[Java知识库]Java反射与动态代理（JDK与CGLIB）

一、反射

概念：在运行状态中，对于任意的一个类，都能够知道这个类的所有字段和方法，对任意一个对象都能够通过反射机制调用一个类的任意方法

实现方法：JVM在第一次加载某个类时会生成一个Class对象，里面记录了这个类的信息

链接：类加载机制（留坑）

二、动态代理

动态代理的作用：在不改变原代码的基础上增加新的功能，如日志、权限检验等

反射在动态代理中的应用：由于知道原类的字段、方法等信息，才可以通过代理类执行被代理类的方法

动态代理的实现有两种

1、JDK代理

实现方法：通过创建一个代理类，这个代理类继承于一个Proxy类，Proxy类中有一个InvocationHandler接口，这个接口持有被代理对象和一个invoke()方法。创建好代理类对象后，对该对象调用的方法都会交由invoke方法处理。invoke方法接受3个参数：代理对象、方法、参数列表。重写invoke方法便可以在原方法的基础上添加其他逻辑

一个JDK代理的简单实现：

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

// 定义一个接口
interface MyInterface {
    void fun();
}

// 用一个类去实现这个接口
class Person implements MyInterface {
    @Override
    public void fun() {
        System.out.println("Person实现接口方法");
    }
}

// 用一个类实现InvocationHandler接口
class MyInvocationHandler<T> implements InvocationHandler {
    //InvocationHandler持有的被代理对象
    T target;

    public MyInvocationHandler(T target) {
        this.target = target;
    }

    /**
     * proxy:代表动态代理对象
     * method：代表正在执行的方法
     * args：代表调用目标方法时传入的实参
     */
    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        System.out.println("代理执行" + method.getName() + "方法"); // 在原方法的基础上添加其他逻辑
        Object result = method.invoke(target, args); // 通过invoke方法调用原方法
        return result;
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Person person = new Person();
        InvocationHandler invocationHandler = new MyInvocationHandler<>(person);
        MyInterface proxy = (MyInterface) Proxy.newProxyInstance(Person.class.getClassLoader(),
                Person.class.getInterfaces(), invocationHandler);
        proxy.fun();
    }
}

输出结果：

代理执行fun方法
Person实现接口方法

缺陷：只能代理接口方法，因为JDK代理需要继承一个Proxy类，又由于Java的单继承机制，导致代理类无法继承父类的函数，只能实现接口

2、CGLIB代理

原理与JDK代理类似，区别在于CGLIB代理创建的代理类直接继承于被代理类，所以可以实现被代理类的方法而非仅仅接口方法

一个简单的CGLIB代理实现：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Enhancer enhancer = new Enhancer();
        enhancer.setSuperclass(Car.class);
        enhancer.setCallback(new MethodInterceptor() {
            @Override
            public Object intercept(Object obj, Method method, Object[] args, MethodProxy methodProxy)
                    throws Throwable {
                System.out.println("before");
                Object res = methodProxy.invokeSuper(obj, args);
                System.out.println("after");
                return res;
            }
        });
        Car car = (Car) enhancer.create();
        car.print();
    }
}

class Car {
    void print() {
        System.out.println("执行原方法");
    }
}

由于CGLIB并非JDK自带，所以需要通过Maven引入一个依赖

<dependency>
    <groupId>org.sonatype.sisu.inject</groupId>
    <artifactId>cglib</artifactId>
    <version>3.1.1</version>
</dependency>

输出结果：

before
执行原方法
after

3、JDK代理与CGLIB代理对比

1、JDK代理只能实现接口方法，而CGLIB代理既可以实现接口方法也可以实现类中自带的方法

2、性能上，在JDK1.8，CGLIB3.1.1的环境上，每次创建一个代理类并执行同样的方法

当执行10000次，JDK代理用时85ms，而CGLIB代理用时190ms，明显JDK代理性能更佳；

当执行1000000（一百万）次时，两种代理耗时几乎相等；

当执行10000000次时，CGLIB代理已经优于JDK代理。

所以在执行次数少时，JDK代理性能更好；反之CGLIB代理性能更好（但是重复执行多于1000000次的任务几乎没有吧...）