Spring aop的实现原理

Spring aop的实现原理

在jdk里面代理的对象target一定要实现接口

Aop的应用场景有哪些

Authentication 权限

Caching 缓存

Context passing 内容传递

Error handling 错误处理

Lazy loading　懒加载

Debugging　　调试

logging, tracing, profiling and monitoring　记录跟踪　优化　校准

Performance optimization　性能优化

Persistence　　持久化

Resource pooling　资源池

Synchronization　同步

Transactions 事务

• 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     /**
3      * 业务方法
4      * @param str
5      */
6     void sayHello(String str);
7 }

　　目标类代码：

1 public class Hello implements IHello{
2     @Override
3     public void sayHello(String str) {
4         System.out.println("hello "+str);
5     }
6     
7 }

　　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：

1 public class Logger {
2     public static void start(){
3         System.out.println(new Date()+ " say hello start...");
4     }
5     
6     public static void end(){
7         System.out.println(new Date()+ " say hello end");
8     }
9 }

　　测试代码：

1 public class Test {
2     public static void main(String[] args) {
3         IHello hello = new ProxyHello(new Hello());//如果我们需要日志功能，则使用代理类
4         //IHello hello = new Hello();//如果我们不需要日志功能则使用目标类
5         hello.sayHello("明天");    
6     }
7 }

　　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     
 3     private Object target;//目标对象
 4     /**
 5      * 通过反射来实例化目标对象
 6      * @param object
 7      * @return
 8      */
 9     public Object bind(Object object){
10         this.target = object;
11         return Proxy.newProxyInstance(this.target.getClass().getClassLoader(), this.target.getClass().getInterfaces(), this);
12     }
13     
14     @Override
15     public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
16             throws Throwable {
17         Object result = null;
18         Logger.start();//添加额外的方法
19         //通过反射机制来运行目标对象的方法
20         result = method.invoke(this.target, args);
21         Logger.end();
22         return result;
23     }
24     
25 }

　　测试类代码：

1 public class DynaTest {
2     public static void main(String[] args) {
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         //IHello hello = new Hello();//如果我们不需要日志功能则使用目标类
5         hello.sayHello("明天");
6     }
7 }

　　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     void start(Method method);
3     void end(Method method);
4 }

　　Logger的接口实现：

 1 public class DLogger implements ILogger{
 2     @Override
 3     public void start(Method method) {
 4         System.out.println(new Date()+ method.getName() + " say hello start...");
 5     }
 6     @Override
 7     public void end(Method method) {
 8         System.out.println(new Date()+ method.getName() + " say hello end");
 9     }
10 }

　　动态代理类：

 1 public class DynaProxyHello1 implements InvocationHandler{
 2     //调用对象
 3     private Object proxy;
 4     //目标对象
 5     private Object target;
 6     
 7     public Object bind(Object target,Object proxy){
 8         this.target=target;
 9         this.proxy=proxy;
10         return Proxy.newProxyInstance(this.target.getClass().getClassLoader(), this.target.getClass().getInterfaces(), this);
11     }
12     
13     
14     @Override
15     public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
16             throws Throwable {
17         Object result = null;
18         //反射得到操作者的实例
19         Class clazz = this.proxy.getClass();
20         //反射得到操作者的Start方法
21         Method start = clazz.getDeclaredMethod("start", new Class[]{Method.class});
22         //反射执行start方法
23         start.invoke(this.proxy, new Object[]{this.proxy.getClass()});
24         //执行要处理对象的原本方法
25         method.invoke(this.target, args);
26         //反射得到操作者的end方法
27         Method end = clazz.getDeclaredMethod("end", new Class[]{Method.class});
28         //反射执行end方法
29         end.invoke(this.proxy, new Object[]{method});
30         return result;
31     }
32     
33 }

　　测试代码：

1 public class DynaTest1 {
2     public static void main(String[] args) {
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         //IHello hello = new Hello();//如果我们不需要日志功能则使用目标类
5         hello.sayHello("明天");
6     }
7 }

　　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。