CGLIB（Code Generation Library）是一个强大的字节码生成库，用于在运行时生成代理类。CGLIB 实现了动态代理，与 Java 的 Proxy 不同，它不要求目标类实现接口，而是通过生成目标类的子类来实现代理。这使得 CGLIB 可以代理那些没有实现接口的类。接下来，我们从底层原理分析 CGLIB 的工作机制。

1. CGLIB 的基本原理

CGLIB 主要通过字节码增强技术，在运行时动态生成代理类，它的核心是基于 ASM 库操作字节码，从而生成一个继承自目标类的代理类。这意味着，CGLIB 通过生成目标类的子类并重写方法来实现代理，而不是像 java.lang.reflect.Proxy 那样基于接口进行代理。

CGLIB 代理的基本流程可以总结为以下几点：

• 创建代理类的子类：CGLIB 通过继承目标类来生成代理类。因此，CGLIB 不能代理 final 类，因为 final 类无法被继承。
• 重写方法：CGLIB 代理类会重写目标类的非 final 方法，在重写的方法中加入自定义的拦截逻辑，例如方法增强、日志记录等。
• MethodInterceptor：CGLIB 的核心拦截机制是通过 MethodInterceptor 接口来实现的，所有被代理的方法调用都会被拦截，并进入 intercept() 方法处理。

2. CGLIB 的工作流程

CGLIB 生成动态代理类的过程大致可以分为以下几个步骤：

步骤 1: 代理类的生成

CGLIB 的代理类是通过继承目标类来生成的，因此代理类实际上是目标类的子类。在代理类中，CGLIB 会重写目标类的非 final 方法，以便在方法调用时加入自定义逻辑。

步骤 2: 拦截方法的调用

CGLIB 代理类会将所有方法的调用委托给 MethodInterceptor。这个拦截器是 CGLIB 的核心组件，当代理对象的方法被调用时，MethodInterceptor 会拦截这个调用，并决定是否继续调用原始方法，或者返回自定义结果。

java">public class MyMethodInterceptor implements MethodInterceptor {@Overridepublic Object intercept(Object obj, Method method, Object[] args, MethodProxy proxy) throws Throwable {System.out.println("Before method: " + method.getName());Object result = proxy.invokeSuper(obj, args);System.out.println("After method: " + method.getName());return result;}
}

在这个例子中，intercept 方法通过 proxy.invokeSuper() 调用目标类的原始方法，并在调用前后加入自定义的逻辑。

步骤 3: 使用 Enhancer 创建代理对象

CGLIB 提供了 Enhancer 类用于生成代理对象。通过设置被代理的目标类和自定义的 MethodInterceptor，Enhancer 会动态生成代理类并返回代理对象。

java">Enhancer enhancer = new Enhancer();
enhancer.setSuperclass(TargetClass.class);
enhancer.setCallback(new MyMethodInterceptor());
TargetClass proxy = (TargetClass) enhancer.create();

Enhancer 的 create() 方法会生成目标类的代理子类，并返回代理实例。

步骤 4: 代理方法的调用

当客户端调用代理对象的方法时，调用会被 MethodInterceptor 拦截。在拦截器中，代理类可以在方法调用前后插入自定义逻辑，或者完全改变方法的执行结果。

cglib生成代理类源码分析

虽然生成的类源码不易直接查看，但其逻辑结构类似于下面的伪代码：

java">public class RealService$$EnhancerByCGLIB extends RealService {private MethodInterceptor interceptor;public RealService$$EnhancerByCGLIB(MethodInterceptor interceptor) {this.interceptor = interceptor;}@Overridepublic void doSomething() {try {Method method = RealService.class.getMethod("doSomething");interceptor.intercept(this, method, null, null); // 调用拦截器} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}
}

这个代理类的结构说明：

1. 继承目标类 RealService：CGLIB 生成的代理类是 RealService 的子类，因此它继承了所有 RealService的方法。
2. 拦截器 interceptor：代理类持有一个 MethodInterceptor 实例，在方法调用时会调用 interceptor 的 intercept 方法。
3. 方法重写：代理类会重写父类的方法，在调用方法时先通过拦截器进行额外的处理，然后调用原方法逻辑（通过 invokeSuper 调用父类方法）。

3. CGLIB 与 JDK 动态代理的区别

• 代理方式：JDK 动态代理基于接口代理，而 CGLIB 基于子类继承代理。这意味着 CGLIB 可以代理没有实现接口的类，而 JDK 代理只能代理实现了接口的类。
• 性能：CGLIB 生成的代理类在首次调用时需要进行字节码生成和类加载，这使得初次创建代理类的速度比 JDK 动态代理慢。但在后续的调用中，CGLIB 的执行效率较高，因为代理类已经生成并被加载到内存中。
• 可代理范围：JDK 动态代理只能代理实现接口的类，而 CGLIB 可以代理所有非 final 类，但不能代理 final 方法。

4. CGLIB 的底层原理 - ASM 字节码操作

CGLIB 的核心是通过 ASM 库直接操作字节码。ASM 是一个 Java 字节码操作框架，允许开发者动态生成、修改 Java 类。CGLIB 使用 ASM 生成代理类的字节码，并动态加载到 JVM 中。

ASM 字节码增强的基本原理：

1. ClassReader：用于读取目标类的字节码。
2. ClassWriter：用于生成新的字节码，通常通过继承或修改现有的类字节码生成新的类。
3. MethodVisitor：用于访问方法的字节码指令，从而可以修改方法的实现。

在 CGLIB 中，当我们使用 Enhancer 生成代理类时，CGLIB 会通过 ASM 读取目标类的字节码，并根据 MethodInterceptor 的配置动态生成代理类的字节码。然后，JVM 会将这些动态生成的字节码加载到内存中，从而完成代理类的创建。

5. CGLIB 的应用场景

CGLIB 在以下场景中非常有用：

• 没有实现接口的类的代理：当目标类没有实现任何接口时，JDK 动态代理无法工作，这时可以使用 CGLIB 来为目标类创建代理。
• 方法增强：在方法调用的前后加入逻辑，如日志记录、事务管理等。
• AOP 实现：CGLIB 是 Spring AOP 的核心实现之一，当需要为没有接口的类实现 AOP 时，Spring 使用 CGLIB 来生成代理。

6. CGLIB 的限制

• 不能代理 final 类或 final 方法：因为 CGLIB 是通过生成子类来实现代理的，所以它无法代理 final 修饰的类或方法。
• 内存开销：由于 CGLIB 动态生成了代理类的字节码，因此会占用更多的内存，代理的类越多，内存开销越大。
• 初次代理的性能问题：首次代理时，CGLIB 需要生成字节码并加载到 JVM 中，这个过程相对较慢。不过后续调用性能较好。

7. 总结

CGLIB 动态代理基于子类继承，通过字节码操作技术（如 ASM）动态生成代理类。它可以在运行时增强类的功能，使得开发者无需修改原有类的代码就能实现日志、权限校验等功能。虽然 CGLIB 在性能上有一定的开销，但其强大的代理能力使得它在 Spring 等框架中得到了广泛应用。