Spring AOP實現原理

AskHarries發表於2018-05-10

一、AOP是什麼?

AOP(Aspect Orient Programming),我們一般稱為面向方面(切面)程式設計,作為物件導向的一種補充,用於處理系統中分佈於各個模組的橫切關注點,比如事務管理、日誌、快取等等。AOP實現的關鍵在於AOP框架自動建立的AOP代理,AOP代理主要分為靜態代理和動態代理,靜態代理的代表為AspectJ;而動態代理則以Spring AOP為代表。本文會分別對AspectJ和Spring AOP的實現進行分析和介紹。

二、springaop如何實現的?

Spring AOP中的動態代理主要有兩種方式,JDK動態代理和CGLIB動態代理。JDK動態代理通過反射來接收被代理的類,並且要求被代理的類必須實現一個介面。JDK動態代理的核心是InvocationHandler介面和Proxy類。

如果目標類沒有實現介面,那麼Spring AOP會選擇使用CGLIB來動態代理目標類。CGLIB(Code Generation Library),是一個程式碼生成的類庫,可以在執行時動態的生成某個類的子類,注意,CGLIB是通過繼承的方式做的動態代理,因此如果某個類被標記為final,那麼它是無法使用CGLIB做動態代理的。

2.1、JDK動態代理

定義一個介面類

package org.java.base.springaop;
public interface Service {
 /**
 * add方法
 */
 public void add();

 /**
 * update方法
 */
 public void update();
}複製程式碼

實現一個介面類

package org.java.base.springaop;
public class ServiceImpl implements Service {
 
 public void add() {
 System.out.println("AService add>>>>>>>>>>>>>>>>>>");
 }


 public void update() {
 System.out.println("AService update>>>>>>>>>>>>>>>");
 }
}複製程式碼

實現動態代理類MyInvocationHandler,實現InvocationHandler介面,並且實現介面中的invoke方法。仔細看invoke方法,就是在該方法中加入切面邏輯的。目標類方法的執行是由mehod.invoke(target,args)這條語句完成。

package org.java.base.springaop;
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
public class MyInvocationHandler implements InvocationHandler {
 private Object target;
 /**
 * 建構函式
 * @param target
 */
 MyInvocationHandler(Object target) {
 super();
 this.target = target;
 }
 public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
 throws Throwable {
 // 程式執行前加入邏輯,MethodBeforeAdviceInterceptor
 System.out.println("before-----------------------------");
 // 程式執行
 Object result = method.invoke(target, args);
 // 程式執行後加入邏輯,MethodAfterAdviceInterceptor
 System.out.println("after------------------------------");
 return result;
 }

}複製程式碼

測試類,其中增強的目標物件是由Proxy.newProxyInstance(aService.getClass().getClassLoader(),aService.getClass().getInterfaces(), handler);來生成的。

package org.java.base.springaop;

import java.lang.reflect.Proxy;
public class Test {
 public static void main(String[] args) {
 Service aService = new ServiceImpl();
 MyInvocationHandler handler = new MyInvocationHandler(aService);
 // Proxy為InvocationHandler實現類動態建立一個符合某一介面的代理例項
 Service aServiceProxy = (Service) Proxy.newProxyInstance(aService
 .getClass().getClassLoader(), aService.getClass()
 .getInterfaces(), handler);
 // 由動態生成的代理物件來aServiceProxy 代理執行程式,其中aServiceProxy 符合Service介面
 aServiceProxy.add();
 System.out.println();
 aServiceProxy.update();
 
 }
}複製程式碼

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可以看到,在目標類ServiceImpl的add和update方法前後已經加入了自定義的切面邏輯,AOP攔截機制生效了。

2.2、CGLIB動態代理

目標類,cglib不需要定義目標類的統一介面

package org.java.base.springaop;

public class Base {
 /**
 * 一個模擬的add方法
 */
 public void add() {
 System.out.println("add ------------");
 }
}複製程式碼

實現動態代理類CglibProxy,需要實現MethodInterceptor介面,實現intercept方法。該代理中在add方法前後加入了自定義的切面邏輯,目標類add方法執行語句為proxy.invokeSuper(object, args);

package org.java.base.springaop;
import java.lang.reflect.Method;
import org.springframework.cglib.proxy.MethodInterceptor;
import org.springframework.cglib.proxy.MethodProxy;

public class CglibProxy implements MethodInterceptor {

 public Object intercept(Object object, Method method, Object[] args,
 MethodProxy proxy) throws Throwable {
 // 新增切面邏輯(advise),此處是在目標類程式碼執行之前,即為MethodBeforeAdviceInterceptor。
 System.out.println("before-------------");
 // 執行目標類add方法
 proxy.invokeSuper(object, args);
 // 新增切面邏輯(advise),此處是在目標類程式碼執行之後,即為MethodAfterAdviceInterceptor。
 System.out.println("after--------------");
 return null;
 }

}複製程式碼

獲取增強的目標類的工廠Factory,其中增強的方法類物件是有Enhancer來實現的,程式碼如下所示:

 package org.java.base.springaop;

import org.springframework.cglib.proxy.Enhancer;

public class Factory {
 /**
 * 獲得增強之後的目標類,即新增了切入邏輯advice之後的目標類
 * 
 * @param proxy
 * @return
 */
 public static Base getInstance(CglibProxy proxy) {
 Enhancer enhancer = new Enhancer();
 enhancer.setSuperclass(Base.class);
 //回撥方法的引數為代理類物件CglibProxy,最後增強目標類呼叫的是代理類物件CglibProxy中的intercept方法
 enhancer.setCallback(proxy);
 // 此刻,base不是單純的目標類,而是增強過的目標類
 Base base = (Base) enhancer.create();
 return base;
 }
}複製程式碼

測試類

package org.java.base.springaop;

public class Testcglib {
 public static void main(String[] args) {
 CglibProxy proxy = new CglibProxy();
 // base為生成的增強過的目標類
 Base base = Factory.getInstance(proxy);
 base.add();
 }
}複製程式碼

自此,cglib動態代理實現的AOP攔截機制已經基本實現,下面我們來看一下攔截的效果如何,程式執行結果如下:

before————-
add ————
after————–

可以看到,在目標類Base的add方法前後已經加入了自定義的切面邏輯,AOP攔截機制生效了。

三、關於動態代理和CGLIB這兩種方式的簡要總結如下:

  • JDK動態代理(Dynamic Proxy)
    • 基於標準JDK的動態代理功能
    • 只針對實現了介面的業務物件
  • CGLIB
    • 通過動態地對目標物件進行子類化來實現AOP代理,
    • 需要指定@EnableAspectJAutoProxy(proxyTargetClass = true)來強制使用
    • 當業務物件沒有實現任何介面的時候預設會選擇CGLIB
Spring AOP實現原理


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