学习AOP之认识一下Spring AOP
2016-11-10 18:17
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心碎之事
要说知道AOP这个词倒是很久很久以前了,但是直到今天我也不敢说非常的理解它,其中的各种概念即抽象又太拗口。在几次面试中都被问及AOP,但是真的没有答上来,或者都在面上,这给面试官的感觉就是java基础不行。可见这还是挺重要的一个概念。
在看工作中也遇到了相关的问题,在RPC的一种实现机制里应用了AOP,结果各种类一直绕来绕去看着头都大了,这也就是没有对动态代理和aop有了解导致的。
所以要好好的去掌握它,否则吃亏的还是自己。
先从概念开始
面向侧面的程序设计(aspect-oriented programming,AOP,又译作面向方面的程序设计、观点导向编程、剖面导向程序设计)是计算机科学中的一个术语,指一种程序设计范型。该范型以一种称为侧面(aspect,又译作方面)的语言构造为基础,侧面是一种新的模块化机制,用来描述分散在对象、类或函数中的横切关注点(crosscutting concern)。——维基百科不知道看完这段话你能理解AOP是个啥吗?并不能,最多知道AOP是一种规范。所以说要理解AOP最重要还是要从具体的实现入手,才能真正明白AOP到底是干啥子的。
那么AOP的核心是什么?
其实就是一种代码增强方式,可以实现动态的代理,在运行期完成;也有一些是静态的为对象增强,在编绎期间完成。说的白话一点就是在对象进行代码上的扩展增强,就是说原先可能只能跑10行代码,增强后就可以多跑些代码,而且这种增强是通过织入的方式完成,而不是直接修改目标对象的代码。为此还是要先理解代理这个概念,可以更好的理解AOP,那么就从学习代理开始吧。
写个静态代理例子
//创建一个接口 public interface ISay { void say(); } //接口的实现类(可以理解为业务类) public class SayImpl implements ISay{ @Override public void say() { System.out.print("我是5207."); } } //只说一个名字太单调了,需要多多拉票,创建一个代理类来增强一下 class StaticSayImplProxy implements ISay { private ISay target; public StaticSayImplProxy(ISay target) { this.target = target; } @Override public void say() { SayHello(); this.target.say(); ThumbUp(); } void SayHello() { System.out.print("大家好:"); } void ThumbUp() { System.out.print("希望大家多多点赞."); } } //调用代码 public class StaticProxy { public static void main(String[] args) { ISay aop = new SayImpl(); ISay aopProxy = new StaticSayImplProxy(aop); aopProxy.say(); } }
代码很简单,静态代理代码中通过增加一个StaticSayImplProxy类来对原先的实现类进行增强。注意这里的增强很重要。也就是原本只会说一句“我是5207.”,通过代理的类后就完整了许多。
但是静态代理的缺点是,代理时必须知道其类型是,比如上面代码中就必须知道ISay这个接口,最终才能在代理类里才能调用:this.target.say()这样的代码。那么也就是说如果还有另外的IOtherSay接口也需要用这个代理类就没法使用了。
所以如果能把代理集中一个类中,只要将要代理的对象给这个类就能代理是不是比较方便,代码少写好多。
整成动态代理
办法当然是有的,JDK提供了一种动态代理的技术,可以动态的为接口创建代理对象,从而实现代理模式。那么接着上面的例子我们需要做成动态代理代码如下:class DynamicProxyImpl implements InvocationHandler { private Object target; public DynamicProxyImpl(Object target) { this.target = target; } @SuppressWarnings("unchecked") public <T> T getObject() { return (T) Proxy.newProxyInstance( target.getClass().getClassLoader(), target.getClass().getInterfaces(), this ); } @Override public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable { SayHello(); Object result = method.invoke(target, args); ThumbUp(); return result; } void SayHello() { System.out.print("大家好:"); } void ThumbUp() { System.out.println("希望大家多多点赞."); } }
这里可以发现DynamicProxyImpl类并没有指定具体代理的接口类型,而使用Object类型。这样就不用关心传入给这个代理类的具体对象了。所以说这个代理类的范围一下子就大了许多,只要是类似的增强功能都可以用这个代理类来完成。举个例子:
public interface IOtherSay { void applause(); } public class OtherSayImpl implements IOtherSay { @Override public void applause() { System.out.print("大家鼓掌."); } } public static void main(String[] args) { IOtherSay oSay = new OtherSayImpl(); DynamicProxyImpl oSayProxy = new DynamicProxyImpl(oSay); IOtherSay oSay2 = oSayProxy.getObject(); oSay2.applause(); }
可以看到使用同一个代理类也可以代理IOtherSay接口派生的对象啦。
InvocationHandler接口
另外一点就是DynamicProxyImpl实现了InvocationHandler接口,这个接口是关键,其实应当是JDK代理对象时的一个调用处理程序,这应当是暴露给开发者的代码增强接口啦。InvocationHandler接口只有一个invoke方法,我们需要做的就是在这个方法中增加需要的增强代码。
Proxy工具类
对于getObject方法才是真正的代理对象生成的过程,可以看到最终是Proxy.newProxyInstance这个方法来完成代理对象生成并返回的。那么这里可以看看Proxy的设计与原理。
因为暂时只用到了newProxyInstance方法,就从它开始吧:
@CallerSensitive public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader, Class<?>[] interfaces, InvocationHandler h) throws IllegalArgumentException { Objects.requireNonNull(h); final Class<?>[] intfs = interfaces.clone(); final SecurityManager sm = System.getSecurityManager(); if (sm != null) { checkProxyAccess(Reflection.getCallerClass(), loader, intfs); } /* * Look up or generate the designated proxy class. */ Class<?> cl = getProxyClass0(loader, intfs); /* * Invoke its constructor with the designated invocation handler. */ try { if (sm != null) { checkNewProxyPermission(Reflection.getCallerClass(), cl); } final Constructor<?> cons = cl.getConstructor(constructorParams); final InvocationHandler ih = h; if (!Modifier.isPublic(cl.getModifiers())) { AccessController.doPrivileged(new PrivilegedAction<Void>() { public Void run() { cons.setAccessible(true); return null; } }); } return cons.newInstance(new Object[]{h}); } catch (IllegalAccessException|InstantiationException e) { throw new InternalError(e.toString(), e); } catch (InvocationTargetException e) { Throwable t = e.getCause(); if (t instanceof RuntimeException) { throw (RuntimeException) t; } else { throw new InternalError(t.toString(), t); } } catch (NoSuchMethodException e) { throw new InternalError(e.toString(), e); } }
方法的三个参数中要注意interfaces和h
- interfaces
是指的传入需要代理的接口列表,==这里有一点比较重要JDK的动态代理只能代理接口哦==。
h
另外一个h则是指调用处理程序,发现在上面的DynamicProxyImpl类就是一个调用处理程序的实现,这里的关键就是InvocationHandler。
接着看方法体中的代码主要是几个过程:
1. 获取/创建代理类Class:Class
Spring中的AOP
了解了代理后再来看AOP的相关概念还是理解不了,什么切面、连接点、通知、切入点之类的,所以说还是抛开吧,这样要轻松许多。相信大家看aop的时候肯定是看到了Advice这个东东吧?嗯,就从它入手吧。在Spring中Advice下面这些类型:
- Before Advice:在目标方法被调用前调用,涉及接口org.springframework.aop.MethodBeforeAdvice
- After Advice:在目标方法被调用后调用,涉及接口为org.springframework.aop.AfterReturningAdvice
- Throws Advice:目标方法抛出异常时调用,涉及接口org.springframework.aop.ThrowsAdvice
- Around Advice:拦截对目标对象方法调用,涉及接口为org.aopalliance.intercept.MethodInterceptor
- Introduction Advice:为拦截的目标增加方法,涉及的接口为org.springframework.aop.support.DelegatingIntroductionInterceptor
嗯,都是些啥意思?Berfore Advice可以理解为SayHello方法,那么ThumbUp就是After Advice,两个加一起就是Around Advice。对于Throws Advice是针对异常抛出时的增强。最后还有一个比较牛的就是Introduction Advice则是可以对即有的对象进行增加方法,这个貌似更强大点。
从这些描述可以总结出来和前面动态代理时有异曲同工之处,在Spring中其实就是利用了动态代理的技术,结合AOP的概念对代码提供了一种更友好的扩展方式。当然也可以说换了一个角度来理解代码。举个例子说,希望在现有系统中监控所有action的执行时间,就可以拦截所有的action,加一个Before Advice记录一下进入的时间,再加一个After Advice计算一下完成的时间。这样就不会对现有action代码做什么修改,非常优雅啊,这对于系统设计时会有非常有用。
进一步理解Spring AOP
为了能够更深入的理解Spring AOP,还是需要更深入的去阅读源代码。这里再以DynamicProxyImpl为例子,如果使用Spring如何实现它的功能呢?以Spring xml配置方式试一下吧。首先实现用于增强SayImpl的代码,这里使用环绕增强,和前面DynamicProxyImpl的效果一致。
package aop.demo; import org.aopalliance.intercept.MethodInterceptor; import org.aopalliance.intercept.MethodInvocation; public class SayImplAroundAdvice implements MethodInterceptor{ public Object invoke(MethodInvocation invocation) throws Throwable { SayHello(); Object result = invocation.proceed(); ThumbUp(); return result; } void SayHello() { System.out.print("大家好:"); } void ThumbUp() { System.out.println("希望大家多多点赞."); } }
使用Spring的配置文件声明对象和AOP代理,spring.xml如下:
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> <beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context" xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd http://www.springframework.org/schema/context http://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd"> <!-- 声明被代理的目标对象 --> <bean id="sayImpl" class="aop.demo.SayImpl"></bean> <!-- 声明用于增强的拦截器对象 --> <bean id="sayImplAroundAdvice" class="aop.demo.SayImplAroundAdvice"></bean> <!-- 声明代理对象 --> <bean id="sayProxy" class="org.springframework.aop.framework.ProxyFactoryBean"> <property name="interfaces" value="aop.demo.ISay"/> <!-- 这个就是被代理的接口 --> <property name="target" ref="sayImpl"/> <!-- 这个就是被代理的对象 --> <property name="interceptorNames" value="sayImplAroundAdvice"/><!-- 这个就是代理的增强器 --> </bean> </beans>
实现代理的访问
package aop.demo; import org.springframework.context.ApplicationContext; import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext; public class Client { @SuppressWarnings("resource") public static void main(String[] args) { ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("aop/demo/spring.xml"); ISay say = (ISay)context.getBean("sayProxy"); say.say(); } }
最后执行一下程序输出的结果是:
大家好:我是5207.希望大家多多点赞.
哎呀呀和前面的动态代理一致,效果达成。^_^
当然也可以通过代码方式完成上面的功能
package aop.demo; import org.springframework.aop.framework.ProxyFactory; public class ClientCode { public static void main(String[] args) { ProxyFactory proxyFactory = new ProxyFactory(); // 创建代理工厂 proxyFactory.setTarget(new SayImpl()); // 射入目标类对象 proxyFactory.addAdvice(new SayImplAroundAdvice()); ISay say = (ISay) proxyFactory.getProxy(); say.say(); } }
总结
写了一天才写到这里,只不过还是值得的。原来一直以为AOP就是动态代理,没想到自己错了,AOP是一种规范,而动态代理只是实现AOP的一种方式而已。接下来继续研究spring aop,进一步学习ProxyFactoryBean和ProxyFactory。
引用与参考
AOP 那点事儿Java之美[从菜鸟到高手演练]之JDK动态代理的实现及原理
JDK动态代理实现原理
Spring AOP代理详解
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