCode$3() {
        return super.hashCode();
    }

    public final int hashCode() {
        MethodInterceptor var10000 = this.CGLIB$CALLBACK_0;
        if (var10000 == null) {
            CGLIB$BIND_CALLBACKS(this);
            var10000 = this.CGLIB$CALLBACK_0;
        }

        if (var10000 != null) {
            Object var1 = var10000.intercept(this, CGLIB$hashCode$3$Method, CGLIB$emptyArgs, CGLIB$hashCode$3$Proxy);
            return var1 == null ? 0 : ((Number)var1).intValue();
        } else {
            return super.hashCode();
        }
    }

    final Object CGLIB$clone$4() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone();
    }

    protected final Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        MethodInterceptor var10000 = this.CGLIB$CALLBACK_0;
        if (var10000 == null) {
            CGLIB$BIND_CALLBACKS(this);
            var10000 = this.CGLIB$CALLBACK_0;
        }

        return var10000 != null ? var10000.intercept(this, CGLIB$clone$4$Method, CGLIB$emptyArgs, CGLIB$clone$4$Proxy) : super.clone();
    }

    public static MethodProxy CGLIB$findMethodProxy(Signature var0) {
        String var10000 = var0.toString();
        switch(var10000.hashCode()) {
        case -508378822:
            if (var10000.equals("clone()Ljava/lang/Object;")) {
                return CGLIB$clone$4$Proxy;
            }
            break;
        case 371634473:
            if (var10000.equals("call()Ljava/lang/String;")) {
                return CGLIB$call$0$Proxy;
            }
            break;
        case 1826985398:
            if (var10000.equals("equals(Ljava/lang/Object;)Z")) {
                return CGLIB$equals$1$Proxy;
            }
            break;
        case 1913648695:
            if (var10000.equals("toString()Ljava/lang/String;")) {
                return CGLIB$toString$2$Proxy;
            }
            break;
        case 1984935277:
            if (var10000.equals("hashCode()I")) {
                return CGLIB$hashCode$3$Proxy;
            }
        }

        return null;
    }

    // 实例化构造方法会绑定CallBacks
    public Dog$$EnhancerByCGLIB$$beb9d601() {
        CGLIB$BIND_CALLBACKS(this);
    }

    // 设置CallBack到ThreadLocal
    public static void CGLIB$SET_THREAD_CALLBACKS(Callback[] var0) {
        CGLIB$THREAD_CALLBACKS.set(var0);
    }

    public static void CGLIB$SET_STATIC_CALLBACKS(Callback[] var0) {
        CGLIB$STATIC_CALLBACKS = var0;
    }
    /**
     * 判断并绑定CallBack对象【就是MethodInterceptor对象,也即自定义的CglibMethodInterceptor】
     */
    private static final void CGLIB$BIND_CALLBACKS(Object var0) {
        Dog$$EnhancerByCGLIB$$beb9d601 var1 = (Dog$$EnhancerByCGLIB$$beb9d601)var0;
        if (!var1.CGLIB$BOUND) {
            var1.CGLIB$BOUND = true;
            Object var10000 = CGLIB$THREAD_CALLBACKS.get();
            if (var10000 == null) {
                var10000 = CGLIB$STATIC_CALLBACKS;
                if (var10000 == null) {
                    return;
                }
            }

            var1.CGLIB$CALLBACK_0 = (MethodInterceptor)((Callback[])var10000)[0];
        }

    }
    /**
     * 使用无参构造方法创建增强后的子类新实例
     * @param callbacks 多个MethodInterceptor对象数组
     * @return new instance of the same type
     */ 
    public Object newInstance(Callback[] var1) {
        CGLIB$SET_THREAD_CALLBACKS(var1);
        Dog$$EnhancerByCGLIB$$beb9d601 var10000 = new Dog$$EnhancerByCGLIB$$beb9d601();
        // 将ThreadLocal的 CallBacks 至空
        CGLIB$SET_THREAD_CALLBACKS((Callback[])null);
        return var10000;
    }
    /**
     * 使用无参构造方法创建增强后的子类新实例
     * 该对象只能指定一个Callback【MethodInterceptor】
     * @param callback 自定义的MethodInterceptor对象
     * @return new instance of the same type
     */
    public Object newInstance(Callback var1) {
        CGLIB$SET_THREAD_CALLBACKS(new Callback[]{var1});
        Dog$$EnhancerByCGLIB$$beb9d601 var10000 = new Dog$$EnhancerByCGLIB$$beb9d601();
        CGLIB$SET_THREAD_CALLBACKS((Callback[])null);
        return var10000;
    }
    /** 本案例中,实例化增强子类的时候就是调用此方法
     * @param types 构造方法参数类型
     * @param args 构造方法参数
     * @param callbacks 多个CallBack对象数组
     * @return new instance of the same type
     */
    public Object newInstance(Class[] var1, Object[] var2, Callback[] var3) {
        CGLIB$SET_THREAD_CALLBACKS(var3);
        Dog$$EnhancerByCGLIB$$beb9d601 var10000 = new Dog$$EnhancerByCGLIB$$beb9d601;
        switch(var1.length) {
        case 0:
            var10000.<init>();
            CGLIB$SET_THREAD_CALLBACKS((Callback[])null);
            return var10000;
        default:
            throw new IllegalArgumentException("Constructor not found");
        }
    }

    public Callback getCallback(int var1) {
        CGLIB$BIND_CALLBACKS(this);
        MethodInterceptor var10000;
        switch(var1) {
        case 0:
            var10000 = this.CGLIB$CALLBACK_0;
            break;
        default:
            var10000 = null;
        }

        return var10000;
    }

    public void setCallback(int var1, Callback var2) {
        switch(var1) {
        case 0:
            this.CGLIB$CALLBACK_0 = (MethodInterceptor)var2;
        default:
        }
    }

    public Callback[] getCallbacks() {
        CGLIB$BIND_CALLBACKS(this);
        return new Callback[]{this.CGLIB$CALLBACK_0};
    }

    public void setCallbacks(Callback[] var1) {
        this.CGLIB$CALLBACK_0 = (MethodInterceptor)var1[0];
    }

    static {
        CGLIB$STATICHOOK1();
    }
}

(三)CGLIB生成的FastClass-1【简称f1】

Dog$$FastClassByCGLIB$$7ac19ed7

java 复制代码
//
// Source code recreated from a .class file by IntelliJ IDEA
// (powered by FernFlower decompiler)
//

package com.allen.testDynamicProxy.cglibProxy;

import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import net.sf.cglib.core.Signature;
import net.sf.cglib.reflect.FastClass;

public class Dog$$FastClassByCGLIB$$7ac19ed7 extends FastClass {
    public Dog$$FastClassByCGLIB$$7ac19ed7(Class var1) {
        super(var1);
    }

    public int getIndex(Signature var1) {
        String var10000 = var1.toString();
        switch(var10000.hashCode()) {
        case 371634473:
            if (var10000.equals("call()Ljava/lang/String;")) {
                return 0;
            }
            break;
        case 1826985398:
            if (var10000.equals("equals(Ljava/lang/Object;)Z")) {
                return 1;
            }
            break;
        case 1913648695:
            if (var10000.equals("toString()Ljava/lang/String;")) {
                return 2;
            }
            break;
        case 1984935277:
            if (var10000.equals("hashCode()I")) {
                return 3;
            }
        }

        return -1;
    }

    public int getIndex(String var1, Class[] var2) {
        switch(var1.hashCode()) {
        case -1776922004:
            if (var1.equals("toString")) {
                switch(var2.length) {
                case 0:
                    return 2;
                }
            }
            break;
        case -1295482945:
            if (var1.equals("equals")) {
                switch(var2.length) {
                case 1:
                    if (var2[0].getName().equals("java.lang.Object")) {
                        return 1;
                    }
                }
            }
            break;
        case 3045982:
            if (var1.equals("call")) {
                switch(var2.length) {
                case 0:
                    return 0;
                }
            }
            break;
        case 147696667:
            if (var1.equals("hashCode")) {
                switch(var2.length) {
                case 0:
                    return 3;
                }
            }
        }

        return -1;
    }

    public int getIndex(Class[] var1) {
        switch(var1.length) {
        case 0:
            return 0;
        default:
            return -1;
        }
    }

    public Object invoke(int var1, Object var2, Object[] var3) throws InvocationTargetException {
        Dog var10000 = (Dog)var2;
        int var10001 = var1;

        try {
            switch(var10001) {
            case 0:
                return var10000.call();
            case 1:
                return new Boolean(var10000.equals(var3[0]));
            case 2:
                return var10000.toString();
            case 3:
                return new Integer(var10000.hashCode());
            }
        } catch (Throwable var4) {
            throw new InvocationTargetException(var4);
        }

        throw new IllegalArgumentException("Cannot find matching method/constructor");
    }

    public Object newInstance(int var1, Object[] var2) throws InvocationTargetException {
        Dog var10000 = new Dog;
        Dog var10001 = var10000;
        int var10002 = var1;

        try {
            switch(var10002) {
            case 0:
                var10001.<init>();
                return var10000;
            }
        } catch (Throwable var3) {
            throw new InvocationTargetException(var3);
        }

        throw new IllegalArgumentException("Cannot find matching method/constructor");
    }

    public int getMaxIndex() {
        return 3;
    }
}

(四)CGLIB生成的FastClass-2【简称f2】

Dog$$EnhancerByCGLIB$$beb9d601$$FastClassByCGLIB$$916924fc

java 复制代码
//
// Source code recreated from a .class file by IntelliJ IDEA
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//

package com.allen.testDynamicProxy.cglibProxy;

import com.allen.testDynamicProxy.cglibProxy.Dog..EnhancerByCGLIB..beb9d601;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import net.sf.cglib.core.Signature;
import net.sf.cglib.proxy.Callback;
import net.sf.cglib.reflect.FastClass;

public class Dog$$EnhancerByCGLIB$$beb9d601$$FastClassByCGLIB$$916924fc extends FastClass {
    public Dog$$EnhancerByCGLIB$$beb9d601$$FastClassByCGLIB$$916924fc(Class var1) {
        super(var1);
    }

    public int getIndex(Signature var1) {
        String var10000 = var1.toString();
        switch(var10000.hashCode()) {
        case -2055565910:
            if (var10000.equals("CGLIB$SET_THREAD_CALLBACKS([Lnet/sf/cglib/proxy/Callback;)V")) {
                return 1;
            }
            break;
        case -1882565338:
            if (var10000.equals("CGLIB$equals$1(Ljava/lang/Object;)Z")) {
                return 4;
            }
            break;
        case -1457535688:
            if (var10000.equals("CGLIB$STATICHOOK1()V")) {
                return 8;
            }
            break;
        case -1411842725:
            if (var10000.equals("CGLIB$hashCode$3()I")) {
                return 6;
            }
            break;
        case -1212270792:
            if (var10000.equals("CGLIB$call$0()Ljava/lang/String;")) {
                return 5;
            }
            break;
        case -894172689:
            if (var10000.equals("newInstance(Lnet/sf/cglib/proxy/Callback;)Ljava/lang/Object;")) {
                return 20;
            }
            break;
        case -623122092:
            if (var10000.equals("CGLIB$findMethodProxy(Lnet/sf/cglib/core/Signature;)Lnet/sf/cglib/proxy/MethodProxy;")) {
                return 13;
            }
            break;
        case -508378822:
            if (var10000.equals("clone()Ljava/lang/Object;")) {
                return 17;
            }
            break;
        case -419626537:
            if (var10000.equals("setCallbacks([Lnet/sf/cglib/proxy/Callback;)V")) {
                return 9;
            }
            break;
        case 371634473:
            if (var10000.equals("call()Ljava/lang/String;")) {
                return 2;
            }
            break;
        case 560567118:
            if (var10000.equals("setCallback(ILnet/sf/cglib/proxy/Callback;)V")) {
                return 12;
            }
            break;
        case 811063227:
            if (var10000.equals("newInstance([Ljava/lang/Class;[Ljava/lang/Object;[Lnet/sf/cglib/proxy/Callback;)Ljava/lang/Object;")) {
                return 19;
            }
            break;
        case 973717575:
            if (var10000.equals("getCallbacks()[Lnet/sf/cglib/proxy/Callback;")) {
                return 11;
            }
            break;
        case 1221173700:
            if (var10000.equals("newInstance([Lnet/sf/cglib/proxy/Callback;)Ljava/lang/Object;")) {
                return 18;
            }
            break;
        case 1230699260:
            if (var10000.equals("getCallback(I)Lnet/sf/cglib/proxy/Callback;")) {
                return 10;
            }
            break;
        case 1306468936:
            if (var10000.equals("CGLIB$toString$2()Ljava/lang/String;")) {
                return 3;
            }
            break;
        case 1584330438:
            if (var10000.equals("CGLIB$SET_STATIC_CALLBACKS([Lnet/sf/cglib/proxy/Callback;)V")) {
                return 0;
            }
            break;
        case 1800494055:
            if (var10000.equals("CGLIB$clone$4()Ljava/lang/Object;")) {
                return 7;
            }
            break;
        case 1826985398:
            if (var10000.equals("equals(Ljava/lang/Object;)Z")) {
                return 14;
            }
            break;
        case 1913648695:
            if (var10000.equals("toString()Ljava/lang/String;")) {
                return 15;
            }
            break;
        case 1984935277:
            if (var10000.equals("hashCode()I")) {
                return 16;
            }
        }

        return -1;
    }

    public int getIndex(String var1, Class[] var2) {
        switch(var1.hashCode()) {
        case -1776922004:
            if (var1.equals("toString")) {
                switch(var2.length) {
                case 0:
                    return 15;
                }
            }
            break;
        case -1295482945:
            if (var1.equals("equals")) {
                switch(var2.length) {
                case 1:
                    if (var2[0].getName().equals("java.lang.Object")) {
                        return 14;
                    }
                }
            }
            break;
        case -1053468136:
            if (var1.equals("getCallbacks")) {
                switch(var2.length) {
                case 0:
                    return 11;
                }
            }
            break;
        case -124978609:
            if (var1.equals("CGLIB$equals$1")) {
                switch(var2.length) {
                case 1:
                    if (var2[0].getName().equals("java.lang.Object")) {
                        return 4;
                    }
                }
            }
            break;
        case -60403779:
            if (var1.equals("CGLIB$SET_STATIC_CALLBACKS")) {
                switch(var2.length) {
                case 1:
                    if (var2[0].getName().equals("[Lnet.sf.cglib.proxy.Callback;")) {
                        return 0;
                    }
                }
            }
            break;
        case -29025555:
            if (var1.equals("CGLIB$hashCode$3")) {
                switch(var2.length) {
                case 0:
                    return 6;
                }
            }
            break;
        case 3045982:
            if (var1.equals("call")) {
                switch(var2.length) {
                case 0:
                    return 2;
                }
            }
            break;
        case 52714989:
            if (var1.equals("CGLIB$call$0")) {
                switch(var2.length) {
                case 0:
                    return 5;
                }
            }
            break;
        case 85179481:
            if (var1.equals("CGLIB$SET_THREAD_CALLBACKS")) {
                switch(var2.length) {
                case 1:
                    if (var2[0].getName().equals("[Lnet.sf.cglib.proxy.Callback;")) {
                        return 1;
                    }
                }
            }
            break;
        case 94756189:
            if (var1.equals("clone")) {
                switch(var2.length) {
                case 0:
                    return 17;
                }
            }
            break;
        case 147696667:
            if (var1.equals("hashCode")) {
                switch(var2.length) {
                case 0:
                    return 16;
                }
            }
            break;
        case 161998109:
            if (var1.equals("CGLIB$STATICHOOK1")) {
                switch(var2.length) {
                case 0:
                    return 8;
                }
            }
            break;
        case 495524492:
            if (var1.equals("setCallbacks")) {
                switch(var2.length) {
                case 1:
                    if (var2[0].getName().equals("[Lnet.sf.cglib.proxy.Callback;")) {
                        return 9;
                    }
                }
            }
            break;
        case 1154623345:
            if (var1.equals("CGLIB$findMethodProxy")) {
                switch(var2.length) {
                case 1:
                    if (var2[0].getName().equals("net.sf.cglib.core.Signature")) {
                        return 13;
                    }
                }
            }
            break;
        case 1543336189:
            if (var1.equals("CGLIB$toString$2")) {
                switch(var2.length) {
                case 0:
                    return 3;
                }
            }
            break;
        case 1811874389:
            if (var1.equals("newInstance")) {
                switch(var2.length) {
                case 1:
                    String var10001 = var2[0].getName();
                    switch(var10001.hashCode()) {
                    case -845341380:
                        if (var10001.equals("net.sf.cglib.proxy.Callback")) {
                            return 20;
                        }
                        break;
                    case 1730110032:
                        if (var10001.equals("[Lnet.sf.cglib.proxy.Callback;")) {
                            return 18;
                        }
                    }
                case 2:
                default:
                    break;
                case 3:
                    if (var2[0].getName().equals("[Ljava.lang.Class;") && var2[1].getName().equals("[Ljava.lang.Object;") && var2[2].getName().equals("[Lnet.sf.cglib.proxy.Callback;")) {
                        return 19;
                    }
                }
            }
            break;
        case 1817099975:
            if (var1.equals("setCallback")) {
                switch(var2.length) {
                case 2:
                    if (var2[0].getName().equals("int") && var2[1].getName().equals("net.sf.cglib.proxy.Callback")) {
                        return 12;
                    }
                }
            }
            break;
        case 1905679803:
            if (var1.equals("getCallback")) {
                switch(var2.length) {
                case 1:
                    if (var2[0].getName().equals("int")) {
                        return 10;
                    }
                }
            }
            break;
        case 1951977610:
            if (var1.equals("CGLIB$clone$4")) {
                switch(var2.length) {
                case 0:
                    return 7;
                }
            }
        }

        return -1;
    }

    public int getIndex(Class[] var1) {
        switch(var1.length) {
        case 0:
            return 0;
        default:
            return -1;
        }
    }

    public Object invoke(int var1, Object var2, Object[] var3) throws InvocationTargetException {
        beb9d601 var10000 = (beb9d601)var2;
        int var10001 = var1;

        try {
            switch(var10001) {
            case 0:
                beb9d601.CGLIB$SET_STATIC_CALLBACKS((Callback[])var3[0]);
                return null;
            case 1:
                beb9d601.CGLIB$SET_THREAD_CALLBACKS((Callback[])var3[0]);
                return null;
            case 2:
                return var10000.call();
            case 3:
                return var10000.CGLIB$toString$2();
            case 4:
                return new Boolean(var10000.CGLIB$equals$1(var3[0]));
            case 5:
                return var10000.CGLIB$call$0();
            case 6:
                return new Integer(var10000.CGLIB$hashCode$3());
            case 7:
                return var10000.CGLIB$clone$4();
            case 8:
                beb9d601.CGLIB$STATICHOOK1();
                return null;
            case 9:
                var10000.setCallbacks((Callback[])var3[0]);
                return null;
            case 10:
                return var10000.getCallback(((Number)var3[0]).intValue());
            case 11:
                return var10000.getCallbacks();
            case 12:
                var10000.setCallback(((Number)var3[0]).intValue(), (Callback)var3[1]);
                return null;
            case 13:
                return beb9d601.CGLIB$findMethodProxy((Signature)var3[0]);
            case 14:
                return new Boolean(var10000.equals(var3[0]));
            case 15:
                return var10000.toString();
            case 16:
                return new Integer(var10000.hashCode());
            case 17:
                return var10000.clone();
            case 18:
                return var10000.newInstance((Callback[])var3[0]);
            case 19:
                return var10000.newInstance((Class[])var3[0], (Object[])var3[1], (Callback[])var3[2]);
            case 20:
                return var10000.newInstance((Callback)var3[0]);
            }
        } catch (Throwable var4) {
            throw new InvocationTargetException(var4);
        }

        throw new IllegalArgumentException("Cannot find matching method/constructor");
    }

    public Object newInstance(int var1, Object[] var2) throws InvocationTargetException {
        beb9d601 var10000 = new beb9d601;
        beb9d601 var10001 = var10000;
        int var10002 = var1;

        try {
            switch(var10002) {
            case 0:
                var10001.<init>();
                return var10000;
            }
        } catch (Throwable var3) {
            throw new InvocationTargetException(var3);
        }

        throw new IllegalArgumentException("Cannot find matching method/constructor");
    }

    public int getMaxIndex() {
        return 20;
    }
}

三、CGLIB代理类创建流程

代理类的创建主要是在enhancer.create()方法调用后进行的,大致流程如下:

(一)代理类的创建

首先看下在实例化代理类 期间绑定Callback的过程「即自定义的MethodInterceptor」,核心源码【net.sf.cglib.proxy.Enhancer.EnhancerFactoryData#newInstance】:

注意这边的setThreadCallbacks是个final类型的变量,会在EnhancerFactoryData的构造方法中赋值为代理类 Dog$$EnhancerByCGLIB$$beb9d601SET_THREAD_CALLBACKS方法对象,对应的SET_THREAD_CALLBACKS源码如下:

java 复制代码
	// 设置CallBack到ThreadLocal
    public static void CGLIB$SET_THREAD_CALLBACKS(Callback[] var0) {
		// CGLIB$THREAD_CALLBACKS是个final static变量,在代理类的静态代码块中赋值为ThreadLocal()
		// 代理类的静态代码块下面会讲到
        CGLIB$THREAD_CALLBACKS.set(var0);
    }

代理类 Dog$$EnhancerByCGLIB$$beb9d601类加载的时候,会执行代理类的静态方法块,期间会给每个被代理类 Dog的成员方法创建一个MethdProxy代理方法对象。

(二)创建MethodProxy

MethodProxy封装了原始Dog类的方法签名【sig1】,对应代理类方法的签名【sig2】以及代理类的一些创建信息【原始类和代理类的名称、类生成策略等等】。对应的代理类的静态代码块内容如下:

java 复制代码
// CGLIB$call$0$Method和CGLIB$call$0$Proxy就是MethodInterceptor接口的入参
static void CGLIB$STATICHOOK1() {
        CGLIB$THREAD_CALLBACKS = new ThreadLocal();
        CGLIB$emptyArgs = new Object[0];
        // 加载生成的增强类
        Class var0 = Class.forName("com.allen.testDynamicProxy.cglibProxy.Dog$$EnhancerByCGLIB$$beb9d601");
        Class var1;
        // 通过反射获取Object类的Method对象
        Method[] var10000 = ReflectUtils.findMethods(new String[]{"equals", "(Ljava/lang/Object;)Z", "toString", "()Ljava/lang/String;", "hashCode", "()I", "clone", "()Ljava/lang/Object;"}, (var1 = Class.forName("java.lang.Object")).getDeclaredMethods());
        CGLIB$equals$1$Method = var10000[0];
        // 为 Method 创建对应的 MethodProxy 对象
        CGLIB$equals$1$Proxy = MethodProxy.create(var1, var0, "(Ljava/lang/Object;)Z", "equals", "CGLIB$equals$1");
        CGLIB$toString$2$Method = var10000[1];
        CGLIB$toString$2$Proxy = MethodProxy.create(var1, var0, "()Ljava/lang/String;", "toString", "CGLIB$toString$2");
        CGLIB$hashCode$3$Method = var10000[2];
        CGLIB$hashCode$3$Proxy = MethodProxy.create(var1, var0, "()I", "hashCode", "CGLIB$hashCode$3");
        CGLIB$clone$4$Method = var10000[3];
        CGLIB$clone$4$Proxy = MethodProxy.create(var1, var0, "()Ljava/lang/Object;", "clone", "CGLIB$clone$4");
        // Dog类call方法Method对象
        CGLIB$call$0$Method = ReflectUtils.findMethods(new String[]{"call", "()Ljava/lang/String;"}, (var1 = Class.forName("com.allen.testDynamicProxy.cglibProxy.Dog")).getDeclaredMethods())[0];
        // var1: 被代理类  var0:代理类
        CGLIB$call$0$Proxy = MethodProxy.create(var1, var0, "()Ljava/lang/String;", "call", "CGLIB$call$0");
    }

对应MethodProxy.create()【net.sf.cglib.proxy.MethodProxy#creat()】方法:

java 复制代码
    /**
     * For internal use by {@link Enhancer} only; see the {@link net.sf.cglib.reflect.FastMethod} class
     * for similar functionality.
     * @param c1 被代理类
     * @param c2 代理类
     * @param desc 方法描述【"()Ljava/lang/String;"】
     * @param name1 方法1名称【"call"】
     * @param name2 方法2名称【"CGLIB$call$0"】
     */
    public static MethodProxy create(Class c1, Class c2, String desc, String name1, String name2) {
        MethodProxy proxy = new MethodProxy();
		// 构建方法签名
        proxy.sig1 = new Signature(name1, desc);
        proxy.sig2 = new Signature(name2, desc);
        proxy.createInfo = new CreateInfo(c1, c2);
        return proxy;
    }

关于方法签名的debug信息【后面会用这个方法签名在Fastclass中查询对应的index索引】:

(三)创建CreateInfo

CreateInfoMethodProxy的一个内部类,主要保存代理类的一些创建信息。

java 复制代码
private static class CreateInfo
    {	
		// 对应Dog原始类
        Class c1;
		// 代理类Dog$$EnhancerByCGLIB$$beb9d601
        Class c2;
		// 代理类命名策略
        NamingPolicy namingPolicy;
		// 代理类生成策略
        GeneratorStrategy strategy;
        boolean attemptLoad;
        
        public CreateInfo(Class c1, Class c2)
        {
            this.c1 = c1;
            this.c2 = c2;
            AbstractClassGenerator fromEnhancer = AbstractClassGenerator.getCurrent();
            if (fromEnhancer != null) {
                namingPolicy = fromEnhancer.getNamingPolicy();
                strategy = fromEnhancer.getStrategy();
                attemptLoad = fromEnhancer.getAttemptLoad();
            }
        }
    }

四、CGLIB动态代理调用流程

当执行目标方法时,代理对象调用流程如下:

相信看完上面的流程图,基本就对CGLIB的底层实现有了大致的概念。当然下面我还会进行详细分析。

(一)重写父类方法

基于一开始的demo,笔者从调用目标方法一步步分析。⚠️main方法调用poolDog.call();时,实际上执行的是代理对象的call()方法,代理对象 的生成已经在上一节分析过了。那我们直接看代理对象call()方法,源码如下:

java 复制代码
    /**
     * 重写 Dog类的call方法,添加CallBack回调
     * 【即执行MethodInterceptor的intercept方法,即我们自定义的  CglibMethodInterceptor的intercept方法】 
     */
	public final String call() {
        // 从成员属性CGLIB$CALLBACK_0获取MethodInterceptor
		// 第一次调用是null,进入下面的if逻辑
        MethodInterceptor var10000 = this.CGLIB$CALLBACK_0;
        if (var10000 == null) {
			// 重新绑定MethodInterceptor,并赋值给成员属性CGLIB$CALLBACK_0
            CGLIB$BIND_CALLBACKS(this);
            var10000 = this.CGLIB$CALLBACK_0;
        }
		// @param this 代理对象本身
		// @param CGLIB$call$0$Method Dog类call方法Method对象【静态代码块已赋值】
		// @param CGLIB$emptyArgs Dog类call方法参数【我这边是void,所以没有】
		// @param CGLIB$call$0$Proxy Dog类call方法的代理方法对象【静态代码块已赋值】
        return var10000 != null ? (String)var10000.intercept(this, CGLIB$call$0$Method, CGLIB$emptyArgs, CGLIB$call$0$Proxy) : super.call();
    }

	/**
     * 判断并绑定CallBack对象【就是MethodInterceptor对象,也即自定义的CglibMethodInterceptor】
     */
    private static final void CGLIB$BIND_CALLBACKS(Object var0) {
		// var0即代理类当前对象,将其对象的引用指向var1
        Dog$$EnhancerByCGLIB$$beb9d601 var1 = (Dog$$EnhancerByCGLIB$$beb9d601)var0;
		// 这边判断是true,创建代理类的时候通过反射已将对应的Callback设置到ThreadLocal
        if (!var1.CGLIB$BOUND) {
            var1.CGLIB$BOUND = true;
			// 将ThreadLocal中的Callback赋值给var10000
            Object var10000 = CGLIB$THREAD_CALLBACKS.get();
            if (var10000 == null) {
                var10000 = CGLIB$STATIC_CALLBACKS;
                if (var10000 == null) {
                    return;
                }
            }
			// 将Callback赋值给成员属性CGLIB$CALLBACK_0
            var1.CGLIB$CALLBACK_0 = (MethodInterceptor)((Callback[])var10000)[0];
        }

    }

当调用代理对象 重写过的call()方法时,会执行对应的方法拦截器,即我们自定义的MethodInterceptorintercept方法的逻辑【本案例中对应自定义拦截器类CglibMethodInterceptor】,对应intercept方法的传参和含义在上面的代码注释中已说明。

(二)原始父类方法的匹配调用

接下来,在MethodInterceptorintercept方法中调用的methodProxy.invokeSuper(object, args);时,最终就会执行父类Dogcall()方法。具体怎么调用执行的,先看MethodProxy.invokeSuper(object, args);的执行逻辑,源码如下:

java 复制代码
/**
     * 调用CGLIB增强的父类目标方法
     * @param obj the enhanced object, must be the object passed as the first
     * argument to the MethodInterceptor
     * @param args the arguments passed to the intercepted method; you may substitute a different
     * argument array as long as the types are compatible
     * @see MethodInterceptor#intercept
     * @throws Throwable the bare exceptions thrown by the called method are passed through
     * without wrapping in an <code>InvocationTargetException</code>
     */
    public Object invokeSuper(Object obj, Object[] args) throws Throwable {
        try {
			// 初始化辅助数据
            init();
			FastClassInfo fci = fastClassInfo;
            return fci.f2.invoke(fci.i2, obj, args);
        } catch (InvocationTargetException e) {
            throw e.getTargetException();
        }
    }

1. init()方法

在上面的流程图中我们也大致能看到init()方法干了些什么事。主要是在处理FastClassFastClass是什么? 简单理解,FastClass代理对象 方法 到 被代理对象 方法的映射【对应FastClass的源码已在前置准备中贴出】。 ⚠️init()方法只会在第一次被调用的时候去执行FastClass创建等操作。

1)先看下init()方法源码:
java 复制代码
private void init()
    {
        /* 
         * Using a volatile invariant allows us to initialize the FastClass and
         * method index pairs atomically.
         * 
         * Double-checked locking is safe with volatile in Java 5.  Before 1.5 this 
         * code could allow fastClassInfo to be instantiated more than once, which
         * appears to be benign.
         */
        if (fastClassInfo == null)
        {
            synchronized (initLock)
            {
                if (fastClassInfo == null)
                {
					// 获取代理类的创建信息【上面有提过】
                    CreateInfo ci = createInfo;
					// 新建FastClassInfo对象
                    FastClassInfo fci = new FastClassInfo();
					// 生成FastClass f1,并赋值给FastClassInfo的成员属性
                    fci.f1 = helper(ci, ci.c1);
                    fci.f2 = helper(ci, ci.c2);
					// 根据方法签名,获取代理类中对应call方法在f1中的索引
                    fci.i1 = fci.f1.getIndex(sig1);
					// 根据方法签名,获取代理类中对应call方法在f2中的索引
                    fci.i2 = fci.f2.getIndex(sig2);
                    fastClassInfo = fci;
                    createInfo = null;
                }
            }
        }
    }

/* 
 * FastClassInfo也是MethodProxy的一个内部类
 */
private static class FastClassInfo
    {
		// 对应前置准备中的f1
        FastClass f1;
		// 对应前置准备中的f2
        FastClass f2;
        int i1;
        int i2;
    }

init()方法其实就是创建了两个FastClass,然后建立FastClass代理对象 关于 目标方法 的 索引

2)fci.f2.invoke(fci.i2, obj, args);

invoke的传参说明:

  • i2: 获取代理类中对应call方法在f2中的索引
  • obj: 代理对象本身
  • args: 目标方法的传参

f2中invoke部分源码:

接下就会调用代理对象对应的方法:

看到这是不是有点明了了,最后这不就是执行了我们父类Dogcall()方法吗。那整个核心的实现逻辑和调用流程大致就是这样的。

(三)CGLIB死循环了

上面一小节关于目标方法的调用是通过net.sf.cglib.proxy.MethodProxy#invokeSuper完成的,CGLIB中还有一个net.sf.cglib.proxy.MethodProxy#invoke。在自定义的MethodProxy中,将invokeSuper改成invoke,运行一下,报错了,无限递归导致栈溢出 。   在解释原因之前,有没有发现一个问题,前面不是生成了两个FastClass吗,截止现在我们只用到了一个。你的猜想正确,invoke方法就是用的f1中的索引。   死循环的问题我这边不详细解释,以一张图说明【其中的元素信息完全基于前置准备的代码,同学们可以自己本地写个demo尝试】:

五、性能:CGLIB vs JDK

其实说实话,工作中并没有说单单就因为将动态代理模式从JDK换成CGLIB,性能就有明显提升的情况,大部分情况性能相差不多。但是明显CGLIB适用性更广,SpringBoot将AOP的动态代理默认设置成了CGLIB,我想估计也不是性能使然。   理论上说,针对JDK动态代理的Method.invoke()和CGLIB的MethodProxy.invokeSuper()这两个invoke来说,CGLIB感觉更加优雅些,但是刚开始第一次调用CGLIB是比较慢的,还记得上面提到的init()吗。非要钻牛角尖说CGLIB性能更好的话,可能是MethodAccessor的锅。

Method.invoke(target,params),实际是MethodAccessor实例真正完成反射调用。Java 版本的 MethodAccessorImpl 调用效率比 Native 版本要快 20 倍以上,但是 Java 版本加载时要比 Native 多消耗 3-4 倍资源,所以默认会调用 Native 版本,如果调用次数超过 15 次以后,就会选择运行效率更高的 Java 版本。但是⚠️:存放method的reflectionDataSoftReference的,即在某些内存比较苛刻的情况下是可能被回收的【通过-XX:SoftRefLRUPolicyMSPerMB这个参数来控制回收的时机】。一旦回收,就需要调用getDeclaredMethods0 进行遍历查找,重新缓存。

关于JDK代理的细节,可以参考我之前的文章:www.heapdump.cn/article/275...

over,希望这篇吐血肝货,可以帮你理解CGLIB底层实现原理。继续肝💪·····


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