手动AOP的实现的几种方式

静态AOP

在编译期，切面直接以字节 码的形式编译到目标字节 码文件中。

AspectJ属于静态AOP，是在编译时进行增强，会在编译的时候将AOP逻辑织入到代码中，需要专有的编译器和织入器。

• 优点：被织入的类性能不受影响。
• 缺点：不够灵活

动态AOP

JDK动态代理

在运行期，目标类加载后，为接口动态生成代理类，将切面植入到代理类中。

Java从1.3引入动态代理。实现原理是为被代理的业务接口生成代理类，将AOP逻辑写入到代理类中，在运行时动态织入AOP，使用反射执行织入的逻辑。 
主要实现方式依赖java.lang.reflect包下的InvocationHandler和Proxy类。

• 优点：Java标准库原生支持，使用简单，无需引用额外的包。相对于静态AOP更灵活。
• 缺点：带代理的类必须是接口，灵活性受到一些限制；使用反射会影响一些性能。

考虑对如下接口在调用前增加日志打印功能

public interface BarService {
    void doSomething();
}

• 
  

业务类，需要代理的类

public class BarServiceImp implements BarService {
    @Override
    public void doSomething() {
        System.out.println("执行原有业务逻辑...");
    }
}

• 
  

织入AOP逻辑，打印日志

public class LogPrintHandler implements InvocationHandler {
    private Object target;

    public LogPrintHandler(Object target) {
        this.target = target;
    }

    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        System.out.println("执行AOP织入的代码!!!");
        Object ret = method.invoke(this.target, args);
        return ret;
    }
}

• 
  

执行

public class App {
    public static void main(String[] args) {
        BarService service = (BarService) Proxy.newProxyInstance(
                Thread.currentThread().getContextClassLoader(), new Class[]{BarService.class}, new LogPrintHandler(new BarServiceImp()));
        service.doSomething();
    }
}

• 
  

输出

执行AOP织入的代码!!!
执行原有业务逻辑...

动态代码字节生成

在运行期，目标类加载后，动态构建字节码文件生成目标类的子类，将切面逻辑加入到子类中。

CGLib是动态代码字节生成的实现，它封装字节码生成工具Asm，原理是在运行期间目标字节码加载后，生成目标类的子类，将切面逻辑加入到子类中，所以使用Cglib实现AOP不需要基于接口。

• 优点：没有接口也可以织入，灵活性高。
• 缺点：扩展类的实例方法为final时，则无法进行织入。

还是以之前的代码做演示

public class LogEnhancer {
    private static class MyCallback implements MethodInterceptor{
        @Override
        public Object intercept(Object obj, Method method, Object[] args, MethodProxy proxy) throws Throwable {
            System.out.println("执行AOP织入的代码!!!");
            Object ret = proxy.invokeSuper(obj, args);

            return ret;
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        Enhancer enhancer = new Enhancer();
        enhancer.setSuperclass(BarServiceImp.class);
        enhancer.setCallback(new MyCallback());

        BarService service = (BarService) enhancer.create();
        service.doSomething();
    }

}

输出

执行AOP织入的代码!!!
执行原有业务逻辑...

自定义类加载器

在运行前，目标加载前，将切面逻辑加到目标字节码中。

可以考虑javassist来实现。Javassist 是一个编辑字节码的框架，可以让你很简单地操作字节码。它可以在运行期定义或修改Class。使用Javassist实现AOP的原理是在字节码加载前直接修改需要切入的方法。

• 优点：可以对绝大部分类织入。
• 缺点：如果用到了其他类加载器，则这些类将不被织入

    public static Class enhanceClass() throws Exception {
        ClassPool classPool = ClassPool.getDefault();

        //获取目标类
        CtClass targetClass = classPool.getCtClass("com.ydoing.spring.core.aop.BarServiceImp");

        //获取织入的连接点
        CtMethod doSomething = targetClass.getDeclaredMethod("doSomething");

        //织入增强代码，这里会重新加载字节码
        doSomething.insertBefore("System.out.println("执行AOP织入的代码!!!");");

        return targetClass.toClass();
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Class clazz = enhanceClass();

        BarService service = (BarService) clazz.newInstance();
        service.doSomething();
    }

输出

执行AOP织入的代码!!!
执行原有业务逻辑...

Enhancer允许为非接口类型创建一个Java代理。Enhancer动态创建了给定类型的子类但是拦截了所有的方法。和Proxy不一样的是，不管是接口还是类他都能正常工作。

来个场景模拟一下AOP

package cglib.enhancer;

public class Hello {
    public String sayHello(boolean throwException) throws Exception {
        System.out.println("hello everyone!");
        if(throwException)
            throw new Exception("test exception");
        return "123";
    }
}

ProxyFactory用于创建增强代理实现了方法拦截

package cglib.enhancer;

import java.lang.reflect.Method;

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

public class ProxyFactory implements MethodInterceptor {
     //要代理的原始对象
    private Object obj;
    public Object createProxy(Object target) {
        this.obj = target;
        Enhancer enhancer = new Enhancer();
        enhancer.setSuperclass(this.obj.getClass());// 设置代理目标
        enhancer.setCallback(this);// 设置回调
        enhancer.setClassLoader(target.getClass().getClassLoader());
        return enhancer.create();
    }

    @Override
    public Object intercept(Object obj, Method method, Object[] args, MethodProxy proxy) throws Throwable {
        Object result = null;
        try {
            // 前置通知
            before();
            result = proxy.invokeSuper(obj, args);
            // 后置通知
            after();
        } catch (Exception e) {
            exception();
        }finally{
            beforeReturning();
        }
        return result;
    }


    private void before() {
        System.out.println("before method invoke");
    }
    private void after() {
        System.out.println("after method invoke");
    }
    private void exception() {
        System.out.println("method invoke exception");
    }
    private void beforeReturning() {
        System.out.println("before returning");
    }
}

场景类：

package cglib.enhancer;

public class EnhancerTest {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Hello hello = new Hello();
        ProxyFactory cglibProxy = new ProxyFactory();
        Hello proxy = (Hello) cglibProxy.createProxy(hello);
        String result=proxy.sayHello(true);
        System.out.println(result);
    }
}

运行结果：

before method invoke
hello everyone!
method invoke exception
before returning
null

当然把true改为false之后结果变为：

before method invoke
hello everyone!
after method invoke
before returning
123

接下来我们了解下Enhancer可以使用的Callback接口。

package net.sf.cglib.proxy;

/**
 * All callback interfaces used by {@link Enhancer} extend this interface.
 * @see MethodInterceptor
 * @see NoOp
 * @see LazyLoader
 * @see Dispatcher
 * @see InvocationHandler
 * @see FixedValue
 */
public interface Callback
{
}

Callback接口是一个空接口，没有任何契约方法，它只表示这是一个回调。接下来看它的子接口：

接口都很简单。

先来一个基础POJO类：

public class SampleClass {
  public String test(String input) {
    return "Hello world!";
  }
}

FixedValue 

使用FixedValue可以很容易的替换掉方法的返回值。

@Test
public void testFixedValue() throws Exception {
  Enhancer enhancer = new Enhancer();
  enhancer.setSuperclass(SampleClass.class);
  enhancer.setCallback(new FixedValue() {
    @Override
    public Object loadObject() throws Exception {
      return "Hello cglib!";
    }
  });
  SampleClass proxy = (SampleClass) enhancer.create();
  assertEquals("Hello cglib!", proxy.test(null));
}

在上面的例子中，enhancer返回一个SampleClass的子类实例，当所有的方法被调用的时候返回匿名FixedValue回调返回的值。当然了如果方法返回的不是String类型例如，hashcode()将抛出一个类型转换异常，因为"Hello cglib!"不能转换为java.lang.Number类型。

InvocationHandler

@Test
public void testInvocationHandler() throws Exception {
  Enhancer enhancer = new Enhancer();
  enhancer.setSuperclass(SampleClass.class);
  enhancer.setCallback(new InvocationHandler() {
    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
        throws Throwable {
      if(method.getDeclaringClass() != Object.class && method.getReturnType() == String.class) {
        return "Hello cglib!";
      } else {
        throw new RuntimeException("Do not know what to do.");
      }
    }
  });
  SampleClass proxy = (SampleClass) enhancer.create();
  assertEquals("Hello cglib!", proxy.test(null));
  assertNotEquals("Hello cglib!", proxy.toString());
}

这个回调允许你去回答调用的方法。但是你要小心使用这个回调，因为这个代理对象的所有的方法调用都会使用InvocationHandler#invoke方法，这样的话可能导致死循环。为了避免这种情况你可以使用MethodInterceptor。

MethodInterceptor

@Test
public void testMethodInterceptor() throws Exception {
  Enhancer enhancer = new Enhancer();
  enhancer.setSuperclass(SampleClass.class);
  enhancer.setCallback(new MethodInterceptor() {
    @Override
    public Object intercept(Object obj, Method method, Object[] args, MethodProxy proxy)
        throws Throwable {
      if(method.getDeclaringClass() != Object.class && method.getReturnType() == String.class) {
        return "Hello cglib!";
      } else {
        return proxy.invokeSuper(obj, args);
      }
    }
  });
  SampleClass proxy = (SampleClass) enhancer.create();
  assertEquals("Hello cglib!", proxy.test(null));
  assertNotEquals("Hello cglib!", proxy.toString());
  proxy.hashCode(); // Does not throw an exception or result in an endless loop.
}

唯一需要注意的就是proxy.invokeSuper和proxy.invoke的区别。invokeSuper是退出当前interceptor的处理，进入下一个callback处理，invoke则会继续回调该方法，如果传递给invoke的obj参数出错容易造成递归调用。

LazyLoader

尽管LazyLoader唯一的方法和FixedValue的一模一样，但是他们还是有一个根本上的区别。

相比于Dispatcher,lazyLoader在第一次获取了loadObject后，会进行缓存，后续的请求调用都会直接调用该缓存的属性。

这个是有道理的,如果你的对象是昂贵的在其创建，不知道对象什么时候被使用。请注意,一些增强的类的构造函数必须被代理对象和延迟加载的对象。因此,确保还有另一个廉价的(可能保护)构造函数获得或使用一个接口类型的代理。你可以选择提供参数的调用Enhancer#create(Object...)。

Dispatcher

Dispatcher和LazyLoader很想但是每次调用方法的时候不会存储加载的对象。这允许改变一个类的实现但不改变原来的对象。

再者说一些构造函数必须被代理和生成的对象调用。

ProxyRefDispatcher

这个类携带了代理对象的引用，通过它的签名调用。例如这允许委托方法调用代理的另一个方法。要清楚这很容易造成死循环，并且总是导致死循环如果同样的方法被ProxyRefDispatcher#loadObject(Object)调用。

NoOp

像名字所说的一样，这个类不做任何操作。相反地，它委托每个方法的调用给被增强类的方法实现。