第6讲 | 动态代理是基于什么原理？

杨晓峰



该思维导图由 AI 生成，仅供参考

编程语言通常有各种不同的分类角度，动态类型和静态类型就是其中一种分类角度，简单区分就是语言类型信息是在运行时检查，还是编译期检查。
与其近似的还有一个对比，就是所谓强类型和弱类型，就是不同类型变量赋值时，是否需要显式地（强制）进行类型转换。
那么，如何分类 Java 语言呢？通常认为，Java 是静态的强类型语言，但是因为提供了类似反射等机制，也具备了部分动态类型语言的能力。
言归正传，今天我要问你的问题是，谈谈 Java 反射机制，动态代理是基于什么原理？
典型回答反射机制是 Java 语言提供的一种基础功能，赋予程序在运行时自省（introspect，官方用语）的能力。通过反射我们可以直接操作类或者对象，比如获取某个对象的类定义，获取类声明的属性和方法，调用方法或者构造对象，甚至可以运行时修改类定义。
动态代理是一种方便运行时动态构建代理、动态处理代理方法调用的机制，很多场景都是利用类似机制做到的，比如用来包装 RPC 调用、面向切面的编程（AOP）。
实现动态代理的方式很多，比如 JDK 自身提供的动态代理，就是主要利用了上面提到的反射机制。还有其他的实现方式，比如利用传说中更高性能的字节码操作机制，类似 ASM、cglib（基于 ASM）、Javassist 等。
考点分析这个题目给我的第一印象是稍微有点诱导的嫌疑，可能会下意识地以为动态代理就是利用反射机制实现的，这么说也不算错但稍微有些不全面。功能才是目的，实现的方法有很多。总的来说，这道题目考察的是 Java 语言的另外一种基础机制： 反射，它就像是一种魔法，引入运行时自省能力，赋予了 Java 语言令人意外的活力，通过运行时操作元数据或对象，Java 可以灵活地操作运行时才能确定的信息。而动态代理，则是延伸出来的一种广泛应用于产品开发中的技术，很多繁琐的重复编程，都可以被动态代理机制优雅地解决。
从考察知识点的角度，这道题涉及的知识点比较庞杂，所以面试官能够扩展或者深挖的内容非常多，比如：

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总结

Java中的动态代理是基于反射机制实现的一种方便运行时动态构建代理、动态处理代理方法调用的机制。通过反射，程序可以在运行时自省，直接操作类或对象，包括获取类定义、属性和方法，调用方法，甚至修改类定义。动态代理是一种广泛应用于产品开发中的技术，可以优雅地解决繁琐的重复编程问题，比如包装RPC调用、面向切面的编程（AOP）。实现动态代理的方式有多种，包括JDK提供的动态代理和基于字节码操作机制的实现方式，如ASM、cglib和Javassist。文章深入探讨了反射机制和动态代理的原理，考察了读者对这些知识点的了解和掌握程度，以及动态代理在业务系统中的应用场景和不同实现方式的取舍。反射机制的演进和动态代理的发展历程得到了详细阐述，同时对JDK动态代理和cglib动态代理进行了比较，分析了它们各自的优势和适用场景。此外，还探讨了动态代理在AOP等切面编程中的应用，以及动态代理在实践中的选择考量。总的来说，本文对Java反射和动态代理进行了全面而深入的探讨，适合想深入了解这些知识点的读者阅读。文章内容涉及的知识点庞杂，但对于想深入了解Java反射和动态代理的读者来说，是一篇值得阅读的文章。

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肖一林
提一些建议：应该从两条线讲这个问题，一条从代理模式，一条从反射机制。不要老担心篇幅限制讲不清问题，废话砍掉一些，深层次的内在原理多讲些（比如asm），容易自学的扩展知识可以用链接代替代理模式（通过代理静默地解决一些业务无关的问题，比如远程、安全、事务、日志、资源关闭……让应用开发者可以只关心他的业务）静态代理：事先写好代理类，可以手工编写，也可以用工具生成。缺点是每个业务类都要对应一个代理类，非常不灵活。动态代理：运行时自动生成代理对象。缺点是生成代理代理对象和调用代理方法都要额外花费时间。 JDK动态代理：基于Java反射机制实现，必须要实现了接口的业务类才能用这种办法生成代理对象。新版本也开始结合ASM机制。 cglib动态代理：基于ASM机制实现，通过生成业务类的子类作为代理类。 Java 发射机制的常见应用：动态代理（AOP、RPC）、提供第三方开发者扩展能力（Servlet容器，JDBC连接）、第三方组件创建对象（DI）…… 我水平比较菜，希望多学点东西，希望比免费知识层次更深些，也不光是为了面试，所以提提建议。
作者回复: 谢谢反馈，类似ASM这种字节码操纵是有单独章节覆盖的，前面基础篇有个整体印象，免得陷入细节；Java内部动态生成还有其他领域，比如Lambda实现机制，个人认为一起分析会连贯一些
2018-05-17
16
671
云学
看了好多篇文章，总体感觉是比较累，无论读者是否具有java背景，都应该让他看懂，而不是越看越糊涂，疑问反而更多了
作者回复: 非常感谢，读者基础不同，我尽量兼顾并增加基础的介绍，因为也有反馈希望可以更全面、深入... 有好的建议请不吝赐教
2018-06-09
6
63
Douglas
好像和啥原理没啥关系吧，总结来说就是jdk 自身的反射机制或用第三方库，哪哪看到的都这样说，一笔带过
作者回复: 谢谢反馈，字节码操作、运行时拦截、加载期编织、Java agent等，会和Aop单独介绍，那些内容不是几句话说得完
2018-05-17

34
bigfish
本来资质愚笨，看不懂很多东西的原理.想进来学习一下，jdk动态代理的原理和cglib代理原理等一些原理性的东西（其他章节也是如此）.发现听到原理性的东西不多都是一带而过.其实您做的课件针对很多点都是一带而过，听到某个名词一下来了兴趣继续一听结束了.我们都知道Java很大很多可以研究的，其实我们想听的很多是一些点的原理，讲完原理在结合实际应用阐述一下.也许我们就会有些豁然明朗的感觉.希望能理解一下！！！
作者回复: 谢谢反馈，后面类加载章节介绍了两者底层机制，照顾下不同基础的读者
2018-07-08
2
20
正光
整体感觉讲的太浅，水上漂的感觉
作者回复: 具体底层细节在jvm字节码操纵那一讲，难度把握不准请见谅
2018-08-04
3
17
约书亚
先回答问题： 99%的Java程序员应该都间接使用了AOP。自己项目里直接编写的，比如调用追踪，通用日志，自动重试反射和AOP真是双刃剑效果拔群的技术。从MVC开始约定胜过配置的开发理念大行其道，ORM自动映射，plugin模式，到现在的spring + boot +cloud 的declarative编程大量基于此实现，可以说没有反射和AOP就没有Java的今天。反面就是，自己想进行定制化的改造封装真挺苦逼再提问题： 1. 听到过个说法，反射慢因为一是获取Field，Method等要进行元数据的查找，这里有字符串匹配操作。二是Invoke时，要进行一些安全性上的检查。这种说法对么？JVM在解释执行的时候就不做一些操作内存操作的检查了么？如果不对，那原因是什么？还有没有其他？ 2. 以前写C#的，里面可以拼表达式树，运行时生成一个函数（不需要有对象），理论上性能是和手写代码一样的，但可以缓存起来。这解决的是手写中间代码太难的问题。请问Java有这种类似的功能嘛？
作者回复: 1.基本如此；反射是相对保证类型安全的，我觉得要比较也是和methodhandle之类对比，那个更是接近jvm内部的黑盒，性能更好 2.你是说lambda？也是需要jvm生成call site，然后invokedynamic之类调用，所以首次调用开销明显，C#不了解，不过动态生成的感觉都是如此吧；这东西目前没有cache，如果你说的是存储在文件系统；未来，嘿嘿…… 这些太零碎，说过了会有单独章节介绍，不然没基础的就晕了，还用不上
2018-05-17

12
THROW
老师可以在分享结束时推荐一些好的文章，书籍甚至演讲之类的么？
作者回复: 没问题，喜欢底层，去查查JavaOne，FOSDEM，jvmsummit等
2018-05-17

9
灰飞灰猪不会灰飞.烟灭
cglib是怎么实现对目标对象的拦截的呢？
作者回复: 计划单独介绍
2018-05-17

4
蒙奇D路飞
感觉细节层面缺少具体描述，希望后续对底层原理的描述更细致些~
作者回复: 谢谢反馈，有章节介绍类似字节码操纵之类底层技术，照顾不同基础
2018-05-28

2
陈坤
说的很多都是表层的！比如可以针对cglib，深入讲讲原理
作者回复: 谢谢，第24讲补充了一些底层原理性分析
2018-11-23

1

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