Cglib及其基本使用

前言

最近一直在看Spring源码，其实我之前一直知道AOP的基本实现原理：

• 如果针对接口做代理默认使用的是JDK自带的Proxy+InvocationHandler
• 如果针对类做代理使用的是Cglib
• 即使针对接口做代理，也可以将代理方式配置成走Cglib的

之后要看AOP源码了，Proxy+InvocationHandler这套我已经很熟了，想着如果把Cglib研究研究，应该看AOP源码的时候会更快一些，因此本文就研究一下Cglib是什么、如何一些基本的使用、底层实现原理。

Cglib是什么

Cglib是一个强大的、高性能的代码生成包，它广泛被许多AOP框架使用，为他们提供方法的拦截。下图是我网上找到的一张Cglib与一些框架和语言的关系：

对此图总结一下：

• 最底层的是字节码Bytecode，字节码是Java为了保证“一次编译、到处运行”而产生的一种虚拟指令格式，例如iload_0、iconst_1、if_icmpne、dup等
• 位于字节码之上的是ASM，这是一种直接操作字节码的框架，应用ASM需要对Java字节码、Class结构比较熟悉
• 位于ASM之上的是CGLIB、Groovy、BeanShell，后两种并不是Java体系中的内容而是脚本语言，它们通过ASM框架生成字节码变相执行Java代码，这说明在JVM中执行程序并不一定非要写Java代码----只要你能生成Java字节码，JVM并不关心字节码的来源，当然通过Java代码生成的JVM字节码是通过编译器直接生成的，算是最“正统”的JVM字节码
• 位于CGLIB、Groovy、BeanShell之上的就是Hibernate、Spring AOP这些框架了，这一层大家都比较熟悉
• 最上层的是Applications，即具体应用，一般都是一个Web项目或者本地跑一个程序

使用Cglib代码对类做代理

下面演示一下Cglib代码示例----对类做代理。首先定义一个Dao类，里面有一个select()方法和一个update()方法：

public class Dao {
    
    public void update() {
        System.out.println("PeopleDao.update()");
    }
    
    public void select() {
        System.out.println("PeopleDao.select()");
    }
}

创建一个Dao代理，实现MethodInterceptor接口，目标是在update()方法与select()方法调用前后输出两句话：

public class DaoProxy implements MethodInterceptor {

    @Override
    public Object intercept(Object object, Method method, Object[] objects, MethodProxy proxy) throws Throwable {
        System.out.println("Before Method Invoke");
        proxy.invokeSuper(object, objects);
        System.out.println("After Method Invoke");
        
        return object;
    }
    
}

intercept方法的参数名并不是原生的参数名，我做了自己的调整，几个参数的含义为：

• Object表示要进行增强的对象
• Method表示拦截的方法
• Object[]数组表示参数列表，基本数据类型需要传入其包装类型，如int-->Integer、long-Long、double-->Double
• MethodProxy表示对方法的代理，invokeSuper方法表示对被代理对象方法的调用

写一个测试类：

public class CglibTest {

    @Test
    public void testCglib() {
        DaoProxy daoProxy = new DaoProxy();
        
        Enhancer enhancer = new Enhancer();
        enhancer.setSuperclass(Dao.class);
        enhancer.setCallback(daoProxy);
        
        Dao dao = (Dao)enhancer.create();
        dao.update();
        dao.select();
    }
    
}

这是使用Cglib的通用写法，setSuperclass表示设置要代理的类，setCallback表示设置回调即MethodInterceptor的实现类，使用create()方法生成一个代理对象，注意要强转一下，因为返回的是Object。最后看一下运行结果：

Before Method Invoke
PeopleDao.update()
After Method Invoke
Before Method Invoke
PeopleDao.select()
After Method Invoke

符合我们的期望。

使用Cglib定义不同的拦截策略

再扩展一点点，比方说在AOP中我们经常碰到的一种复杂场景是：我们想对类A的B方法使用一种拦截策略、类A的C方法使用另外一种拦截策略。

在本例中，即我们想对select()方法与update()方法使用不同的拦截策略，那么我们先定义一个新的Proxy：

public class DaoAnotherProxy implements MethodInterceptor {

    @Override
    public Object intercept(Object object, Method method, Object[] objects, MethodProxy proxy) throws Throwable {
        
        System.out.println("StartTime=[" + System.currentTimeMillis() + "]");
        method.invoke(object, objects);
        System.out.println("EndTime=[" + System.currentTimeMillis() + "]");
        return object;
    }
    
}

方法调用前后输出一下开始时间与结束时间。为了实现我们的需求，实现一下CallbackFilter：

public class DaoFilter implements CallbackFilter {

    @Override
    public int accept(Method method) {
        if ("select".equals(method.getName())) {
            return 0;
        }
        return 1;
    }
    
}

返回的数值表示顺序，结合下面的代码解释，测试代码要修改一下：

public class CglibTest {

    @Test
    public void testCglib() {
        DaoProxy daoProxy = new DaoProxy();
        DaoAnotherProxy daoAnotherProxy = new DaoAnotherProxy();
        
        Enhancer enhancer = new Enhancer();
        enhancer.setSuperclass(Dao.class);
        enhancer.setCallbacks(new Callback[]{daoProxy, daoAnotherProxy, NoOp.INSTANCE});
        enhancer.setCallbackFilter(new DaoFilter());
        
        Dao dao = (Dao)enhancer.create();
        dao.update();
        dao.select();
    }
    
}

意思是CallbackFilter的accept方法返回的数值表示的是顺序，顺序和setCallbacks里面Proxy的顺序是一致的。再解释清楚一点，Callback数组中有三个callback，那么：

• 方法名为"select"的方法返回的顺序为0，即使用Callback数组中的0位callback，即DaoProxy
• 方法名不为"select"的方法返回的顺序为1，即使用Callback数组中的1位callback，即DaoAnotherProxy

因此，方法的执行结果为：

StartTime=[1491198489261]
PeopleDao.update()
EndTime=[1491198489275]
Before Method Invoke
PeopleDao.select()
After Method Invoke

符合我们的预期，因为update()方法不是方法名为"select"的方法，因此返回1，返回1使用DaoAnotherProxy，即打印时间；select()方法是方法名为"select"的方法，因此返回0，返回0使用DaoProxy，即方法调用前后输出两句话。

这里要额外提一下，Callback数组中我特意定义了一个NoOp.INSTANCE，这表示一个空Callback，即如果不想对某个方法进行拦截，可以在DaoFilter中返回2，具体效果可以自己尝试一下。

构造函数不拦截方法

如果Update()方法与select()方法在构造函数中被调用，那么也是会对这两个方法进行相应的拦截的，现在我想要的是构造函数中调用的方法不会被拦截，那么应该如何做？先改一下Dao代码，加一个构造方法Dao()，调用一下update()方法：

public class Dao {
    
    public Dao() {
        update();
    }
    
    public void update() {
        System.out.println("PeopleDao.update()");
    }
    
    public void select() {
        System.out.println("PeopleDao.select()");
    }
}

如果想要在构造函数中调用update()方法时，不拦截的话，Enhancer中有一个setInterceptDuringConstruction(boolean interceptDuringConstruction)方法设置为false即可，默认为true，即构造函数中调用方法也是会拦截的。那么测试方法这么写：

public class CglibTest {

    @Test
    public void testCglib() {
        DaoProxy daoProxy = new DaoProxy();
        DaoAnotherProxy daoAnotherProxy = new DaoAnotherProxy();
        
        Enhancer enhancer = new Enhancer();
        enhancer.setSuperclass(Dao.class);
        enhancer.setCallbacks(new Callback[]{daoProxy, daoAnotherProxy, NoOp.INSTANCE});
        enhancer.setCallbackFilter(new DaoFilter());
        enhancer.setInterceptDuringConstruction(false);
        
        Dao dao = (Dao)enhancer.create();
        dao.update();
        dao.select();
    }
    
}

运行结果为：

PeopleDao.update()
StartTime=[1491202022297]
PeopleDao.update()
EndTime=[1491202022311]
Before Method Invoke
PeopleDao.select()
After Method Invoke

看到第一次update()方法的调用，即Dao类构造方法中的调用没有拦截，符合预期。

后记

本文演示了一些Cglib的基本用法，由于Cglib的原理探究篇幅比较长，就不放在本文写了，会在下一篇文章中写。

想要深入使用Cglib的朋友还需要多多尝试Cglib的各种API，才能更好地使用这个优秀的字节码生成框架。