AOP

Posted on 2017-05-17 09:24 飞猫网阅读(256) 评论(0) 收藏举报

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。

Java代码

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。

Java代码

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：

Java代码

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：

Java代码

ccni.getConcreteMethodA("shensy");
ccni.getConcreteMethodB(0);

查看控制台输出：

控制台代码

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。

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