面經手冊 · 第13篇《除了JDK、CGLIB，還有3種類代理方式？面試又卡住！》

作者：小傅哥
部落格：https://bugstack.cn

沉澱、分享、成長，讓自己和他人都能有所收穫！😄

一、前言

程式設計學習，先鋪寬度還是挖深度？

其實技術寬度與技術深度是相輔相成的，你能瞭解多少技術是和你對一個技術的理解深度有關，而你能對一個技術探究的多深又是需要你有一定的廣度認知。否則如果只去瞭解皮毛或者死磕一段程式碼，收穫都不一定有多大，或者要付出很大的成本。

技術瓶頸，與年齡相關還是大廠？

親身當過面試官很久，也面試過很多人。有時候不一定年齡很大就技術好，也不一定剛工作2年左右就不行。往往我們說的一些面試造火箭，但是在這些求職者的回答中，都能給出非常準確的答案。也就是他能回答到點上，這是懂了才能做到的。

工作時長與是否在大廠，這些都是能接觸到資源的多少，看到技術見識的高度。但真的想把這些東西吸收給自己，還是需要個人的拼搏。否則很多東西即使擺在你面前，你也很難看到。你能看到的多數時候只是標題

二、面試題

謝飛機，小記，10.1假期玩嗨了的飛機，似乎已經放假前給自己定的學習目標了！但一想到還有一場面試，不由得臨時抱佛腳，開始看小傅哥的部落格：bugstack.cn

面試官：飛機，看你慌里慌張的呢？

謝飛機：沒有，沒有，剛才怕來不及跑上樓的。

面試官：好！我看你的簡歷也沒更新，那我們這次聊聊動態代理和反射吧，你瞭解怎麼代理一個類嗎？

謝飛機：這個我知道，使用JDK自帶的類Proxy可以代理一個類，也可以使用CGLIB代理。

面試官：嗯，那這兩個代理有什麼區別呢？

謝飛機：好像一個是JDK的需要有介面，CGLIB的不需要。

面試官：為什麼呢？

謝飛機：為什麼？這…

面試官：那你自己開發時，用代理做什麼業務嗎？

謝飛機：… 好像也沒有！

飛機只能溜溜的回家了，技術深度不足，也沒有實際應用過，還需要很多補全的內容！

三、五種類代理的方式

不出意外，你可能只知道兩種類代理的方式。一種是JDK自帶的，另外一種是CGLIB。

我們先定義出一個介面和相應的實現類，方便後續使用代理類在方法中新增輸出資訊。

定義介面

public interface IUserApi {

    String queryUserInfo();

}

實現介面

public class UserApi implements IUserApi {

    public String queryUserInfo() {
        return "小傅哥，公眾號：bugstack蟲洞棧 | 沉澱、分享、成長，讓自己和他人都能有所收穫！";
    }

}

好！接下來我們就給這個類方法使用代理加入一行額外輸出的資訊。

0. 先補充一點反射的知識

@Test
public void test_reflect() throws Exception {
    Class<UserApi> clazz = UserApi.class;
    Method queryUserInfo = clazz.getMethod("queryUserInfo");
    Object invoke = queryUserInfo.invoke(clazz.newInstance());
    System.out.println(invoke);
}

• 指數：⭐⭐
• 點評：有代理地方几乎就會有反射，他們是一套互相配合使用的功能類。在反射中可以呼叫方法、獲取屬性、拿到註解等相關內容。這些都可以與接下來的類代理組合使用，完成各種框架中的技術場景。

1. JDK代理方式

public class JDKProxy {

    public static <T> T getProxy(Class clazz) throws Exception {
        ClassLoader classLoader = Thread.currentThread().getContextClassLoader();
        return (T) Proxy.newProxyInstance(classLoader, new Class[]{clazz}, new InvocationHandler() {
            public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
                System.out.println(method.getName() + " 你被代理了，By JDKProxy！");
                return "小傅哥，公眾號：bugstack蟲洞棧 | 沉澱、分享、成長，讓自己和他人都能有所收穫！";
            }
        });
    }

}

@Test
public void test_JDKProxy() throws Exception {
    IUserApi userApi = JDKProxy.getProxy(IUserApi.class);
    String invoke = userApi.queryUserInfo();
    logger.info("測試結果：{}", invoke);
}

/**
 * 測試結果：
 * 
 * queryUserInfo 你被代理了，By JDKProxy！
 * 19:55:47.319 [main] INFO  org.itstack.interview.test.ApiTest - 測試結果：小傅哥，公眾號：bugstack蟲洞棧 | 沉澱、分享、成長，讓自己和他人都能有所收穫！
 *
 * Process finished with exit code 0
 */

• 指數：⭐⭐
• 場景：中介軟體開發、設計模式中代理模式和裝飾器模式應用
• 點評：這種JDK自帶的類代理方式是非常常用的一種，也是非常簡單的一種。基本會在一些中介軟體程式碼裡看到例如：資料庫路由元件、Redis元件等，同時我們也可以使用這樣的方式應用到設計模式中。

2. CGLIB代理方式

public class CglibProxy implements MethodInterceptor {
    public Object newInstall(Object object) {
        return Enhancer.create(object.getClass(), this);
    }
    public Object intercept(Object o, Method method, Object[] objects, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
        System.out.println("我被CglibProxy代理了");
        return methodProxy.invokeSuper(o, objects);
    }
}

@Test
public void test_CglibProxy() throws Exception {
    CglibProxy cglibProxy = new CglibProxy();
    UserApi userApi = (UserApi) cglibProxy.newInstall(new UserApi());
    String invoke = userApi.queryUserInfo();
    logger.info("測試結果：{}", invoke);
}

/**
 * 測試結果：
 * 
 * queryUserInfo 你被代理了，By CglibProxy！
 * 19:55:47.319 [main] INFO  org.itstack.interview.test.ApiTest - 測試結果：小傅哥，公眾號：bugstack蟲洞棧 | 沉澱、分享、成長，讓自己和他人都能有所收穫！
 *
 * Process finished with exit code 0
 */

• 指數：⭐⭐⭐
• 場景：Spring、AOP切面、鑑權服務、中介軟體開發、RPC框架等
• 點評：CGLIB不同於JDK，它的底層使用ASM位元組碼框架在類中修改指令碼實現代理，所以這種代理方式也就不需要像JDK那樣需要介面才能代理。同時得益於位元組碼框架的使用，所以這種代理方式也會比使用JDK代理的方式快1.5~2.0倍。

3. ASM代理方式

public class ASMProxy extends ClassLoader {

    public static <T> T getProxy(Class clazz) throws Exception {

        ClassReader classReader = new ClassReader(clazz.getName());
        ClassWriter classWriter = new ClassWriter(classReader, ClassWriter.COMPUTE_MAXS);

        classReader.accept(new ClassVisitor(ASM5, classWriter) {
            @Override
            public MethodVisitor visitMethod(int access, final String name, String descriptor, String signature, String[] exceptions) {

                // 方法過濾
                if (!"queryUserInfo".equals(name))
                    return super.visitMethod(access, name, descriptor, signature, exceptions);

                final MethodVisitor methodVisitor = super.visitMethod(access, name, descriptor, signature, exceptions);

                return new AdviceAdapter(ASM5, methodVisitor, access, name, descriptor) {

                    @Override
                    protected void onMethodEnter() {
                        // 執行指令；獲取靜態屬性
                        methodVisitor.visitFieldInsn(Opcodes.GETSTATIC, "java/lang/System", "out", "Ljava/io/PrintStream;");
                        // 載入常數 load constant
                        methodVisitor.visitLdcInsn(name + " 你被代理了，By ASM！");
                        // 呼叫方法
                        methodVisitor.visitMethodInsn(Opcodes.INVOKEVIRTUAL, "java/io/PrintStream", "println", "(Ljava/lang/String;)V", false);
                        super.onMethodEnter();
                    }
                };
            }
        }, ClassReader.EXPAND_FRAMES);

        byte[] bytes = classWriter.toByteArray();

        return (T) new ASMProxy().defineClass(clazz.getName(), bytes, 0, bytes.length).newInstance();
    }

}

@Test
public void test_ASMProxy() throws Exception {
    IUserApi userApi = ASMProxy.getProxy(UserApi.class);
    String invoke = userApi.queryUserInfo();
    logger.info("測試結果：{}", invoke);
}

/**
 * 測試結果：
 * 
 * queryUserInfo 你被代理了，By ASM！
 * 20:12:26.791 [main] INFO  org.itstack.interview.test.ApiTest - 測試結果：小傅哥，公眾號：bugstack蟲洞棧 | 沉澱、分享、成長，讓自己和他人都能有所收穫！
 *
 * Process finished with exit code 0
 */

• 指數：⭐⭐⭐⭐⭐
• 場景：全鏈路監控、破解工具包、CGLIB、Spring獲取類後設資料等
• 點評：這種代理就是使用位元組碼程式設計的方式進行處理，它的實現方式相對複雜，而且需要了解Java虛擬機器器規範相關的知識。因為你的每一步代理操作，都是在操作位元組碼指令，例如：Opcodes.GETSTATIC、Opcodes.INVOKEVIRTUAL，除了這些還有小200個常用的指令。但這種最接近底層的方式，也是最快的方式。所以在一些使用位元組碼插裝的全鏈路監控中，會非常常見。

4. Byte-Buddy代理方式

public class ByteBuddyProxy {

    public static <T> T getProxy(Class clazz) throws Exception {

        DynamicType.Unloaded<?> dynamicType = new ByteBuddy()
                .subclass(clazz)
                .method(ElementMatchers.<MethodDescription>named("queryUserInfo"))
                .intercept(MethodDelegation.to(InvocationHandler.class))
                .make();

        return (T) dynamicType.load(Thread.currentThread().getContextClassLoader()).getLoaded().newInstance();
    }

}

@RuntimeType
public static Object intercept(@Origin Method method, @AllArguments Object[] args, @SuperCall Callable<?> callable) throws Exception {
    System.out.println(method.getName() + " 你被代理了，By Byte-Buddy！");
    return callable.call();
}

@Test
public void test_ByteBuddyProxy() throws Exception {
    IUserApi userApi = ByteBuddyProxy.getProxy(UserApi.class);
    String invoke = userApi.queryUserInfo();
    logger.info("測試結果：{}", invoke);
}

/**
 * 測試結果：
 * 
 * queryUserInfo 你被代理了，By Byte-Buddy！
 * 20:19:44.498 [main] INFO  org.itstack.interview.test.ApiTest - 測試結果：小傅哥，公眾號：bugstack蟲洞棧 | 沉澱、分享、成長，讓自己和他人都能有所收穫！
 *
 * Process finished with exit code 0
 */

• 指數：⭐⭐⭐⭐
• 場景：AOP切面、類代理、元件、監控、紀錄檔
• 點評：Byte Buddy 也是一個位元組碼操作的類庫，但 Byte Buddy 的使用方式更加簡單。無需理解位元組碼指令，即可使用簡單的 API 就能很容易操作位元組碼，控制類和方法。比起JDK動態代理、cglib，Byte Buddy在效能上具有一定的優勢。另外，2015年10月，Byte Buddy被 Oracle 授予了 Duke’s Choice大獎。該獎項對Byte Buddy的「 Java技術方面的巨大創新 」表示讚賞。

5. Javassist代理方式

public class JavassistProxy extends ClassLoader {

    public static <T> T getProxy(Class clazz) throws Exception {

        ClassPool pool = ClassPool.getDefault();
        // 獲取類
        CtClass ctClass = pool.get(clazz.getName());
        // 獲取方法
        CtMethod ctMethod = ctClass.getDeclaredMethod("queryUserInfo");
        // 方法前加強
        ctMethod.insertBefore("{System.out.println(\"" + ctMethod.getName() + " 你被代理了，By Javassist\");}");

        byte[] bytes = ctClass.toBytecode();

        return (T) new JavassistProxy().defineClass(clazz.getName(), bytes, 0, bytes.length).newInstance();
    }

}

@Test
public void test_JavassistProxy() throws Exception {
    IUserApi userApi = JavassistProxy.getProxy(UserApi.class)
    String invoke = userApi.queryUserInfo();
    logger.info("測試結果：{}", invoke);
}

/**
 * 測試結果：
 * 
 * queryUserInfo 你被代理了，By Javassist
 * 20:23:39.139 [main] INFO  org.itstack.interview.test.ApiTest - 測試結果：小傅哥，公眾號：bugstack蟲洞棧 | 沉澱、分享、成長，讓自己和他人都能有所收穫！
 *
 * Process finished with exit code 0
 */

• 指數：⭐⭐⭐⭐
• 場景：全鏈路監控、類代理、AOP
• 點評：Javassist 是一個使用非常廣的位元組碼插裝框架，幾乎一大部分非入侵的全鏈路監控都是會選擇使用這個框架。因為它不想ASM那樣操作位元組碼導致風險，同時它的功能也非常齊全。另外，這個框架即可使用它所提供的方式直接編寫插裝程式碼，也可以使用位元組碼指令進行控制生成程式碼，所以綜合來看也是一個非常不錯的位元組碼框架。

四、總結

• 代理的實際目的就是通過一些技術手段，替換掉原有的實現類或者給原有的實現類注入新的位元組碼指令。而這些技術最終都會用到一些框架應用、中介軟體開發以及類似非入侵的全鏈路監控中。
• 一個技術棧深度的學習能讓你透徹的瞭解到一些基本的根本原理，通過這樣的學習可以解惑掉一些似懂非懂的疑問，也可以通過這樣技術的拓展讓自己有更好的工作機會和薪資待遇。
• 這些技術學起來並不會很容易，甚至可能還有一些燒腦。但每一段值得深入學習的技術都能幫助你突破一定階段的技術瓶頸。

五、系列推薦

• 位元組碼程式設計系列專題
• HashMap核心知識，擾動函數、負載因子、擴容連結串列拆分
• ThreadLocal 技術棧深度學習
• 握草，你竟然在程式碼裡下毒！