面向切面编程(AOP是Aspect Oriented Program的首字母缩写) ,我们知道,面向对象的特点是继承、多态和封装。而封装就要求将功能分散到不同的对象中去,这在软件设计中往往称为职责分配。实际上也就是说,让不同的类设计不同的方法。这样代码就分散到一个个的类中去了。这样做的好处是降低了代码的复杂程度,使类可重用。
但是人们也发现,在分散代码的同时,也增加了代码的重复性。什么意思呢?比如说,我们在两个类中,可能都需要在每个方法中做日志。按面向对象的设计方法,我们就必须在两个类的方法中都加入日志的内容。也许他们是完全相同的,但就是因为面向对象的设计让类与类之间无法联系,而不能将这些重复的代码统一起来。
也许有人会说,那好办啊,我们可以将这段代码写在一个独立的类独立的方法里,然后再在这两个类中调用。但是,这样一来,这两个类跟我们上面提到的独立的类就有耦合了,它的改变会影响这两个类。那么,有没有什么办法,能让我们在需要的时候,随意地加入代码呢?这种在运行时,动态地将代码切入到类的指定方法、指定位置上的编程思想就是面向切面的编程。
一般而言,我们管切入到指定类指定方法的代码片段称为切面,而切入到哪些类、哪些方法则叫切入点。有了AOP,我们就可以把几个类共有的代码,抽取到一个切片中,等到需要时再切入对象中去,从而改变其原有的行为。
这样看来,AOP其实只是OOP的补充而已。OOP从横向上区分出一个个的类来,而AOP则从纵向上向对象中加入特定的代码。有了AOP,OOP变得立体了。如果加上时间维度,AOP使OOP由原来的二维变为三维了,由平面变成立体了。从技术上来说,AOP基本上是通过代理机制实现的。
AOP在编程历史上可以说是里程碑式的,对OOP编程是一种十分有益的补充。
Aspect Oriented Programming 面向切面编程。解耦是程序员编码开发过程中一直追求的。AOP也是为了解耦所诞生。
具体思想是:定义一个切面,在切面的纵向定义处理方法,处理完成之后,回到横向业务流。
AOP 在spring框架中被作为核心组成部分之一,的确Spring将AOP发挥到很强大的功能。最常见的就是事务控制。工作之余,对于使用的工具,不免需要了解其所以然。学习了一下,写了些程序帮助理解。
AOP 主要是利用代理模式的技术来实现的。
1、静态代理:就是设计模式中的proxy模式
a、业务接口
/** * 抽象主题角色:声明了真实主题和代理主题的共同接口。 * * @author yanbin * */ public interface ITalk { public void talk(String msg); }
b、业务实现
/** * 真实主题角色:定义真实的对象。 * * @author yanbin * */ public class PeopleTalk implements ITalk { public String username; public String age; public PeopleTalk(String username, String age) { this.username = username; this.age = age; } public void talk(String msg) { System.out.println(msg + "!你好,我是" + username + ",我年龄是" + age); } public String getName() { return username; } public void setName(String name) { this.username = name; } public String getAge() { return age; } public void setAge(String age) { this.age = age; } }
c、代理对象
/** * 代理主题角色:内部包含对真实主题的引用,并且提供和真实主题角色相同的接口。 * * @author yanbin * */ public class TalkProxy implements ITalk { private ITalk talker; public TalkProxy(ITalk talker) { // super(); this.talker = talker; } public void talk(String msg) { talker.talk(msg); } public void talk(String msg, String singname) { talker.talk(msg); sing(singname); } private void sing(String singname) { System.out.println("唱歌:" + singname); } }
d、测试类
/** * 代理测试类,使用代理 * * @author yanbin * */ public class ProxyPattern { public static void main(String[] args) { // 不需要执行额外方法的。 ITalk people = new PeopleTalk("AOP", "18"); people.talk("No ProXY Test"); System.out.println("-----------------------------"); // 需要执行额外方法的(切面) TalkProxy talker = new TalkProxy(people); talker.talk("ProXY Test", "代理"); } }
从这段代码可以看出来,代理模式其实就是AOP的雏形。 上端代码中talk(String msg, String singname)是一个切面。在代理类中的sing(singname)方法是个后置处理方法。
这样就实现了,其他的辅助方法和业务方法的解耦。业务不需要专门去调用,而是走到talk方法,顺理成章的调用sing方法
再从这段代码看:1、要实现代理方式,必须要定义接口。2、每个业务类,需要一个代理类。
2、动态代理:jdk1.5中提供,利用反射。实现InvocationHandler接口。
业务接口还是必须得,业务接口,业务类同上。
a、代理类:
/** * 动态代理类 * * @author yanbin * */ public class DynamicProxy implements InvocationHandler { /** 需要代理的目标类 */ private Object target; /** * 写法固定,aop专用:绑定委托对象并返回一个代理类 * * @param delegate * @return */ public Object bind(Object target) { this.target = target; return Proxy.newProxyInstance(target.getClass().getClassLoader(), target.getClass().getInterfaces(), this); } /** * @param Object * target:指被代理的对象。 * @param Method * method:要调用的方法 * @param Object * [] args:方法调用时所需要的参数 */ @Override public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable { Object result = null; // 切面之前执行 System.out.println("切面之前执行"); // 执行业务 result = method.invoke(target, args); // 切面之后执行 System.out.println("切面之后执行"); return result; } }
b、测试类
/** * 测试类 * * @author yanbin * */ public class Test { public static void main(String[] args) { // 绑定代理,这种方式会在所有的方法都加上切面方法 ITalk iTalk = (ITalk) new DynamicProxy().bind(new PeopleTalk()); iTalk.talk("业务说明"); } }
输出结果会是:
切面之前执行
people talk业务说法
切面之后执行
说明只要在业务调用方法切面之前,是可以动态的加入需要处理的方法。
从代码来看,如果再建立一个业务模块,也只需要一个代理类。ITalk iTalk = (ITalk) new DynamicProxy().bind(new PeopleTalk()); 将业务接口和业务类绑定到动态代理类。
但是这种方式:还是需要定义接口。
3、利用cglib
CGLIB是针对类来实现代理的,他的原理是对指定的目标类生成一个子类,并覆盖其中方法实现增强。采用的是继承的方式。不细说,看使用
a、业务类
/** * 业务类 * * @author yanbin * */ public class PeopleTalk { public void talk(String msg) { System.out.println("people talk" + msg); } }
b、cglib代理类
/** * 使用cglib动态代理 * * @author yanbin * */ public class CglibProxy implements MethodInterceptor { private Object target; /** * 创建代理对象 * * @param target * @return */ public Object getInstance(Object target) { this.target = target; Enhancer enhancer = new Enhancer(); enhancer.setSuperclass(this.target.getClass()); // 回调方法 enhancer.setCallback(this); // 创建代理对象 return enhancer.create(); } @Override public Object intercept(Object proxy, Method method, Object[] args, MethodProxy methodProxy) throws Throwable { Object result = null; System.out.println("事物开始"); result = methodProxy.invokeSuper(proxy, args); System.out.println("事物结束"); return result; } }
c.测试类
/** * 测试类 * * @author yanbin * */ public class Test { public static void main(String[] args) { PeopleTalk peopleTalk = (PeopleTalk) new CglibProxy().getInstance(new PeopleTalk()); peopleTalk.talk("业务方法"); peopleTalk.spreak("业务方法"); } }
最后输出结果:
事物开始
people talk业务方法
事物结束
事物开始
spreak chinese业务方法
事物结束
本篇介绍通过MethodInterceptor和Enhancer实现一个动态代理。
一、首先说一下JDK中的动态代理:
JDK中的动态代理是通过反射类Proxy以及InvocationHandler回调接口实现的,不了解的同学请参考我的这篇Blog:Java动态代理详解 http://shensy.iteye.com/blog/1698197
但是,JDK中所要进行动态代理的类必须要实现一个接口,也就是说只能对该类所实现接口中定义的方法进行代理,这在实际编程中具有一定的局限性,而且使用反射的效率也并不是很高。
二、使用CGLib实现:
使用CGLib实现动态代理,完全不受代理类必须实现接口的限制,而且CGLib底层采用ASM字节码生成框架,使用字节码技术生成代理类,比使用Java反射效率要高。唯一需要注意的是,CGLib不能对声明为final的方法进行代理,因为CGLib原理是动态生成被代理类的子类。
下面,将通过一个实例介绍使用CGLib实现动态代理。
1、被代理类:
首先,定义一个类,该类没有实现任何接口,包含两个方法。
- public class ConcreteClassNoInterface {
- public String getConcreteMethodA(String str){
- System.out.println("ConcreteMethod A ... "+str);
- return str;
- }
- public int getConcreteMethodB(int n){
- System.out.println("ConcreteMethod B ... "+n);
- return n+10;
- }
- }
2、拦截器:
定义一个拦截器。在调用目标方法时,CGLib会回调MethodInterceptor接口方法拦截,来实现你自己的代理逻辑,类似于JDK中的InvocationHandler接口。
- public class ConcreteClassInterceptor implements MethodInterceptor{
- public Object intercept(Object obj, Method method, Object[] arg, MethodProxy proxy) throws Throwable {
- System.out.println("Before:"+method);
- Object object=proxy.invokeSuper(obj, arg);
- System.out.println("After:"+method);
- return object;
- }
- }
参数:Object为由CGLib动态生成的代理类实例,Method为上文中实体类所调用的被代理的方法引用,Object[]为参数值列表,MethodProxy为生成的代理类对方法的代理引用。
返回:从代理实例的方法调用返回的值。
其中,proxy.invokeSuper(obj,arg):
调用代理类实例上的proxy方法的父类方法(即实体类ConcreteClassNoInterface中对应的方法)
在这个示例中,只在调用被代理类方法前后各打印了一句话,当然实际编程中可以是其它复杂逻辑。
3、生成动态代理类:
- Enhancer enhancer=new Enhancer();
- enhancer.setSuperclass(ConcreteClassNoInterface.class);
- enhancer.setCallback(new ConcreteClassInterceptor());
- ConcreteClassNoInterface ccni=(ConcreteClassNoInterface)enhancer.create();
这里Enhancer类是CGLib中的一个字节码增强器,它可以方便的对你想要处理的类进行扩展,以后会经常看到它。
首先将被代理类ConcreteClassNoInterface设置成父类,然后设置拦截器ConcreteClassInterceptor,最后执行enhancer.create()动态生成一个代理类,并从Object强制转型成父类型ConcreteClassNoInterface。
最后,在代理类上调用方法:
- ccni.getConcreteMethodA("shensy");
- ccni.getConcreteMethodB(0);
查看控制台输出:
- Before :public java.lang.String generic.cglib.proxy.ConcreteClassNoInterface.getConcreteMethodA(java.lang.String)
- ConcreteMethod A ... shensy
- After :public java.lang.String generic.cglib.proxy.ConcreteClassNoInterface.getConcreteMethodA(java.lang.String)
- Before :public int generic.cglib.proxy.ConcreteClassNoInterface.getConcreteMethodB(int)
- ConcreteMethod B ... 0
- After :public int generic.cglib.proxy.ConcreteClassNoInterface.getConcreteMethodB(int)
可以看到,拦截器在调用被代理类方法前后都执行了print操作。