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Spring aop的实现原理

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意大利炮 发表于 2018-10-9 19:24:54 | 显示全部楼层 |阅读模式 打印 上一主题 下一主题
 
  • 简介
  前段时间写的java设计模式--代理模式,最近在看Spring Aop的时候,觉得于代理模式应该有密切的联系,于是决定了解下Spring Aop的实现原理。
  说起AOP就不得不说下OOP了,OOP中引入封装、继承和多态性等概念来建立一种对象层次结构,用以模拟公共行为的一个集合。但是,如果我们需要为部分对象引入公共部分的时候,OOP就会引入大量重复的代码。例如:日志功能。
  AOP技术利用一种称为“横切”的技术,解剖封装的对象内部,并将那些影响了多个类的公共行为封装到一个可重用模块,这样就能减少系统的重复代码,降低模块间的耦合度,并有利于未来的可操作性和可维护性。AOP把软件系统分为两个部分:核心关注点和横切关注点。业务处理的主要流程是核心关注点,与之关系不大的部分是横切关注点。横切关注点的一个特点是,他们经常发生在核心关注点的多处,而各处都基本相似。比如权限认证、日志、事务处理。
  • 实现原理  
  前面在学习代理模式的时候,了解到代理模式分为动态代理和静态代理。现在我们就以代理模式为基础先实现我们自己的AOP框架,再来研究Spring的AOP的实现原理。
  先以静态代理实现,静态代理关键是在代理对象和目标对象实现共同的接口,并且代理对象持有目标对象的引用。
  公共接口代码:
  1. public interface IHello {
  2. 2     /**
  3. 3      * 业务方法
  4. 4      * @param str
  5. 5      */
  6. 6     void sayHello(String str);
  7. 7 }
复制代码
目标类代码:
  1. 1 public class Hello implements IHello{
  2. 2     @Override
  3. 3     public void sayHello(String str) {
  4. 4         System.out.println("hello "+str);
  5. 5     }
  6. 6     
  7. 7 }
复制代码
代理类代码,我们给它添加日志记录功能,在方法开始前后执行特定的方法,是不是和AOP特别像呢?
  1. public class ProxyHello implements IHello{   
  2.     private IHello hello;   
  3.     public ProxyHello(IHello hello) {
  4.         super();
  5.         this.hello = hello;
  6.     }
  7.     @Override
  8.     public void sayHello(String str) {
  9.         Logger.start();//添加特定的方法
  10.         hello.sayHello(str);
  11.         Logger.end();
  12.     }

  13. }
复制代码
日志类代码:
  1. public class Logger {
  2. 2     public static void start(){
  3. 3         System.out.println(new Date()+ " say hello start...");
  4. 4     }
  5. 5     
  6. 6     public static void end(){
  7. 7         System.out.println(new Date()+ " say hello end");
  8. 8     }
  9. 9 }
复制代码
测试代码:
  1. 1 public class Test {
  2. 2     public static void main(String[] args) {
  3. 3         IHello hello = new ProxyHello(new Hello());//如果我们需要日志功能,则使用代理类
  4. 4         //IHello hello = new Hello();//如果我们不需要日志功能则使用目标类
  5. 5         hello.sayHello("明天");   
  6. 6     }
  7. 7 }
复制代码
 这样我们就实现了一个最简单的AOP,但是这样会存在一个问题:如果我们像Hello这样的类很多,那么,我们是不是要去写很多个HelloProxy这样的类呢。其实也是一种很麻烦的事。在jdk1.3以后,jdk跟我们提供了一个API java.lang.reflect.InvocationHandler的类, 这个类可以让我们在JVM调用某个类的方法时动态的为些方法做些什么事。下面我们就来实现动态代理的实现。
  动态代理实现主要是实现InvocationHandler,并且将目标对象注入到代理对象中,利用反射机制来执行目标对象的方法。
  接口实现与静态代理相同,代理类代码:
  1. public class DynaProxyHello implements InvocationHandler{
  2. 2     
  3. 3     private Object target;//目标对象
  4. 4     /**
  5. 5      * 通过反射来实例化目标对象
  6. 6      * @param object
  7. 7      * @return
  8. 8      */
  9. 9     public Object bind(Object object){
  10. 10         this.target = object;
  11. 11         return Proxy.newProxyInstance(this.target.getClass().getClassLoader(), this.target.getClass().getInterfaces(), this);
  12. 12     }
  13. 13     
  14. 14     @Override
  15. 15     public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
  16. 16             throws Throwable {
  17. 17         Object result = null;
  18. 18         Logger.start();//添加额外的方法
  19. 19         //通过反射机制来运行目标对象的方法
  20. 20         result = method.invoke(this.target, args);
  21. 21         Logger.end();
  22. 22         return result;
  23. 23     }
  24. 24     
  25. 25 }
复制代码
测试类代码:
  1. public class DynaTest {
  2. 2     public static void main(String[] args) {
  3. 3         IHello hello = (IHello) new DynaProxyHello().bind(new Hello());//如果我们需要日志功能,则使用代理类
  4. 4         //IHello hello = new Hello();//如果我们不需要日志功能则使用目标类
  5. 5         hello.sayHello("明天");
  6. 6     }
  7. 7 }
复制代码
看完上面的代码可能和Spring AOP相比有一个问题,日志类只能在方法前后打印,但是AOP应该是可以在满足条件就可以执行,所有是否可以将DynaPoxyHello对象和日志操作对象(Logger)解耦呢?
  看下面代码实现,将将DynaPoxyHello对象和日志操作对象(Logger)解耦:
  我们要在被代理对象的方法前面或者后面去加上日志操作代码(或者是其它操作的代码),那么,我们可以抽象出一个接口,这个接口里就只有两个方法:一个是在被代理对象要执行方法之前执行的方法,我们取名为start,第二个方法就是在被代理对象执行方法之后执行的方法,我们取名为end。
  Logger的接口:
  1. public interface ILogger {
  2. 2     void start(Method method);
  3. 3     void end(Method method);
  4. 4 }
复制代码
Logger的接口实现:
  1. public class DLogger implements ILogger{
  2. 2     @Override
  3. 3     public void start(Method method) {
  4. 4         System.out.println(new Date()+ method.getName() + " say hello start...");
  5. 5     }
  6. 6     @Override
  7. 7     public void end(Method method) {
  8. 8         System.out.println(new Date()+ method.getName() + " say hello end");
  9. 9     }
  10. 10 }
复制代码
动态代理类:
  1. public class DynaProxyHello1 implements InvocationHandler{
  2. 2     //调用对象
  3. 3     private Object proxy;
  4. 4     //目标对象
  5. 5     private Object target;
  6. 6     
  7. 7     public Object bind(Object target,Object proxy){
  8. 8         this.target=target;
  9. 9         this.proxy=proxy;
  10. 10         return Proxy.newProxyInstance(this.target.getClass().getClassLoader(), this.target.getClass().getInterfaces(), this);
  11. 11     }
  12. 12     
  13. 13     
  14. 14     @Override
  15. 15     public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
  16. 16             throws Throwable {
  17. 17         Object result = null;
  18. 18         //反射得到操作者的实例
  19. 19         Class clazz = this.proxy.getClass();
  20. 20         //反射得到操作者的Start方法
  21. 21         Method start = clazz.getDeclaredMethod("start", new Class[]{Method.class});
  22. 22         //反射执行start方法
  23. 23         start.invoke(this.proxy, new Object[]{this.proxy.getClass()});
  24. 24         //执行要处理对象的原本方法
  25. 25         method.invoke(this.target, args);
  26. 26         //反射得到操作者的end方法
  27. 27         Method end = clazz.getDeclaredMethod("end", new Class[]{Method.class});
  28. 28         //反射执行end方法
  29. 29         end.invoke(this.proxy, new Object[]{method});
  30. 30         return result;
  31. 31     }
  32. 32     
  33. 33 }
复制代码
测试代码:
  1. public class DynaTest1 {
  2. 2     public static void main(String[] args) {
  3. 3         IHello hello = (IHello) new DynaProxyHello1().bind(new Hello(),new DLogger());//如果我们需要日志功能,则使用代理类
  4. 4         //IHello hello = new Hello();//如果我们不需要日志功能则使用目标类
  5. 5         hello.sayHello("明天");
  6. 6     }
  7. 7 }
复制代码
通过上面例子,可以发现通过动态代理和发射技术,已经基本实现了AOP的功能,如果我们只需要在方法执行前打印日志,则可以不实现end()方法,这样就可以控制打印的时机了。如果我们想让指定的方法打印日志,我们只需要在invoke()方法中加一个对method名字的判断,method的名字可以写在xml文件中,这样我们就可以实现以配置文件进行解耦了,这样我们就实现了一个简单的spring aop框架。
 
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