Java AOP

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了Java AOP相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

AOP

今天我要和大家分享的是 AOP(Aspect-Oriented Programming)这个东西,名字与 OOP 仅差一个字母,其实它是对 OOP 编程方式的一种补充,并非是取而代之。翻译过来就是"面向方面编程",可我更倾向于翻译为"面向切面编程"。它听起有些的神秘,为什么呢?当你看完这篇文章的时候,就会知道,我们做的很重要的工作就是去写这个"切面" 。那么什么是"切面"呢?

没错!就是用一把刀来切一坨面。注意,相对于面而言,我们一定是横着来切它,这简称为"横切"。可以把一段代码想象成一坨面,同样也可以用一把刀来横切它,下面要做的就是如何去实现这把刀!

需要澄清的是,这个概念不是由 Rod Johnson(老罗)提出的。其实很早以前就有了,目前最知名最强大的 Java 开源项目就是 AspectJ 了,然而它的前身是 AspectWerkz(该项目已经在 2005 年停止更新),这才是 AOP 的老祖宗。老罗(一个头发秃得和我老爸有一拼的天才)写了一个叫做 Spring 框架,从此一炮走红,成为了 Spring 之父。他在自己的 IOC 的基础之上,又实现了一套 AOP 的框架,后来仿佛发现自己越来越走进深渊里,在不能自拔的时候,有人建议他还是集成 AspectJ 吧,他在万般无奈之下才接受了该建议。于是,我们现在用得最多的想必就是 Spring + AspectJ 这种 AOP 框架了。

那么 AOP 到底是什么?如何去使用它?本文将逐步带您进入 AOP 的世界,让您感受到前所未有的畅快!

不过在开始讲解 AOP 之前,我想有必要回忆一下这段代码:

 

1. 写死代码

先来一个接口:

public interface Greeting {

 

    void sayHello(String name);
}
				

还有一个实现类:

public class GreetingImpl implements Greeting {

 

    @Override
    public void sayHello(String name) {
        before();
        System.out.println("Hello! " + name);
        after();
    }

 

    private void before() {
        System.out.println("Before");
    }

 

    private void after() {
        System.out.println("After");
    }
}
				

before() 与 after() 方法写死在 sayHello() 方法体中了,这样的代码的味道非常不好。如果哪位仁兄大量写了这样的代码,肯定要被你的架构师骂个够呛。

比如:我们要统计每个方法的执行时间,以对性能作出评估,那是不是要在每个方法的一头一尾都做点手脚呢?

再比如:我们要写一个 JDBC 程序,那是不是也要在方法的开头去连接数据库,方法的末尾去关闭数据库连接呢?

这样的代码只会把程序员累死,把架构师气死!

一定要想办法对上面的代码进行重构,首先给出三个解决方案:

2. 静态代理

最简单的解决方案就是使用静态代理模式了,我们单独为 GreetingImpl 这个类写一个代理类:

public class GreetingProxy implements Greeting {

 

    private GreetingImpl greetingImpl;

 

    public GreetingProxy(GreetingImpl greetingImpl) {
        this.greetingImpl = greetingImpl;
    }

 

    @Override
    public void sayHello(String name) {
        before();
        greetingImpl.sayHello(name);
        after();
    }

 

    private void before() {
        System.out.println("Before");
    }

 

    private void after() {
        System.out.println("After");
    }
}
				

就用这个 GreetingProxy 去代理 GreetingImpl,下面看看客户端如何来调用:

public class Client {

 

    public static void main(String[] args) {
        Greeting greetingProxy = new GreetingProxy(new GreetingImpl());
        greetingProxy.sayHello("Jack");
    }
}
				

这样写没错,但是有个问题,XxxProxy 这样的类会越来越多,如何才能将这些代理类尽可能减少呢?最好只有一个代理类。

这时我们就需要使用 JDK 提供的动态代理了。 

3. JDK 动态代理

public class JDKDynamicProxy implements InvocationHandler {

 

    private Object target;

 

    public JDKDynamicProxy(Object target) {
        this.target = target;
    }

 

    @SuppressWarnings("unchecked")
    public <T> getProxy() {
        return (T) Proxy.newProxyInstance(
            target.getClass().getClassLoader(),
            target.getClass().getInterfaces(),
            this
        );
    }

 

    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        before();
        Object result = method.invoke(target, args);
        after();
        return result;
    }

 

    private void before() {
        System.out.println("Before");
    }

 

    private void after() {
        System.out.println("After");
    }
}
				

客户端是这样调用的:

public class Client {

 

    public static void main(String[] args) {
        Greeting greeting = new JDKDynamicProxy(new GreetingImpl()).getProxy();
        greeting.sayHello("Jack");
    }
}
				

这样所有的代理类都合并到动态代理类中了,但这样做仍然存在一个问题:JDK 给我们提供的动态代理只能代理接口,而不能代理没有接口的类。有什么方法可以解决呢?

4. CGLib 动态代理

我们使用开源的 CGLib 类库可以代理没有接口的类,这样就弥补了 JDK 的不足。CGLib 动态代理类是这样玩的:

public class CGLibDynamicProxy implements MethodInterceptor {

 

    private static CGLibDynamicProxy instance = new CGLibDynamicProxy();

 

    private CGLibDynamicProxy() {
    }

 

    public static CGLibDynamicProxy getInstance() {
        return instance;
    }

 

    @SuppressWarnings("unchecked")
    public <T> getProxy(Class<T> cls) {
        return (T) Enhancer.create(cls, this);
    }

 

    @Override
    public Object intercept(Object target, Method method, Object[] args, MethodProxy proxy) throws Throwable {
        before();
        Object result = proxy.invokeSuper(target, args);
        after();
        return result;
    }

 

    private void before() {
        System.out.println("Before");
    }

 

    private void after() {
        System.out.println("After");
    }
}
				

以上代码中了 Singleton 模式,那么客户端调用也更加轻松了:

public class Client {

 

    public static void main(String[] args) {
        Greeting greeting = CGLibDynamicProxy.getInstance().getProxy(GreetingImpl.class);
        greeting.sayHello("Jack");
    }
}
				

到此为止,我们能做的都做了,问题似乎全部都解决了。但事情总不会那么完美,而我们一定要追求完美!

老罗搞出了一个 AOP 框架,能否做到完美而优雅呢?请大家继续往下看吧!

5. Spring AOP:前置增强、后置增强、环绕增强(编程式)

在 Spring AOP 的世界里,与 AOP 相关的术语实在太多,往往也是我们的"拦路虎",不管是看那本书或是技术文档,在开头都要将这些术语逐个灌输给读者。我想这完全是在吓唬人了,其实没那么复杂的,大家放轻松一点。

我们上面例子中提到的 before() 方法,在 Spring AOP 里就叫 Before Advice(前置增强)。有些人将 Advice 直译为"通知",我想这是不太合适的,因为它根本就没有"通知"的含义,而是对原有代码功能的一种"增强"。再说,CGLib 中也有一个 Enhancer 类,它就是一个增强类。

此外,像 after() 这样的方法就叫 After Advice(后置增强),因为它放在后面来增强代码的功能。

如果能把 before() 与 after() 合并在一起,那就叫 Around Advice(环绕增强),就像汉堡一样,中间夹一根火腿。

这三个概念是不是轻松地理解了呢?如果是,那就继续吧!

我们下面要做的就是去实现这些所谓的"增强类",让他们横切到代码中,而不是将这些写死在代码中。

先来一个前置增强类吧:

public class GreetingBeforeAdvice implements MethodBeforeAdvice {

 

    @Override
    public void before(Method method, Object[] args, Object target) throws Throwable {
        System.out.println("Before");
    }
}
				

注意:这个类实现了 org.springframework.aop.MethodBeforeAdvice 接口,我们将需要增强的代码放入其中。

再来一个后置增强类吧:

public class GreetingAfterAdvice implements AfterReturningAdvice {

 

    @Override
    public void afterReturning(Object result, Method method, Object[] args, Object target) throws Throwable {
        System.out.println("After");
    }
}
				

类似地,这个类实现了 org.springframework.aop.AfterReturningAdvice 接口。

最后用一个客户端来把它们集成起来,看看如何调用吧:

public class Client {

 

    public static void main(String[] args) {
        ProxyFactory proxyFactory = new ProxyFactory();     // 创建代理工厂
        proxyFactory.setTarget(new GreetingImpl());         // 射入目标类对象
        proxyFactory.addAdvice(new GreetingBeforeAdvice()); // 添加前置增强
        proxyFactory.addAdvice(new GreetingAfterAdvice());  // 添加后置增强 

 

        Greeting greeting = (Greeting) proxyFactory.getProxy(); // 从代理工厂中获取代理
        greeting.sayHello("Jack");                              // 调用代理的方法
    }
}
				

请仔细阅读以上代码及其注释,您会发现,其实 Spring AOP 还是挺简单的,对吗?

当然,我们完全可以只定义一个增强类,让它同时实现 MethodBeforeAdvice 与 AfterReturningAdvice 这两个接口,如下:

public class GreetingBeforeAndAfterAdvice implements MethodBeforeAdviceAfterReturningAdvice {

 

    @Override
    public void before(Method method, Object[] args, Object target) throws Throwable {
        System.out.println("Before");
    }

 

    @Override
    public void afterReturning(Object result, Method method, Object[] args, Object target) throws Throwable {
        System.out.println("After");
    }
}
				

这样我们只需要使用一行代码,同时就可以添加前置与后置增强:

proxyFactory.addAdvice(new GreetingBeforeAndAfterAdvice());
						

刚才有提到"环绕增强",其实这个东西可以把"前置增强"与"后置增强"的功能给合并起来,无需让我们同时实现以上两个接口。

public class GreetingAroundAdvice implements MethodInterceptor {

 

    @Override
    public Object invoke(MethodInvocation invocation) throws Throwable {
        before();
        Object result = invocation.proceed();
        after();
        return result;
    }

 

    private void阿里四面:你知道Spring AOP创建Proxy的过程吗?

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