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深入淺析Spring 的aop實(shí)現(xiàn)原理

更新時(shí)間：2016年03月31日 11:46:24 作者：ngulc

AOP（Aspect-OrientedProgramming，面向方面編程），可以說(shuō)是OOP（Object-Oriented Programing，面向?qū)ο缶幊蹋┑难a(bǔ)充和完善。本文給大家介紹Spring 的aop實(shí)現(xiàn)原理，感興趣的朋友一起學(xué)習(xí)吧

什么是AOP

AOP（Aspect-OrientedProgramming，面向方面編程），可以說(shuō)是OOP（Object-Oriented Programing，面向?qū)ο缶幊蹋┑难a(bǔ)充和完善。OOP引入封裝、繼承和多態(tài)性等概念來(lái)建立一種對(duì)象層次結(jié)構(gòu)，用以模擬公共行為的一個(gè)集合。當(dāng)我們需要為分散的對(duì)象引入公共行為的時(shí)候，OOP則顯得無(wú)能為力。也就是說(shuō)，OOP允許你定義從上到下的關(guān)系，但并不適合定義從左到右的關(guān)系。例如日志功能。日志代碼往往水平地散布在所有對(duì)象層次中，而與它所散布到的對(duì)象的核心功能毫無(wú)關(guān)系。對(duì)于其他類(lèi)型的代碼，如安全性、異常處理和透明的持續(xù)性也是如此。這種散布在各處的無(wú)關(guān)的代碼被稱(chēng)為橫切（cross-cutting）代碼，在OOP設(shè)計(jì)中，它導(dǎo)致了大量代碼的重復(fù)，而不利于各個(gè)模塊的重用。

簡(jiǎn)介

　　前段時(shí)間寫(xiě)的java設(shè)計(jì)模式--代理模式，最近在看Spring Aop的時(shí)候，覺(jué)得于代理模式應(yīng)該有密切的聯(lián)系，于是決定了解下Spring Aop的實(shí)現(xiàn)原理。

　　說(shuō)起AOP就不得不說(shuō)下OOP了，OOP中引入封裝、繼承和多態(tài)性等概念來(lái)建立一種對(duì)象層次結(jié)構(gòu)，用以模擬公共行為的一個(gè)集合。但是，如果我們需要為部分對(duì)象引入公共部分的時(shí)候，OOP就會(huì)引入大量重復(fù)的代碼。例如：日志功能。

　　AOP技術(shù)利用一種稱(chēng)為“橫切”的技術(shù)，解剖封裝的對(duì)象內(nèi)部，并將那些影響了多個(gè)類(lèi)的公共行為封裝到一個(gè)可重用模塊，這樣就能減少系統(tǒng)的重復(fù)代碼，降低模塊間的耦合度，并有利于未來(lái)的可操作性和可維護(hù)性。AOP把軟件系統(tǒng)分為兩個(gè)部分：核心關(guān)注點(diǎn)和橫切關(guān)注點(diǎn)。業(yè)務(wù)處理的主要流程是核心關(guān)注點(diǎn)，與之關(guān)系不大的部分是橫切關(guān)注點(diǎn)。橫切關(guān)注點(diǎn)的一個(gè)特點(diǎn)是，他們經(jīng)常發(fā)生在核心關(guān)注點(diǎn)的多處，而各處都基本相似。比如權(quán)限認(rèn)證、日志、事務(wù)處理。

實(shí)現(xiàn)原理　　

　　前面在學(xué)習(xí)代理模式的時(shí)候，了解到代理模式分為動(dòng)態(tài)代理和靜態(tài)代理。現(xiàn)在我們就以代理模式為基礎(chǔ)先實(shí)現(xiàn)我們自己的AOP框架，再來(lái)研究Spring的AOP的實(shí)現(xiàn)原理。

　　先以靜態(tài)代理實(shí)現(xiàn)，靜態(tài)代理關(guān)鍵是在代理對(duì)象和目標(biāo)對(duì)象實(shí)現(xiàn)共同的接口，并且代理對(duì)象持有目標(biāo)對(duì)象的引用。

　　公共接口代碼：

public interface IHello {
/**
* 業(yè)務(wù)方法
* @param str
*/
void sayHello(String str);
} 
　　目標(biāo)類(lèi)代碼：

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

　　代理類(lèi)代碼，我們給它添加日志記錄功能，在方法開(kāi)始前后執(zhí)行特定的方法，是不是和AOP特別像呢？

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();
}
}

　　日志類(lèi)代碼：

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");
}
}

　　測(cè)試代碼：

public class Test {
public static void main(String[] args) {
IHello hello = new ProxyHello(new Hello());//如果我們需要日志功能，則使用代理類(lèi)
//IHello hello = new Hello();//如果我們不需要日志功能則使用目標(biāo)類(lèi)
hello.sayHello("明天"); 
}
}

　　這樣我們就實(shí)現(xiàn)了一個(gè)最簡(jiǎn)單的AOP，但是這樣會(huì)存在一個(gè)問(wèn)題：如果我們像Hello這樣的類(lèi)很多，那么，我們是不是要去寫(xiě)很多個(gè)HelloProxy這樣的類(lèi)呢。其實(shí)也是一種很麻煩的事。在jdk1.3以后，jdk跟我們提供了一個(gè)API java.lang.reflect.InvocationHandler的類(lèi)，這個(gè)類(lèi)可以讓我們?cè)贘VM調(diào)用某個(gè)類(lèi)的方法時(shí)動(dòng)態(tài)的為些方法做些什么事。下面我們就來(lái)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)代理的實(shí)現(xiàn)。

　　動(dòng)態(tài)代理實(shí)現(xiàn)主要是實(shí)現(xiàn)InvocationHandler，并且將目標(biāo)對(duì)象注入到代理對(duì)象中，利用反射機(jī)制來(lái)執(zhí)行目標(biāo)對(duì)象的方法。

　　接口實(shí)現(xiàn)與靜態(tài)代理相同，代理類(lèi)代碼：

public class DynaProxyHello implements InvocationHandler{
private Object target;//目標(biāo)對(duì)象
/**
* 通過(guò)反射來(lái)實(shí)例化目標(biāo)對(duì)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();//添加額外的方法
//通過(guò)反射機(jī)制來(lái)運(yùn)行目標(biāo)對(duì)象的方法
result = method.invoke(this.target, args);
Logger.end();
return result;
}
}

　　測(cè)試類(lèi)代碼：

public class DynaTest {
public static void main(String[] args) {
IHello hello = (IHello) new DynaProxyHello().bind(new Hello());//如果我們需要日志功能，則使用代理類(lèi)
//IHello hello = new Hello();//如果我們不需要日志功能則使用目標(biāo)類(lèi)
hello.sayHello("明天");
}
}

　　看完上面的代碼可能和Spring AOP相比有一個(gè)問(wèn)題，日志類(lèi)只能在方法前后打印，但是AOP應(yīng)該是可以在滿(mǎn)足條件就可以執(zhí)行，所有是否可以將DynaPoxyHello對(duì)象和日志操作對(duì)象(Logger)解耦呢？

　　看下面代碼實(shí)現(xiàn)，將將DynaPoxyHello對(duì)象和日志操作對(duì)象(Logger)解耦：

　　我們要在被代理對(duì)象的方法前面或者后面去加上日志操作代碼(或者是其它操作的代碼)，那么，我們可以抽象出一個(gè)接口，這個(gè)接口里就只有兩個(gè)方法：一個(gè)是在被代理對(duì)象要執(zhí)行方法之前執(zhí)行的方法,我們?nèi)∶麨閟tart，第二個(gè)方法就是在被代理對(duì)象執(zhí)行方法之后執(zhí)行的方法,我們?nèi)∶麨閑nd。

　　Logger的接口：

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

　　Logger的接口實(shí)現(xiàn)：

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");
}
}

　動(dòng)態(tài)代理類(lèi)：

public class DynaProxyHello implements InvocationHandler{
//調(diào)用對(duì)象
private Object proxy;
//目標(biāo)對(duì)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;
//反射得到操作者的實(shí)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});
//反射執(zhí)行start方法
start.invoke(this.proxy, new Object[]{this.proxy.getClass()});
//執(zhí)行要處理對(duì)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});
//反射執(zhí)行end方法
end.invoke(this.proxy, new Object[]{method});
return result;
}
}

　　測(cè)試代碼：

public class DynaTest {
public static void main(String[] args) {
IHello hello = (IHello) new DynaProxyHello().bind(new Hello(),new DLogger());//如果我們需要日志功能，則使用代理類(lèi)
//IHello hello = new Hello();//如果我們不需要日志功能則使用目標(biāo)類(lèi)
hello.sayHello("明天");
}
}

　　通過(guò)上面例子，可以發(fā)現(xiàn)通過(guò)動(dòng)態(tài)代理和發(fā)射技術(shù)，已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了AOP的功能，如果我們只需要在方法執(zhí)行前打印日志，則可以不實(shí)現(xiàn)end()方法，這樣就可以控制打印的時(shí)機(jī)了。如果我們想讓指定的方法打印日志，我們只需要在invoke（）方法中加一個(gè)對(duì)method名字的判斷，method的名字可以寫(xiě)在xml文件中，這樣我們就可以實(shí)現(xiàn)以配置文件進(jìn)行解耦了，這樣我們就實(shí)現(xiàn)了一個(gè)簡(jiǎn)單的spring aop框架。

以上內(nèi)容是小編給大家介紹的Spring 的aop實(shí)現(xiàn)原理，希望對(duì)大家有所幫助！

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