Cglib invoke为什么会死循环?

Cglib invoke为什么会死循环?

案例分析

package com.demo;

public class UserService {

    public void addUser(){
        System.out.println("添加用户");
    }
}

简单介绍下UserService 模拟数据层操作，TxHelper作为一个cglib增强的回调.

package com.demo;

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

import java.lang.reflect.Method;

public class TxHelper implements MethodInterceptor {

    public Object intercept(final Object obj, final Method method, final Object[] args, final MethodProxy proxy) throws Throwable {
        System.out.println("开启事务");
        
        Object res=proxy.invokeSuper(obj,args);
//      这里调用invoke方法就会导致死循环从而栈溢出
//      Object res=proxy.invoke(obj,args);
        
        System.out.println("关闭事务");
        return res;
    }

    /*这个方法根据clazz使用空参构造器获取clazz的cglib子类*/
    public Object getInstance(Class clazz){
        Enhancer enhancer=new Enhancer();
        enhancer.setSuperclass(clazz);
        enhancer.setCallback(this);
        return enhancer.create();
    }

    public Object getInstance2(Class clazz,Class params[],Object[] args){
        Enhancer enhancer=new Enhancer();
        enhancer.setSuperclass(clazz);
        enhancer.setCallback(this);
        return enhancer.create(params,args);
    }
}

TxHelper中为了节省代码量，将获取Cglib生成的子类写在TxHelper中，即getInstance(class)和getInstance2(clazz,clazz[],Object[])方法，都是调用的Enhancer.create来获取Cglib子类.

Cglib依赖添加

<dependencies>
      <dependency>
          <groupId>cglib</groupId>
          <artifactId>cglib</artifactId>
          <version>2.2</version>
      </dependency>

      <dependency>
          <groupId>asm</groupId>
          <artifactId>asm-util</artifactId>
          <version>3.1</version>
      </dependency>
  </dependencies>

依赖说明：cglib2.2版本只依赖于asm3.1，asm-util是asm的相关工具包，这里引入是另有目的.

测试方法

package com.demo;
import net.sf.cglib.core.DebuggingClassWriter;

public class UserServiceTests {

    public static void main(String[] args) {
        //设置cglib.debugLocation属性指定将动态代理的类指定生成在哪里
        // 以下方式等价于  -Dcglib.debugLocation=E:\\data\\blog
        System.setProperty(DebuggingClassWriter.DEBUG_LOCATION_PROPERTY,"E:\\data\\blog");
        UserService userService= (UserService) new TxHelper().getInstance(UserService.class);
        userService.addUser();

    }
}

测试方法说明： System.setProperty(DebuggingClassWriter.DEBUG_LOCATION_PROPERTY)是用于设置 cglib动态代理的子类生成的位置，等价于启动参数 -Dcglib.debugLocation=E:\\data\\blog，这样就可以将代理子类生成到我们指定目录。上面额外引入的依赖 asm-util则是会将动态生成的子类的字节码展示出来。

public static final String DEBUG_LOCATION_PROPERTY = "cglib.debugLocation";

测试效果

可以看到methodProxy.invokeSuper方法会调用父类的方法 成功添加父类，至于另外的情况最后再分析.

进入之前设置的cglib.debugLocation指定的目录，查看cglib生成的子类class文件.

在该目录下的自己的包名文件夹com/demo下会有我们的UserService的cglib子类，额外的还有net/sf/cglib/core以及net/sf/cglib/proxy这两个cglib额外生成的层级目录，因为上面引入了 asm-util ，所以伴随着class文件，还会有一些特殊的 asm 文件，asm 文件使用notepad++等工具就可以查看了，这些asm文件记录着每一个类生成过程中字节码.

查看cglib生成的 class文件

可以看到我们的UserService类就已经生成了三个class文件，其中UserService$$EnhancerByCGLIB$$268385a2可以理解为是 UserService的真实子类，而 UserService$$FastClassByCGLIB$$417ebd8c和UserService$$EnhancerByCGLIB$$268385a2$$FastClassByCGLIB$$c6a21d27 则是计算动态代理类调用方法走父类还是本身的方法，这里后面也会发现CGLIB比反射效率高（我的理解，直接调用会比反射效率高）.

查看 **asm ** 文件

补充一点：class version 46.0代表 JDK1.2版本编译的class文件，高版本编译环境可编译低版本编译过来的Class文件，但是低版本的JDK1.7就不能编译JDK1.8的class文件了，这时候尝试编译会报错：Unsupported major version

CGLIB子类一探究竟

上面测试效果、CGLIB子类我们都获取到了，甭管怎么生成的CGLIB子类，我们先来看看，CGLIB子类究竟长啥样？

通常会用 jd-gui 工具查看class文件，但是cglib生成的子类用 jd-gui 查看效果不是很好，不利于阅读，查看方式：直接将class文件拖到 IDEA 中，就可以查看反编译后的代码.

我不太习惯看反编译后的 class 文件，于是就将 class文件的内容复制到 com/demo目录下，并且修改文件名为 .java结尾，但是class文件内容直接复制到java 文件中，会有好多处红叉报错：一一解决下. 这里改成java文件只是为了方便自己阅读，不能用来调试.

动态代理子类的java文件

第一处报错： final类型变量可能没初始化，导致编译不过；其实cglib是初始化了，但是为啥IDEA不认呢?

先说解决方法: 将final 关键字都去掉

其实cglib关于 final变量都是初始化了的，一个静态代码块调用 CGLIB$STATICHOOK1，在静态方法CGLIB$STATICHOOK1中进行了初始化，但是为啥IDEA不认呢？

 static {
        CGLIB$STATICHOOK1();
    }
 
static void CGLIB$STATICHOOK1() {
        CGLIB$THREAD_CALLBACKS = new ThreadLocal();
        CGLIB$emptyArgs = new Object[0];
        Class var0 = Class.forName("com.demo.UserService$$EnhancerByCGLIB$$268385a2");
        Class var1;
        Method[] var10000 = ReflectUtils.findMethods(new String[]{"addUser", "()V", "getUser", "()V"}, (var1 = Class.forName("com.demo.UserService")).getDeclaredMethods());
        CGLIB$addUser$0$Method = var10000[0];
        CGLIB$addUser$0$Proxy = MethodProxy.create(var1, var0, "()V", "addUser", "CGLIB$addUser$0");
        CGLIB$getUser$1$Method = var10000[1];
        CGLIB$getUser$1$Proxy = MethodProxy.create(var1, var0, "()V", "getUser", "CGLIB$getUser$1");
        var10000 = ReflectUtils.findMethods(new String[]{"finalize", "()V", "equals", "(Ljava/lang/Object;)Z", "toString", "()Ljava/lang/String;", "hashCode", "()I", "clone", "()Ljava/lang/Object;"}, (var1 = Class.forName("java.lang.Object")).getDeclaredMethods());
        CGLIB$finalize$2$Method = var10000[0];
        CGLIB$finalize$2$Proxy = MethodProxy.create(var1, var0, "()V", "finalize", "CGLIB$finalize$2");
        CGLIB$equals$3$Method = var10000[1];
        CGLIB$equals$3$Proxy = MethodProxy.create(var1, var0, "(Ljava/lang/Object;)Z", "equals", "CGLIB$equals$3");
        CGLIB$toString$4$Method = var10000[2];
        CGLIB$toString$4$Proxy = MethodProxy.create(var1, var0, "()Ljava/lang/String;", "toString", "CGLIB$toString$4");
        CGLIB$hashCode$5$Method = var10000[3];
        CGLIB$hashCode$5$Proxy = MethodProxy.create(var1, var0, "()I", "hashCode", "CGLIB$hashCode$5");
        CGLIB$clone$6$Method = var10000[4];
        CGLIB$clone$6$Proxy = MethodProxy.create(var1, var0, "()Ljava/lang/Object;", "clone", "CGLIB$clone$6");
    }

第二处报错：MethodInterceptor.intercept方法异常没有捕获

解决方案：手动Try catch异常吧.

报错三：new实例化对象缺少括号，下面多了字节码<init>()

解决方案：上面添上括号，<init>()这行注释掉

另外两个 FastClass 类也是类似的操作，细心地发现：只有UserService$$EnhancerByCGLIB$$743464da是继承了我们的UserService类的并且实现了Factory接口，另外两个类都是继承自FastClass.

动态代理子类实例化过程

上一步已经得到了cglib生成的动态代理类，动态代理类肯定要初始化一个实例对象，实例化的流程呢：AbstractClassGenerator.create--->Enhancer.firstInstance--->Enhancer.createUsingReflection

private Object createUsingReflection(Class type) {
        setThreadCallbacks(type, callbacks);
        try{
        
        if (argumentTypes != null) {
        	
             return ReflectUtils.newInstance(type, argumentTypes, arguments);
             
        } else {
        	
            return ReflectUtils.newInstance(type);
            
        }
        }finally{
         // clear thread callbacks to allow them to be gc'd
         setThreadCallbacks(type, null);
        }
    }

Enhancer.createUsingReflection首先setThreadCallbacks(type,callbacks)----->ReflectUtils.newInstance

type就是当前这个动态代理子类的class UserService$$EnhancerByCGLIB$$743464da，callbacks 就是我们自己设置到enhancer中的.

setThreadCallbacks就是调用动态代理的类的静态CGLIB$SET_THREAD_CALLBACKS方法，将callbacks设置进入，查看动态代理类的静态CGLIB$SET_THREAD_CALLBACKS方法：

 public static void CGLIB$SET_THREAD_CALLBACKS(Callback[] var0) {
        CGLIB$THREAD_CALLBACKS.set(var0);
    }
    
private static  ThreadLocal CGLIB$THREAD_CALLBACKS;

其中 CGLIB$THREAD_CALLBACKS本来是final static 变量，不过被我们强行改为了static，这里可以看到动态代理的类有个静态量ThreadLocal，持有回调数组callback，至于ThreadLocal 的初始化在 static 代码块中完成了.

ReflectUtils.newInstance方法会根据动态代理类可用的构造方法调用反射来实例化动态代理子类UserService$$EnhancerByCGLIB$$743464da . 而实例化完成之后，仍然调用CGLIB$THREAD_CALLBACKS将ThreadLocal变量中的callback清除.

UserService$$EnhancerByCGLIB$$743464da的实例化

public UserService$$EnhancerByCGLIB$$743464da() {
        CGLIB$BIND_CALLBACKS(this);
    }
    
private static final void CGLIB$BIND_CALLBACKS(Object var0) {
        UserService$$EnhancerByCGLIB$$743464da var1 = (UserService$$EnhancerByCGLIB$$743464da)var0;
        if (!var1.CGLIB$BOUND) {
            var1.CGLIB$BOUND = true;
            Object var10000 = CGLIB$THREAD_CALLBACKS.get();
            if (var10000 == null) {
                var10000 = CGLIB$STATIC_CALLBACKS;
                if (CGLIB$STATIC_CALLBACKS == null) {
                    return;
                }
            }

            var1.CGLIB$CALLBACK_0 = (MethodInterceptor)((Callback[])var10000)[0];
        }

    }

可以看到动态代理类初始化调用了 CGLIB$BIND_CALLBACKS(this)，先判断CGLIB$BOUND标志位，第一次绑定之后就为true了，绑定过程就是从 ThreadLocal 中提取出来callback，并赋给动态代理对象的CGLIB$CALLBACK_0属性，回调属性都是以CGLIB$CALLBACK_开头，假如回调数组元素为多个，那就有多少个属性，分别是CGLIB$CALLBACK_0、CGLIB$CALLBACK_1.

总结下来：回调数组callback赋值给了动态代理类的每一个属性，有几个回调元素，就有几个回调属性；赋值过程是在实例化动态代理类时候完成的，为了防止线程不安全，用的是ThreadLocal来保存callback

动态代理类调用过程

现在UserService$$EnhancerByCGLIB$$743464da实例已经有了，调用addUser方法，会先进入子类的方法.

 public final void addUser() {
        MethodInterceptor var10000 = this.CGLIB$CALLBACK_0;
        if (this.CGLIB$CALLBACK_0 == null) {
            CGLIB$BIND_CALLBACKS(this);
            var10000 = this.CGLIB$CALLBACK_0;
        }
        if (var10000 != null) {
            try {
                var10000.intercept(this, CGLIB$addUser$0$Method, CGLIB$emptyArgs, CGLIB$addUser$0$Proxy);
            } catch (Throwable throwable) {
                throwable.printStackTrace();
            }
        } else {
            super.addUser();
        }
    }

尝试获取CGLIB$CALLBACK_0属性，为什么说尝试呢？如果CGLIB$CALLBACK_0为空，还回去从 ThreadLocal中取，当获取到CGLIB$CALLBACK_0不为空，调用CGLIB$CALLBACK_0.intercept方法.

四个入参：

this，代表当前代理类的对象，没啥好说的；
CGLIB$addUser$0$Method 静态代码块中初始化，获取的是父类void UserService.addUser()方法，也就是父类方法的Method.

private final static  Method CGLIB$addUser$0$Method;

static{
     ..........
     Class var1=null;
        try {
            CGLIB$addUser$0$Method = ReflectUtils.findMethods(new String[]{"addUser", "()V"}, (var1 = Class.forName("com.demo.UserService")).getDeclaredMethods())[0];
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
      ............
}

CGLIB$emptyArgs 一个大小为0的Object数组

CGLIB$addUser$0$Proxy 通过MethodProxy.create(superClass,cglibSonClass,methodDescriptor,superMethodName,sonMethodName)来获取MethodProxy对象.

private static final MethodProxy CGLIB$addUser$0$Proxy;

static{
     Class var0 = null;
        try {
            var0 = Class.forName("com.demo.UserService$$EnhancerByCGLIB$$743464da");
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        Class var1=null;
        try {
            CGLIB$addUser$0$Method = ReflectUtils.findMethods(new String[]{"addUser", "()V"}, (var1 = Class.forName("com.demo.UserService")).getDeclaredMethods())[0];
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        CGLIB$addUser$0$Proxy = MethodProxy.create(var1, var0, "()V", "addUser", "CGLIB$addUser$0");
}

MethodProxy.create过程

public static MethodProxy create(Class c1, Class c2, String desc, String name1, String name2) {
        MethodProxy proxy = new MethodProxy();
        proxy.sig1 = new Signature(name1, desc);
        proxy.sig2 = new Signature(name2, desc);
        proxy.createInfo = new CreateInfo(c1, c2);
        return proxy;
    }

解释说明： c1是父类class，c2是cglib子类class，desc就是方法修饰符，比如()V代表无如参void类型，(Ljava/lang/String;)I代表String入参int返回值的方法，对象类型都是 L全限定名; 这种，基本数据类型int对应 I 这种，数组对应 [

name1是父类中方法的名称，name2是子类中方法的名称，比如addUser现在cglib子类想要直接调用父类的方法，不需要增强，那我调用CGLIB$addUser$0方法就等价于 直接调用父类的方法，调用方式如下：

意味着：cglib子类中的addUser方法就是增强的方法，而CGLIB$addUser$0就是未增强的方法，方法名的生成规则后续再记录.

public static void main(String[] args) throws Exception {
        //设置cglib.debugLocation属性指定将动态代理的类指定生成在哪里
        // 以下方式等价于  -Dcglib.debugLocation=E:\\data\\blog
        System.setProperty(DebuggingClassWriter.DEBUG_LOCATION_PROPERTY,"E:\\data\\blog");
        UserService userService= (UserService) new TxHelper().getInstance(UserService.class);
//        userService.addUser();
        for (final Method declaredMethod : userService.getClass().getDeclaredMethods()) {
            System.out.println(declaredMethod.getName());
        }
        Method m = userService.getClass().getDeclaredMethod("CGLIB$addUser$0", null);
        m.invoke(userService,null);

    }

回到MethodProxy.create中，生成了一个MethodProxy对象，sig1、sig2都是Signature类型的，代表方法签名，sig1是父类方法的签名，sig2是子类方法的签名；而 createInfo属性最主要的是持有 c1（父类class）、c2（cglib子类class）.

至此我们已经分析完毕MethodProxy.create的逻辑.

MethodInterceptor.intercept调用逻辑

**MethodInterceptor ** 怎么来的、有什么属性我们已经分析完毕，intercept方法就进入了我们自定义的回调类中，离我们分析的目标更近了.

我们自定义回调逻辑中，知道proxy.invokeSuper方法才是正确的，而proxy.invoke会导致栈溢出. 现在我们已经知道这个intercept方法的几个入参： obj 就是当前cglib子类实例，method就是父类UserService.adUser()的Method，args就是方法的入参，proxy就是上面创建的MethodProxy对象。 cglib子类中每一个继承父类的方法都会生成一个MethodProxy对应，额外还有Object类的toString、hashCode、equals、finalize、clone方法

public Object intercept(final Object obj, final Method method, final Object[] args, final MethodProxy proxy) throws Throwable {
        System.out.println("开启事务");
        Object res=proxy.invokeSuper(obj,args);
//      这里invoke方法就会导致死循环从而栈溢出
//      Object res=proxy.invoke(obj,args);
        System.out.println("关闭事务");
        return res;
    }

动态代理之`MethodProxy.invokeSuper`

MethodProxy的 invokeSuper方法如下.

说明文档上介绍：调用增强类(cglib子类)的父类的方法，obj对象就是增强的cglib子类.

第一步 `init()`方法

private void init()
    {
        if (fastClassInfo == null)
        {
            synchronized (initLock)
            {
                if (fastClassInfo == null)
                {
                    CreateInfo ci = createInfo;

                    FastClassInfo fci = new FastClassInfo();
                    fci.f1 = helper(ci, ci.c1);
                    fci.f2 = helper(ci, ci.c2);
                    fci.i1 = fci.f1.getIndex(sig1);
                    fci.i2 = fci.f2.getIndex(sig2);
                    fastClassInfo = fci;
                }
            }
        }
    }

双重检查锁机制，一直以为是安全的，但是cglib注释提到这段代码在JDK1.5之前可能会导致fastClassInfo实例化多个？所以fastClassInfo对象用了volatile关键字来修饰，咱也没用过volatile关键字，这里就暂留作疑问吧.
createInfo对象之前提到了，是在实例化MethodProxy中实例化的，持有两个重要属性父类c1、cglib子类c2，helper方法另外生成了两个FastClass的实例，f1就是UserService这种被UserService$$FastClassByCGLIB$$xxxx，f2就是UserService$$EnhancerByCGLIB$$xxx$$FastClassByCGLIB$$xxx，生成过程采用ASM生成字节码较为复杂就忽略，如果需要查看字节码，引入asm-util并且指定cglib.debugLocation参数即可生成asm文件.
这里的fastClassInfo是单例的，又有点缓存的意思，很多初始化逻辑在第一次实例化过程中完成，后续进入就不需要init.

FAQ

init()方法中volatile修饰fastClassInfo的作用是啥?

CGLIB的FastClass实现类

参考上面获取cglib java类，我们可以看到指定的cglib.debugLocation指定包目录下另外两个class就是这里的FastClass

以UserService的FastClass来看，主要实现了三类方法getIndex、invoke、newInstance，先来看第一类方法getIndex

getIndex

Signature是cglib包中的类，代表一个方法的签名. 根据Signature来获取索引，索引代表要执行哪个方法. 首先判断方法名 + 方法返回值的hash值，hash值一致的情况下，还需要再用 equals 方法再次比较。因为两个不同的字符串是有可能hash值相等的. 这样确保获取到的索引正确，索引用呢是在invoke方法中. 至于这个索引则是在生成字节码中判断的.

invoke

上面获取的方法索引在这里就可以体现用处了，就是var1参数。 switch中的序号和上面 getIndex一定是一一对应的.
同理，cglib子类的getIndex、invoke方法都是类似的，只不过cglib子类的 FastClassgetIndex以及 invoke的选项会多一倍，因为一个是继承自父类，也就是增强的方法，还一个是重命名的父类方法，单纯调用父类方法，比如CGLIB$toString$3()

init方法继续

if (fastClassInfo == null)
        {
            synchronized (initLock)
            {
                if (fastClassInfo == null)
                {
                    CreateInfo ci = createInfo;

                    FastClassInfo fci = new FastClassInfo();
                    fci.f1 = helper(ci, ci.c1);
                    fci.f2 = helper(ci, ci.c2);
                    fci.i1 = fci.f1.getIndex(sig1);
                    fci.i2 = fci.f2.getIndex(sig2);
                    fastClassInfo = fci;
                }
            }
        }

FastClassInfo通过ASM生成了两个FastClass子类之后，f1就是 UserService$$FastClassByCGLIB的实例，f2就是UserService$$EnhancerByCGLIB$$FastClass..的实例，sig1代表被增强方法的签名，addUser()V这种，sig2代表别增强方法在cglib子类中的签名，如CGLIB$addUser$0.

invokeSuper方法调用

public Object invokeSuper(Object obj, Object[] args) throws Throwable {
        try {
            init();
            FastClassInfo fci = fastClassInfo;
            return fci.f2.invoke(fci.i2, obj, args);
        } catch (InvocationTargetException e) {
            throw e.getTargetException();
        }
    }

fci.i2就是CGLIB$addUser$0在其中的索引，比如我这里是15. obj对象是cglib的子类，invokeSuper就是调用这个cglib增强类的索引为15的方法，而绕回来这个索引又是通过 getIndex 获取CGLIB$addUser$0获取的，等于直接调用了 cglib增强子类的CGLIB$addUser$0方法，就是调用了父类的addUser方法. 这样invokeSuper就实现了动态调用父类的方法，比如UserService有很多种方法，我现在是A方法，那里面的MethodProxy对象又是一个全新的关联了A以及CGLIB$A$...方法，而我们只需要使用proxy.invokeSuper就能自动调用父类方法，这里绕开了反射，相应的在动态代理类、每个方法第一次调用会带来一定的性能损耗，但是后续使用起来与普通调用无差别，会优于后续反射来调用方法.

final void CGLIB$addUser$0() {
        super.addUser();
    }

invoke方法调用

相信这里我们就能大概明白，为啥invoke会带来方法死循环.

public Object invoke(Object obj, Object[] args) throws Throwable {
        try {
            init();
            FastClassInfo fci = fastClassInfo;
            return fci.f1.invoke(fci.i1, obj, args);
        } catch (InvocationTargetException e) {
            throw e.getTargetException();
        } catch (IllegalArgumentException e) {
            if (fastClassInfo.i1 < 0)
                throw new IllegalArgumentException("Protected method: " + sig1);
            throw e;
        }
    }

这里与invokeSuper的区别大概是，f2换成了f1，索引也换成了对应的i1，我们不饶一圈，就是直接调用了动态代理类的addUser方法. 嗯？我们都增强了addUser方法，你还调用增强的方法，那不是又饶了一圈嘛，难怪会死循环，从而栈溢出.

CGLIB实现类如何不调用增强方法

我常常在想假如我就不想增强某个方法，咋调用呢？想了个笨的方法，反射找到那个直接调用父类的方法，反射执行行不？

public static void main(String[] args) throws Exception {
        //设置cglib.debugLocation属性指定将动态代理的类指定生成在哪里
        // 以下方式等价于  -Dcglib.debugLocation=E:\\data\\blog
        System.setProperty(DebuggingClassWriter.DEBUG_LOCATION_PROPERTY,"E:\\data\\blog");
        UserService userService= (UserService) new TxHelper().getInstance(UserService.class);
//        userService.addUser();
        for (final Method declaredMethod : userService.getClass().getDeclaredMethods()) {
            System.out.println(declaredMethod.getName());
        }
        Method m = userService.getClass().getDeclaredMethod("CGLIB$addUser$0", null);
        m.setAccessible(true);
        m.invoke(userService,null);

    }

查看输出.......

想了想，知识有限，我们查看他所有的方法，还好对于CGLIB有一点点了解，找那个方法名类似CGLIB$XXX$数字的方法，反射调用试试呗，虽然这种方法肯定存在很多弊端，奈何能耐有限呢？

posted @ 2019-07-05 20:50 喜欢日向雏田一样的女子啊阅读(1953) 评论(0) 编辑收藏举报

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Cglib invoke为什么会死循环?