【Spring】Spring AOP实现原理
Spring AOP实现原理
在之前的一文中介绍过Spring AOP的功能使用，但是没有深究AOP的实现原理，今天正好看到几篇好文，于是就自己整理了一下AOP实现的几种方式，同时把代理模式相关知识也稍微整理一下。
代理模式
代理模式的UML类图如下：
可以看到还是很简单的，代理类实现了被代理类的接口，同时与被代理类是组合关系。下面看一下代理模式的实现。
静态代理
接口类：
interface Person {
void speak();
}
真实实体类：
class Actor implements Person {
private String content;
public Actor(String content) {
this.content = content;
}
@Override
public void speak() {
System.out.println(this.content);
}
}
代理类：
class Agent implements Person {
private Actor actor;
private String before;
private String after;
public Agent(Actor actor, String before, String after) {
this.actor = actor;
this.before = before;
this.after = after;
}
@Override
public void speak() {
//before speak
System.out.println("Before actor speak, Agent say: " + before);
//real speak
this.actor.speak();
//after speak
System.out.println("After actor speak, Agent say: " + after);
}
}
测试方法:
public class StaticProxy {
public static void main(String[] args) {
Actor actor = new Actor("I am a famous actor!");
Agent agent = new Agent(actor, "Hello I am an agent.", "That's all!");
agent.speak();
}
}
结果：
动态代理
在讲JDK的动态代理方法之前，不妨先想想如果让你来实现一个可以任意类的任意方法的代理类，该怎么实现？有个很naive的做法，通过反射获得Class和Method，再调用该方法，并且实现一些代理的方法。我尝试了一下，很快就发现问题所在了。于是乎，还是使用JDK的动态代理接口吧。
JDK自带方法
首先介绍一下最核心的一个接口和一个方法：
首先是java.lang.reflect包里的InvocationHandler接口：
public interface InvocationHandler {
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
throws Throwable;
}
我们对于被代理的类的操作都会由该接口中的invoke方法实现，其中的参数的含义分别是：
- proxy：被代理的类的实例
- method：调用被代理的类的方法
- args：该方法需要的参数
使用方法首先是需要实现该接口，并且我们可以在invoke方法中调用被代理类的方法并获得返回值，自然也可以在调用该方法的前后去做一些额外的事情，从而实现动态代理，下面的例子会详细写到。
另外一个很重要的静态方法是java.lang.reflect包中的Proxy类的newProxyInstance方法：
public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,
Class<?>[] interfaces,
InvocationHandler h)
throws IllegalArgumentException
其中的参数含义如下：
- loader：被代理的类的类加载器
- interfaces：被代理类的接口数组
- invocationHandler：就是刚刚介绍的调用处理器类的对象实例
该方法会返回一个被修改过的类的实例，从而可以自由的调用该实例的方法。下面是一个实际例子。
Fruit接口：
public interface Fruit {
public void show();
}
Apple实现Fruit接口：
public class Apple implements Fruit{
@Override
public void show() {
System.out.println("<<<<show method is invoked");
}
}
代理类Agent.java：
public class DynamicAgent {
//实现InvocationHandler接口，并且可以初始化被代理类的对象
static class MyHandler implements InvocationHandler {
private Object proxy;
public MyHandler(Object proxy) {
this.proxy = proxy;
}
//自定义invoke方法
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
System.out.println(">>>>before invoking");
//真正调用方法的地方
Object ret = method.invoke(this.proxy, args);
System.out.println(">>>>after invoking");
return ret;
}
}
//返回一个被修改过的对象
public static Object agent(Class interfaceClazz, Object proxy) {
return Proxy.newProxyInstance(interfaceClazz.getClassLoader(), new Class[]{interfaceClazz},
new MyHandler(proxy));
}
}
测试类：
public class ReflectTest {
public static void main(String[] args) throws InvocationTargetException, IllegalAccessException {
//注意一定要返回接口，不能返回实现类否则会报错
Fruit fruit = (Fruit) DynamicAgent.agent(Fruit.class, new Apple());
fruit.show();
}
}
结果：
可以看到对于不同的实现类来说，可以用同一个动态代理类来进行代理，实现了“一次编写到处代理”的效果。但是这种方法有个缺点，就是被代理的类一定要是实现了某个接口的，这很大程度限制了本方法的使用场景。下面还有另外一个使用了CGlib增强库的方法。
CGLIB库的方法
CGlib是一个字节码增强库，为AOP等提供了底层支持。下面看看它是怎么实现动态代理的。
import net.sf.cglib.proxy.Enhancer;
import net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor;
import net.sf.cglib.proxy.MethodProxy;
import java.lang.reflect.Method;
public class CGlibAgent implements MethodInterceptor {
private Object proxy;
public Object getInstance(Object proxy) {
this.proxy = proxy;
Enhancer enhancer = new Enhancer();
enhancer.setSuperclass(this.proxy.getClass());
// 回调方法
enhancer.setCallback(this);
// 创建代理对象
return enhancer.create();
}
//回调方法
@Override
public Object intercept(Object o, Method method, Object[] objects, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
System.out.println(">>>>before invoking");
//真正调用
Object ret = methodProxy.invokeSuper(o, objects);
System.out.println(">>>>after invoking");
return ret;
}
public static void main(String[] args) {
CGlibAgent cGlibAgent = new CGlibAgent();
Apple apple = (Apple) cGlibAgent.getInstance(new Apple());
apple.show();
}
}
结果：
可以看到结果和JDK动态代理是一样的，但是可以直接对实现类进行操作而非接口，这样会有很大的便利。
参考文献
- 《Java编程思想》第14章
- java动态代理（JDK和cglib）
