AOP的實現深入理解

1.AOP的作用

　　在OOP中，正是這種分散在各處且與物件核心功能無關的程式碼（橫切程式碼）的存在，使得模組複用難度增加。AOP則將封裝好的物件剖開，找出其中對多個物件產生影響的公共行為，並將其封裝為一個可重用的模組，這個模組被命名為“切面”（Aspect），切面將那些與業務無關，卻被業務模組共同呼叫的邏輯提取並封裝起來，減少了系統中的重複程式碼，降低了模組間的耦合度，同時提高了系統的可維護性。

2.DI 和 IOC 概念

　　依賴注入或控制反轉的定義中，呼叫者不負責被呼叫者的例項建立工作，該工作由Spring框架中的容器來負責，它通過開發者的配置來判斷例項型別，建立後再注入呼叫者。由於Spring容器負責被呼叫者例項，例項建立後又負責將該例項注入呼叫者，因此稱為依賴注入。而被呼叫者的例項建立工作不再由呼叫者來建立而是由Spring來建立，控制權由應用程式碼轉移到了外部容器，控制權發生了反轉，因此稱為控制反轉。

3.BeanFactory與ApplicationContext

　　ApplicationContext是BeanFactory的子介面，也被稱為應用上下文。BeanFactory提供了Spring的配置框架和基本功能，ApplicationContext則新增了更多企業級功能（如國際化的支援），他另一重要優勢在於當ApplicationContext容器初始化完成後，容器中所有的 singleton Bean 也都被例項化了，也就是說當你需要使用singleton Bean 是，在應用中無需等待就可以用，而其他BeanFactory介面的實現類，則會延遲到呼叫 getBean（）方法時構造，ApplicationContext的初始化時間會稍長些，呼叫getBean（）是由於Bean已經構造完畢，速度會更快。因此大部分系統都使用ApplicationContext，而只在資源較少的情況下，才考慮使用BeanFactory。

4.AOP的實現策略

（1）Java SE動態代理：     使用動態代理可以為一個或多個介面在執行期動態生成實現物件，生成的物件中實現介面的方法時可以新增增強程式碼，從而實現AOP。缺點是隻能針對介面進行代理，另外由於動態代理是通過反射實現的，有時可能要考慮反射呼叫的開銷。 （2）位元組碼生成（CGLib 動態代理）     動態位元組碼生成技術是指在執行時動態生成指定類的一個子類物件，並覆蓋其中特定方法，覆蓋方法時可以新增增強程式碼，從而實現AOP。其常用工具是cglib。 （3）定製的類載入器     當需要對類的所有物件都新增增強，動態代理和位元組碼生成本質上都需要動態構造代理物件，即最終被增強的物件是由AOP框架生成，不是開發者new出來的。解決的辦法就是實現自定義的類載入器，在一個類被載入時對其進行增強。JBoss就是採用這種方式實現AOP功能。 （4）程式碼生成     利用工具在已有程式碼基礎上生成新的程式碼，其中可以新增任何橫切程式碼來實現AOP。 （5）語言擴充套件     可以對構造方法和屬性的賦值操作進行增強，AspectJ是採用這種方式實現AOP的一個常見Java語言擴充套件。

 

注意：AOP中的切面封裝了增強（Advice）和切點（Pointcut），下面先開始只使用增強，切點暫且不加入。

 

5.程式設計式增強

　　這裡我先用“程式設計式”的方法，也就是暫且不用Spring的配置檔案去定義Bean物件，不把程式碼中的new操作取代。

（1）建立一個介面和實現類

 

（2）編寫前置增強和後置增強（這裡我將兩個增強合併，即實現兩個介面）

 

 

（3）JUnit來測試

 

 

（3）環繞增強（當把兩個介面合併時，其實完全可以用一個介面就行）

 

　　環繞增強類需要實現 org.aopalliance.intercept.MethodInterceptor 介面。注意，這個介面不是 Spring 提供的，它是 AOP 聯盟寫的，Spring 只是借用了它。

 

之後再JUnit中新增

 

6. 宣告式增強

　　現在通過Spring配置檔案配置bean。同時使用Bean掃描，可以不用在配置檔案中配置<bean id="..." class="..."/>.

（1）Spring配置檔案（增強類為環繞增強）

 

 

（2）在相應的實現類和增強類上新增Component註解

 

 

（3）JUnit測試

　　從 Context 中根據 id 獲取 Bean 物件（其實就是一個代理），呼叫代理的方法。

 

得到結果

 7.Introduction Advice（引入增強）

　　上面的增強僅僅是對方法增強，也就是織入，對類的增強才能叫做引入增強，比如說我不想讓GreetingImpl去直接實現Greeting介面，因為這樣的話，我就必須去實現他的方法。這時我就能靠Spring引入增強來幫我動態實現。

（1）定義一個新介面Love

 

 

（2）定義授權引入增強類

　　定義一個授權引入增強類，實現Love介面，用以豐富GreetingImpl類的功能，這樣GreetingImpl就能很巧妙的使用Love介面裡的方法而不用去implement。

 

 

配置如下：

 

 

proxyTargetClass屬性表示是否代理目標類，預設是false，也就是代理介面，上面一個例子的配置就是沒有這一項屬性所以用JDK動態代理，現在是true即使用CGLib動態代理。所以在測試方法中是GreetingImpl greetingImpl = （GreetingImpl）context.getBean（"beans.xml"）,而不會是Greeting greeting = （Greeting）context.getBean（"beans.xml"）,因為現在是代理目標類而不是代理介面。

 

（3）JUnit測試

 

 

 

注意：這裡的Love love = （Love）greetingImpl 是將目標類強制向上轉型為Love介面，這就是引入增強（DelegatingIntroductionInterceptor）的特性--“介面動態實現”功能。所以display（）方法可以由GreetingImpl的物件來呼叫，只需要強制轉換介面就行。

8. 面向切面程式設計

（1）通知（增強）Advice

　　通知定義了切面是什麼以及何時使用，應該應用在某個方法被呼叫之前？之後？還是丟擲異常時？等等。

（2）連線點 Join point

　　連線點是在應用執行過程中能夠插入切面的一個點。這個點可以是呼叫方法時，丟擲異常時，甚至修改一個欄位時。切面程式碼可以利用這些點插入到應用的正常流程中，並新增新的行為。

（3）切點 Pointcut

　　切點有助於縮小切面所通知的連線點的範圍。如果說通知定義了切面的“什麼”和“何時”的話，那麼切點就定義了“何處”，切點會匹配通知所要織入的一個或多個連線點，一般常用正規表示式定義所匹配的類和方法名稱來指定這些切點。

（4）切面 Aspect

　　切面是通知和切點的結合。通知和切點定義了切面的全部內容——它是什麼，在何時何處完成其功能。

（5）引入 Introduction

　　引入允許我們向現有的類新增新方法或屬性，從而無需修改這些現有類的情況下，讓他們具有新的行為和狀態。

（6）織入 Weaving

　　在過去我常常把織入與引入的概念混淆，我是這樣來辨別的，“引入”我把它看做是一個定義，也就是一個名詞，而“織入”我把它看做是一個動作，一個動詞，也就是切面在指定的連線點被織入到目標物件中。

9.總結一下

　　通知包含了需要用於多個應用物件的橫切行為；連線點是程式執行過程中能夠應用通知的所有點；切點定義了通知被應用的具體位置（在哪些連線點）。其中關鍵的概念是切點定義了哪些連線點會得到通知（增強）。建立切點來定義切面所織入的連線點是AOP框架的基本功能。

　　另外，Spring是基於動態代理的，所以Spring只支援方法連線點，而像AspectJ和JBoss除了方法切點，它們還提供欄位和構造器接入點。如果需要方法攔截之外的連線點攔截功能，則可以利用AspectJ來補充SpringAOP的功能。

10.使用基於正規表示式的SpringAOP切面類

　　這裡使用springAOP的切面類RegexpMethodPointcutAdvisor來配置切面，並在GreetingImpl類中增加兩個都以“good”開頭的方法，下面要做的就是攔截兩個新增方法，而對sayHello（）不攔截。

 

 

 

在上面的InterceptorNames屬性不再是原來的增強，而是一個定義好的切面greetingAdvisor，切面裡面還用正規表示式定義了一個切點，即攔截GreetingImpl類中以good開頭的方法。

JUnit測試：

 11.AOP自動代理

　（1）Spring框架自動生成代理。

 

 

 

 　　屬性optimize意思是對代理生成策略是否優化，true表示如果目標類有介面則代理介面（JDK動態代理），如果沒有則代理類（CGLib動態代理），這樣便可以取代前面強制代理類的proxyTargetClass屬性。

 

 

 

此時因為是自動代理，getBean（）中的值不再是原來代理id（greetingProxy），而是目標類GreetingImpl的Bean的id（greetingImpl），他同樣也是一個代理物件。

 

 

（2）spring根據Bean名稱來生成自動代理

beanNames屬性代表只為bean的id字尾是“Impl”生成代理。

12. AspectJ execution 表示式攔截

　　定義一個切面類，實現環繞增強。@Aspect註解就不需要類再實現介面，@Around註解為AspectJ切點表示式，引數ProceedingJoinPoint的物件即為連線點，此連線點可以取得方法名，引數等等。

這樣兩行配置，節約了配置大量代理和切面的時間，proxy-target-class為true表示代理目標類。

 

之前的切點表示式定義了攔截類中所有方法，所以每個方法都被增強。同時在ApplicationContext中獲取的greetingImpl代理物件，可轉型為自己靜態實現的介面Greeting也可以是實現類GreetingImpl。屬性proxy-target-class預設為false，代表只代理介面，也就是說只能將代理轉型為Greeting，而不能是GreetingImpl

實現類GreetingImpl：

 

 

P.s　如果將切面類裡的切點從原來的實現類GreetingImpl改為介面Greeting又會發生什麼呢？

 

改為：

 

 

結果發現，實現類中的實現介面的方法被增強了，而自己建立的good方法沒有被增強，這就是因為切點設定為Greeting介面裡面所有方法被加強，所以實現了這個介面中的方法被增強了。

 

 

 

13. AspectJ @DeclareParents 註解（引入增強）

　　定義一個切面類AroundAspect：value屬性指定了哪種型別的bean要引入該介面。defaultImpl屬性指定了為引入功能提供實現的類，@DeclareParents註解所標註的屬性指明要引入的介面。

 

LoveImpl實現類：將這個實現類引入目標類GreetingImpl中，就能使用display方法。

JUnit測試：

 

注意：在ApplicationContext中獲取的greetingImpl物件是個代理物件，可轉型為自己靜態實現的介面Greeting，也可以轉型為自己動態實現的介面Love，可隨意切換。現在的AspectJ的引入增強跟上面的SpringAOP的引入增強只能面向實現類相比，還可面向介面程式設計。所以有兩種方式實現：

 

控制檯輸出：

 

而對於SpringAOP引入的增強，則只能面向實現類：

 

 

14.Spring的AspectJ自動代理

　　Spring的AspectJ自動代理僅僅使用@AspectJ作為建立切面的指導，切面依然是基於代理的。在本質上，它依然是Spring基於代理的切面。這意味著儘管使用的是@AspectJ註解，但我們仍然限於代理方法的呼叫。當Spring發現一個bean使用了@Aspect註解時，Spring就會建立一個代理，然後將呼叫委託給被代理的bean或被引入的實現，這取決於呼叫的方法屬於被代理的bean還是屬於被引入的介面。

15.在XML中宣告切面

　　在Spring中，註解和自動代理提供了一種很方便的方式來建立切面，但是面向註解的切面有一個明顯的劣勢：你必須能夠為通知類新增註解，為了這一點，必須要有原始碼。如果你沒有原始碼的話，或者不想將AspectJ註解放到你的程式碼之中，Spring提供了另外一種方法，Spring XML 配置檔案中宣告切面。

　　將前面實現類GreetingImpl和切面類AroundAspect的相關注解@Component，@Aspect，@Around全都移除。編輯XML：

 

我們發現原來的兩條配置都可以刪除，但是要注意，沒有顯式配置<aop:aspectj-autoproxy/>不代表不使用自動代理，這條配置預設屬性為“false”，表示只代理介面（JDK動態代理），所以如果只想代理介面，可以不用顯式寫出。

如果想要使用CGLib動態代理，則增加

這時又可以代理目標類了：

 

 

16. END

　　這篇文章是我對《Spring實戰》和《AOP那點事兒》的一些知識的整理和例子的實現，希望你也能一起實現一下，如果你覺得還不錯的話，請點個贊或關注我，以後會有更多的知識分享！

標籤: 每個方法都被增強 定義一個切面類, 實現環繞增

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