• 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:

 public interface IHello {
/**
* 业务方法
* @param str
*/
void sayHello(String str);
}

  目标类代码:

 public class Hello implements IHello{
@Override
public void sayHello(String str) {
System.out.println("hello "+str);
} }

  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?

public class ProxyHello implements IHello{
private IHello hello;
public ProxyHello(IHello hello) {
super();
this.hello = hello;
}
@Override
public void sayHello(String str) {
Logger.start();//添加特定的方法
hello.sayHello(str);
Logger.end();
} }

  日志类代码:

 public class Logger {
public static void start(){
System.out.println(new Date()+ " say hello start...");
} public static void end(){
System.out.println(new Date()+ " say hello end");
}
}

  测试代码:

 public class Test {
public static void main(String[] args) {
IHello hello = new ProxyHello(new Hello());//如果我们需要日志功能,则使用代理类
//IHello hello = new Hello();//如果我们不需要日志功能则使用目标类
hello.sayHello("明天");
}
}

  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:

 public class DynaProxyHello implements InvocationHandler{

     private Object target;//目标对象
/**
* 通过反射来实例化目标对象
* @param object
* @return
*/
public Object bind(Object object){
this.target = object;
return Proxy.newProxyInstance(this.target.getClass().getClassLoader(), this.target.getClass().getInterfaces(), this);
} @Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
throws Throwable {
Object result = null;
Logger.start();//添加额外的方法
//通过反射机制来运行目标对象的方法
result = method.invoke(this.target, args);
Logger.end();
return result;
} }

  测试类代码:

 public class DynaTest {
public static void main(String[] args) {
IHello hello = (IHello) new DynaProxyHello().bind(new Hello());//如果我们需要日志功能,则使用代理类
//IHello hello = new Hello();//如果我们不需要日志功能则使用目标类
hello.sayHello("明天");
}
}

  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:

 public interface ILogger {
void start(Method method);
void end(Method method);
}

  Logger的接口实现:

 public class DLogger implements ILogger{
@Override
public void start(Method method) {
System.out.println(new Date()+ method.getName() + " say hello start...");
}
@Override
public void end(Method method) {
System.out.println(new Date()+ method.getName() + " say hello end");
}
}

  动态代理类:

 public class DynaProxyHello1 implements InvocationHandler{
//调用对象
private Object proxy;
//目标对象
private Object target; public Object bind(Object target,Object proxy){
this.target=target;
this.proxy=proxy;
return Proxy.newProxyInstance(this.target.getClass().getClassLoader(), this.target.getClass().getInterfaces(), this);
} @Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
throws Throwable {
Object result = null;
//反射得到操作者的实例
Class clazz = this.proxy.getClass();
//反射得到操作者的Start方法
Method start = clazz.getDeclaredMethod("start", new Class[]{Method.class});
//反射执行start方法
start.invoke(this.proxy, new Object[]{this.proxy.getClass()});
//执行要处理对象的原本方法
method.invoke(this.target, args);
//反射得到操作者的end方法
Method end = clazz.getDeclaredMethod("end", new Class[]{Method.class});
//反射执行end方法
end.invoke(this.proxy, new Object[]{method});
return result;
} }

  测试代码:

 public class DynaTest1 {
public static void main(String[] args) {
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
//IHello hello = new Hello();//如果我们不需要日志功能则使用目标类
hello.sayHello("明天");
}
}

  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。