Cglib和jdk動態代理的區別及運行性能比較


動態代理解決了方法之間的緊耦合,IOC解決了類與類之間的緊耦合!

Cglib和jdk動態代理的區別?
1、Jdk動態代理:利用攔截器(必須實現InvocationHandler)加上反射機制生成一個代理接口的匿名類,在調用具體方法前調用InvokeHandler來處理
2、 Cglib動態代理:利用ASM框架,對代理對象類生成的class文件加載進來,通過修改其字節碼生成子類來處理
什么時候用cglib什么時候用jdk動態代理?
1、目標對象生成了接口 默認用JDK動態代理
2、如果目標對象使用了接口,可以強制使用cglib
3、如果目標對象沒有實現接口,必須采用cglib庫,Spring會自動在JDK動態代理和cglib之間轉換
JDK動態代理和cglib字節碼生成的區別?
1、JDK動態代理只能對實現了接口的類生成代理,而不能針對類
2、Cglib是針對類實現代理,主要是對指定的類生成一個子類,覆蓋其中的方法,並覆蓋其中方法的增強,但是因為采用的是繼承,所以該類或方法最好不要生成final,對於final類或方法,是無法繼承的
Cglib比JDK快?
1、cglib底層是ASM字節碼生成框架,但是字節碼技術生成代理類,在JDL1.6之前比使用java反射的效率要高
2、在jdk6之后逐步對JDK動態代理進行了優化,在調用次數比較少時效率高於cglib代理效率
3、只有在大量調用的時候cglib的效率高,但是在1.8的時候JDK的效率已高於cglib
4、Cglib不能對聲明final的方法進行代理,因為cglib是動態生成代理對象,final關鍵字修飾的類不可變只能被引用不能被修改
Spring如何選擇是用JDK還是cglib?
1、當bean實現接口時,會用JDK代理模式
2、當bean沒有實現接口,用cglib實現
3、可以強制使用cglib(在spring配置中加入<aop:aspectj-autoproxy proxyt-target-class=”true”/>)
一. Cglib原理
動態生成一個要代理的子類,子類重寫要代理的類的所有不是final的方法。在子類中采用方法攔截技術攔截所有的父類方法的調用,順勢織入橫切邏輯,它比Java反射的jdk動態代理要快
Cglib是一個強大的、高性能的代碼生成包,它被廣泛應用在許多AOP框架中,為他們提供方法的攔截
 
最底層的是字節碼Bytecode,字節碼是java為了保證依次運行,可以跨平台使用的一種虛擬指令格式
在字節碼文件之上的是ASM,只是一種直接操作字節碼的框架,應用ASM需要對Java字節碼、class結構比較熟悉
位於ASM上面的是Cglib,groovy、beanshell,后來那個種並不是Java體系中的內容是腳本語言,他們通過ASM框架生成字節碼變相執行Java代碼,在JVM中程序執行不一定非要寫java代碼,只要能生成java字節碼,jvm並不關系字節碼的來源
位於cglib、groovy、beanshell之上的就是hibernate和spring AOP
最上面的是applications,既具體應用,一般是一個web項目或者本地跑一個程序、
使用cglib代碼對類做代理?
使用cglib定義不同的攔截策略?
構造函數不攔截方法
用MethodInterceptor和Enhancer實現一個動態代理
Jdk中的動態代理
JDK中的動態代理是通過反射類Proxy以及InvocationHandler回調接口實現的,但是JDK中所有要進行動態代理的類必須要實現一個接口,也就是說只能對該類所實現接口中定義的方法進行代理,這在實際編程中有一定的局限性,而且使用反射的效率也不高
Cglib實現
使用cglib是實現動態代理,不受代理類必須實現接口的限制,因為cglib底層是用ASM框架,使用字節碼技術生成代理類,你使用Java反射的效率要高,cglib不能對聲明final的方法進行代理,因為cglib原理是動態生成被代理類的子類
 
Cglib的第三方庫提供的動態代理
 1 /**
 2  * 動態代理:
 3  *  特點:字節碼隨用隨創建,隨用隨加載
 4  *  作用:不修改源碼的基礎上對方法增強
 5  *  分類:
 6  *      基於接口的動態代理
 7  *      基於子類的動態代理
 8  *  基於子類的動態代理:
 9  *      涉及的類:Enhancer
10  *      提供者:第三方cglib庫
11  *  如何創建代理對象:
12  *      使用Enhancer類中的create方法
13  *  創建代理對象的要求:
14  *      被代理類不能是最終類
15  *  newProxyInstance方法的參數:在使用代理時需要轉換成指定的對象
16  *      ClassLoader:類加載器
17  *          他是用於加載代理對象字節碼的。和被代理對象使用相同的類加載器。固定寫法
18  *      Callback:用於提供增強的代碼
19  *          他是讓我們寫如何代理。我們一般寫一個該接口的實現類,通常情況加都是匿名內部類,但不是必須的。
20  *          此接口的實現類,是誰用誰寫。
21  *          我們一般寫的都是該接口的子接口實現類,MethodInterceptor
22  */
23 com.dynamic.cglib.Producer cglibProducer= (com.dynamic.cglib.Producer) Enhancer.create(
24         com.dynamic.cglib.Producer.class,
25         new MethodInterceptor() {
26             /**
27              *  執行被代理對象的任何方法都會經過該方法
28              * @param obj
29              * @param method
30              * @param args
31              *      以上三個參數和基於接口的動態代理中invoke方法的參數是一樣的
32              * @param proxy:當前執行方法的代理對象
33              * @return
34              * @throws Throwable
35              */
36             @Override
37             public Object intercept(Object obj, Method method, Object[] args, MethodProxy proxy) throws Throwable {
38                 Object returnValue=null;
39                 Float money=(Float)args[0];
40                 if("saleProduct".equals(method.getName())){
41                    returnValue= method.invoke(producer,money*0.8f);
42                 }
43                 return returnValue;
44             }
45         }
46 );
47 cglibProducer.saleProduct(100.0f);
JDK本身提供的動態代理實現
 1 /**
 2          * 動態代理:
 3          *  特點:字節碼隨用隨創建,隨用隨加載
 4          *  作用:不修改源碼的基礎上對方法增強
 5          *  分類:
 6          *      基於接口的動態代理
 7          *      基於子類的動態代理
 8          *  基於接口的動態代理:
 9          *      涉及的類:proxy
10          *      提供者:Jdk官方
11          *  如何創建代理對象:
12          *      使用Proxy類中的newProxyInstance方法
13          *  創建代理對象的要求:
14          *      被代理類最少實現一個接口,如果沒有則不能使用
15          *  newProxyInstance方法的參數:在使用代理時需要轉換成指定的對象
16          *      ClassLoader:類加載器
17          *          他是用於加載代理對象字節碼的。和被代理對象使用相同的類加載器。固定寫法
18          *      Class[]:字節碼數組
19          *          它是用於讓代理對象和被代理對象有相同方法。固定寫法
20          *      InvocationHandler:用於提供增強的代碼
21          *          他是讓我們寫如何代理。我們一般寫一個該接口的實現類,通常情況加都是匿名內部類,但不是必須的。
22          *          此接口的實現類,是誰用誰寫。
23          */
24        IProducer proxyProducer=  (IProducer) Proxy.newProxyInstance(
25                 producer.getClass().getClassLoader(),
26                 producer.getClass().getInterfaces(),
27 
28                new InvocationHandler() {
29                    /**
30                     * 作用:執行被代理對象的任何接口方法都會經過該方法
31                     * @param proxy  代理對象的引用
32                     * @param method 當前執行的方法
33                     * @param args   當前執行方法所需的參數
34                     * @return       和被代理對象有相同返回值
35                     * @throws Throwable
36                     */
37                     @Override
38                     public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
39 //                        提供增強的代碼
40 //                        1、獲取方法執行的參數
41                         Object returnValue=null;
42                         Float money=(Float)args[0];
43                         if("saleProduct".equals(method.getName())){
44                            returnValue= method.invoke(producer,money*0.8f);
45                         }
46                         return returnValue;
47                     }
48                 }
49         );
JDK和Cglib的區別:
 
Cglib
JDK
是否提供子類代理
是否提供接口代理
是(可強制)
區別
必須依賴於CGLib的類庫,但是它需要類來實現任何接口代理的是指定的類生成一個子類,覆蓋其中的方法
實現InvocationHandler 
使用Proxy.newProxyInstance產生代理對象
被代理的對象必須要實現接口

 

Cglib 與 JDK動態代理的運行性能比較

都說 Cglib 創建的動態代理的運行性能比 JDK 動態代理能高出大概 10 倍,今日抱着懷疑精神驗證了一下,發現情況有所不同,遂貼出實驗結果,以供參考和討論。

代碼很簡單,首先,定義一個 Test 接口,和一個實現 TestImpl 。Test 接口僅定義一個方法 test,對傳入的 int 參數加 1 后返回。代碼如下:

package my.test;

public interface Test {
    
    public int test(int i);
    
}
package my.test;

public class TestImpl implements Test{
    public int test(int i) {
        return i+1;
    }
}
然后,定義了三種代理的實現:裝飾者模式實現的代理(decorator),JDK 動態代理(dynamic proxy) 和 Cglib 動態代理 (cglib proxy)。代碼如下:
package my.test;

public class DecoratorTest implements Test{
    private Test target;
    
    public DecoratorTest(Test target) {
        this.target = target;
    }

    public int test(int i) {
        return target.test(i);
    }
}
package my.test;

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

public class DynamicProxyTest implements InvocationHandler {
    private Test target;

    private DynamicProxyTest(Test target) {
        this.target = target;
    }

    public static Test newProxyInstance(Test target) {
        return (Test) Proxy
                .newProxyInstance(DynamicProxyTest.class.getClassLoader(),
                        new Class<?>[] { Test.class },
                        new DynamicProxyTest(target));

    }

    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
            throws Throwable {
        return method.invoke(target, args);
    }
}
package my.test;

import java.lang.reflect.Method;

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

public class CglibProxyTest implements MethodInterceptor {
    
    private CglibProxyTest() {
    }
    
    public static <T extends Test> Test newProxyInstance(Class<T> targetInstanceClazz){
        Enhancer enhancer = new Enhancer();
        enhancer.setSuperclass(targetInstanceClazz);
        enhancer.setCallback(new CglibProxyTest());
        return (Test) enhancer.create();
    }

    public Object intercept(Object obj, Method method, Object[] args,
            MethodProxy proxy) throws Throwable {
        return proxy.invokeSuper(obj, args);
    }

}

以 TestImpl 的調用耗時作為基准,對比通過其它三種代理進行調用的耗時。測試代碼如下:

package my.test;

import java.util.LinkedHashMap;
import java.util.Map;

public class ProxyPerfTester {

    public static void main(String[] args) {
        //創建測試對象;
        Test nativeTest = new TestImpl();
        Test decorator = new DecoratorTest(nativeTest);
        Test dynamicProxy = DynamicProxyTest.newProxyInstance(nativeTest);
        Test cglibProxy = CglibProxyTest.newProxyInstance(TestImpl.class);

        //預熱一下;
        int preRunCount = 10000;
        runWithoutMonitor(nativeTest, preRunCount);
        runWithoutMonitor(decorator, preRunCount);
        runWithoutMonitor(cglibProxy, preRunCount);
        runWithoutMonitor(dynamicProxy, preRunCount);
        
        //執行測試;
        Map<String, Test> tests = new LinkedHashMap<String, Test>();
        tests.put("Native   ", nativeTest);
        tests.put("Decorator", decorator);
        tests.put("Dynamic  ", dynamicProxy);
        tests.put("Cglib    ", cglibProxy);
        int repeatCount = 3;
        int runCount = 1000000;
        runTest(repeatCount, runCount, tests);
        runCount = 50000000;
        runTest(repeatCount, runCount, tests);
    }
    
    private static void runTest(int repeatCount, int runCount, Map<String, Test> tests){
        System.out.println(String.format("\n==================== run test : [repeatCount=%s] [runCount=%s] [java.version=%s] ====================", repeatCount, runCount, System.getProperty("java.version")));
        for (int i = 0; i < repeatCount; i++) {
            System.out.println(String.format("\n--------- test : [%s] ---------", (i+1)));
            for (String key : tests.keySet()) {
                runWithMonitor(tests.get(key), runCount, key);
            }
        }
    }
    
    private static void runWithoutMonitor(Test test, int runCount) {
        for (int i = 0; i < runCount; i++) {
            test.test(i);
        }
    }
    
    private static void runWithMonitor(Test test, int runCount, String tag) {
        long start = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < runCount; i++) {
            test.test(i);
        }
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("["+tag + "] Elapsed Time:" + (end-start) + "ms");
    }
}

測試用例分別在 jdk6、 jdk7、jdk8 下進行了測試,每次測試分別以 1,000,000 和 50,000,000 循環次數調用 test 方法,並重復3次。

  • jdk6 下的測試結果如下:
==================== run test : [repeatCount=3] [runCount=1000000] [java.version=1.6.0_45] ====================

--------- test : [1] ---------
[Native   ] Elapsed Time:2ms
[Decorator] Elapsed Time:12ms
[Dynamic  ] Elapsed Time:31ms
[Cglib    ] Elapsed Time:31ms

--------- test : [2] ---------
[Native   ] Elapsed Time:7ms
[Decorator] Elapsed Time:7ms
[Dynamic  ] Elapsed Time:31ms
[Cglib    ] Elapsed Time:27ms

--------- test : [3] ---------
[Native   ] Elapsed Time:7ms
[Decorator] Elapsed Time:6ms
[Dynamic  ] Elapsed Time:23ms
[Cglib    ] Elapsed Time:29ms

==================== run test : [repeatCount=3] [runCount=50000000] [java.version=1.6.0_45] ====================

--------- test : [1] ---------
[Native   ] Elapsed Time:212ms
[Decorator] Elapsed Time:226ms
[Dynamic  ] Elapsed Time:1054ms
[Cglib    ] Elapsed Time:830ms

--------- test : [2] ---------
[Native   ] Elapsed Time:184ms
[Decorator] Elapsed Time:222ms
[Dynamic  ] Elapsed Time:1020ms
[Cglib    ] Elapsed Time:826ms

--------- test : [3] ---------
[Native   ] Elapsed Time:184ms
[Decorator] Elapsed Time:208ms
[Dynamic  ] Elapsed Time:979ms
[Cglib    ] Elapsed Time:832ms

  測試結果表明:jdk6 下,在運行次數較少的情況下,jdk動態代理與 cglib 差距不明顯,甚至更快一些;而當調用次數增加之后, cglib 表現稍微更快一些,然而僅僅是“稍微”好一些,遠沒達到 10 倍差距。

  • jdk7 下的測試結果如下:
==================== run test : [repeatCount=3] [runCount=1000000] [java.version=1.7.0_60] ====================

--------- test : [1] ---------
[Native   ] Elapsed Time:2ms
[Decorator] Elapsed Time:12ms
[Dynamic  ] Elapsed Time:19ms
[Cglib    ] Elapsed Time:26ms

--------- test : [2] ---------
[Native   ] Elapsed Time:3ms
[Decorator] Elapsed Time:5ms
[Dynamic  ] Elapsed Time:17ms
[Cglib    ] Elapsed Time:20ms

--------- test : [3] ---------
[Native   ] Elapsed Time:4ms
[Decorator] Elapsed Time:4ms
[Dynamic  ] Elapsed Time:13ms
[Cglib    ] Elapsed Time:27ms

==================== run test : [repeatCount=3] [runCount=50000000] [java.version=1.7.0_60] ====================

--------- test : [1] ---------
[Native   ] Elapsed Time:208ms
[Decorator] Elapsed Time:210ms
[Dynamic  ] Elapsed Time:551ms
[Cglib    ] Elapsed Time:923ms

--------- test : [2] ---------
[Native   ] Elapsed Time:238ms
[Decorator] Elapsed Time:210ms
[Dynamic  ] Elapsed Time:483ms
[Cglib    ] Elapsed Time:872ms

--------- test : [3] ---------
[Native   ] Elapsed Time:217ms
[Decorator] Elapsed Time:208ms
[Dynamic  ] Elapsed Time:494ms
[Cglib    ] Elapsed Time:881ms

測試結果表明:jdk7 下,情況發生了逆轉!在運行次數較少(1,000,000)的情況下,jdk動態代理比 cglib 快了差不多30%;而當調用次數增加之后(50,000,000), 動態代理比 cglib 快了接近1倍。

接下來再看看jdk8下的表現如何。

  • jdk8 下的測試結果如下:
==================== run test : [repeatCount=3] [runCount=1000000] [java.version=1.8.0_05] ====================

--------- test : [1] ---------
[Native   ] Elapsed Time:5ms
[Decorator] Elapsed Time:11ms
[Dynamic  ] Elapsed Time:27ms
[Cglib    ] Elapsed Time:52ms

--------- test : [2] ---------
[Native   ] Elapsed Time:4ms
[Decorator] Elapsed Time:6ms
[Dynamic  ] Elapsed Time:11ms
[Cglib    ] Elapsed Time:24ms

--------- test : [3] ---------
[Native   ] Elapsed Time:4ms
[Decorator] Elapsed Time:5ms
[Dynamic  ] Elapsed Time:9ms
[Cglib    ] Elapsed Time:26ms

==================== run test : [repeatCount=3] [runCount=50000000] [java.version=1.8.0_05] ====================

--------- test : [1] ---------
[Native   ] Elapsed Time:194ms
[Decorator] Elapsed Time:211ms
[Dynamic  ] Elapsed Time:538ms
[Cglib    ] Elapsed Time:965ms

--------- test : [2] ---------
[Native   ] Elapsed Time:194ms
[Decorator] Elapsed Time:214ms
[Dynamic  ] Elapsed Time:503ms
[Cglib    ] Elapsed Time:969ms

--------- test : [3] ---------
[Native   ] Elapsed Time:190ms
[Decorator] Elapsed Time:209ms
[Dynamic  ] Elapsed Time:495ms
[Cglib    ] Elapsed Time:939ms

測試結果表明:jdk8 下,延續了 JDK7 下的驚天大逆轉!不過還觀察另外有一個細微的變化,從絕對值來看 cglib 在 jdk8 下的表現似乎比 jdk7 還要差一點點,盡管只是一點點,但經過反復多次的執行仍然是這個趨勢(注:這個趨勢的結論並不嚴謹,只是捎帶一提,如需得出結論還需進行更多樣的對比實驗)。

結論:從 jdk6 到 jdk7、jdk8 ,動態代理的性能得到了顯著的提升,而 cglib 的表現並未跟上,甚至可能會略微下降。傳言的 cglib 比 jdk動態代理高出 10 倍的情況也許是出現在更低版本的 jdk 上吧。

以上測試用例雖然簡單,但揭示了 jdk 版本升級可能會帶來一些新技術改變,會使我們以前的經驗失效。放在真實業務場景下時,還需要按照實際情況進行測試后才能得出特定於場景的結論。

總之,實踐出真知,還要與時俱進地去檢視更新一些以往經驗。

注:上述實驗中 cglib 的版本是 3.1 。

 

轉載: Cglib和jdk動態代理的區別

         Cglib 與 JDK動態代理的運行性能比較

 


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