Spring aop的实现原理

青旅半醒 2022-03-17 05:28 211阅读 0赞

# [Spring aop的实现原理][Spring aop] #

*  **简介**

前段时间写的java设计模式--代理模式，最近在看Spring Aop的时候，觉得于代理模式应该有密切的联系，于是决定了解下Spring Aop的实现原理。

说起AOP就不得不说下OOP了，OOP中引入封装、继承和多态性等概念来建立一种对象层次结构，用以模拟公共行为的一个集合。但是，如果我们需要为部分对象引入公共部分的时候，OOP就会引入大量重复的代码。例如：日志功能。

AOP技术利用一种称为“横切”的技术，解剖封装的对象内部，并将那些影响了多个类的公共行为封装到一个可重用模块，这样就能减少系统的重复代码，降低模块间的耦合度，并有利于未来的可操作性和可维护性。AOP把软件系统分为两个部分：核心关注点和横切关注点。业务处理的主要流程是核心关注点，与之关系不大的部分是横切关注点。横切关注点的一个特点是，他们经常发生在核心关注点的多处，而各处都基本相似。比如权限认证、日志、事务处理。

*  **实现原理　　**

前面在学习代理模式的时候，了解到代理模式分为动态代理和静态代理。现在我们就以代理模式为基础先实现我们自己的AOP框架，再来研究Spring的AOP的实现原理。

先以静态代理实现，静态代理关键是在代理对象和目标对象实现共同的接口，并且代理对象持有目标对象的引用。

公共接口代码：

![复制代码][copycode.gif]

1 public interface IHello {
    2     /**
    3      * 业务方法
    4      * @param str
    5      */
    6     void sayHello(String str);
    7 }

![复制代码][copycode.gif]

目标类代码：

![复制代码][copycode.gif]

1 public class Hello implements IHello{
    2     @Override
    3     public void sayHello(String str) {
    4         System.out.println("hello "+str);
    5     }
    6     
    7 }

![复制代码][copycode.gif]

代理类代码，我们给它添加日志记录功能，在方法开始前后执行特定的方法，是不是和AOP特别像呢？

![复制代码][copycode.gif]

public class ProxyHello implements IHello{    
        private IHello hello;    
        public ProxyHello(IHello hello) {
            super();
            this.hello = hello;
        }
        @Override
        public void sayHello(String str) {
            Logger.start();//添加特定的方法
            hello.sayHello(str);
            Logger.end();
        }
    
    }

![复制代码][copycode.gif]

日志类代码：

![复制代码][copycode.gif]

1 public class Logger {
    2     public static void start(){
    3         System.out.println(new Date()+ " say hello start...");
    4     }
    5     
    6     public static void end(){
    7         System.out.println(new Date()+ " say hello end");
    8     }
    9 }

![复制代码][copycode.gif]

测试代码：

![复制代码][copycode.gif]

1 public class Test {
    2     public static void main(String[] args) {
    3         IHello hello = new ProxyHello(new Hello());//如果我们需要日志功能，则使用代理类
    4         //IHello hello = new Hello();//如果我们不需要日志功能则使用目标类
    5         hello.sayHello("明天");    
    6     }
    7 }

![复制代码][copycode.gif]

这样我们就实现了一个最简单的AOP，但是这样会存在一个问题：如果我们像Hello这样的类很多，那么，我们是不是要去写很多个HelloProxy这样的类呢。其实也是一种很麻烦的事。在jdk1.3以后，jdk跟我们提供了一个API java.lang.reflect.InvocationHandler的类， 这个类可以让我们在JVM调用某个类的方法时动态的为些方法做些什么事。下面我们就来实现动态代理的实现。

动态代理实现主要是实现InvocationHandler，并且将目标对象注入到代理对象中，利用反射机制来执行目标对象的方法。

接口实现与静态代理相同，代理类代码：

![复制代码][copycode.gif]

1 public class DynaProxyHello implements InvocationHandler{
     2     
     3     private Object target;//目标对象
     4     /**
     5      * 通过反射来实例化目标对象
     6      * @param object
     7      * @return
     8      */
     9     public Object bind(Object object){
    10         this.target = object;
    11         return Proxy.newProxyInstance(this.target.getClass().getClassLoader(), this.target.getClass().getInterfaces(), this);
    12     }
    13     
    14     @Override
    15     public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
    16             throws Throwable {
    17         Object result = null;
    18         Logger.start();//添加额外的方法
    19         //通过反射机制来运行目标对象的方法
    20         result = method.invoke(this.target, args);
    21         Logger.end();
    22         return result;
    23     }
    24     
    25 }

![复制代码][copycode.gif]

测试类代码：

![复制代码][copycode.gif]

1 public class DynaTest {
    2     public static void main(String[] args) {
    3         IHello hello = (IHello) new DynaProxyHello().bind(new Hello());//如果我们需要日志功能，则使用代理类
    4         //IHello hello = new Hello();//如果我们不需要日志功能则使用目标类
    5         hello.sayHello("明天");
    6     }
    7 }

![复制代码][copycode.gif]

看完上面的代码可能和Spring AOP相比有一个问题，日志类只能在方法前后打印，但是AOP应该是可以在满足条件就可以执行，所有是否可以将DynaPoxyHello对象和日志操作对象(Logger)解耦呢？

看下面代码实现，将将DynaPoxyHello对象和日志操作对象(Logger)解耦：

我们要在被代理对象的方法前面或者后面去加上日志操作代码(或者是其它操作的代码)，那么，我们可以抽象出一个接口，这个接口里就只有两个方法：一个是在被代理对象要执行方法之前执行的方法,我们取名为start，第二个方法就是在被代理对象执行方法之后执行的方法,我们取名为end。

Logger的接口：

1 public interface ILogger {
    2     void start(Method method);
    3     void end(Method method);
    4 }

Logger的接口实现：

![复制代码][copycode.gif]

1 public class DLogger implements ILogger{
     2     @Override
     3     public void start(Method method) {
     4         System.out.println(new Date()+ method.getName() + " say hello start...");
     5     }
     6     @Override
     7     public void end(Method method) {
     8         System.out.println(new Date()+ method.getName() + " say hello end");
     9     }
    10 }

![复制代码][copycode.gif]

动态代理类：

![复制代码][copycode.gif]

1 public class DynaProxyHello1 implements InvocationHandler{
     2     //调用对象
     3     private Object proxy;
     4     //目标对象
     5     private Object target;
     6     
     7     public Object bind(Object target,Object proxy){
     8         this.target=target;
     9         this.proxy=proxy;
    10         return Proxy.newProxyInstance(this.target.getClass().getClassLoader(), this.target.getClass().getInterfaces(), this);
    11     }
    12     
    13     
    14     @Override
    15     public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
    16             throws Throwable {
    17         Object result = null;
    18         //反射得到操作者的实例
    19         Class clazz = this.proxy.getClass();
    20         //反射得到操作者的Start方法
    21         Method start = clazz.getDeclaredMethod("start", new Class[]{Method.class});
    22         //反射执行start方法
    23         start.invoke(this.proxy, new Object[]{this.proxy.getClass()});
    24         //执行要处理对象的原本方法
    25         method.invoke(this.target, args);
    26         //反射得到操作者的end方法
    27         Method end = clazz.getDeclaredMethod("end", new Class[]{Method.class});
    28         //反射执行end方法
    29         end.invoke(this.proxy, new Object[]{method});
    30         return result;
    31     }
    32     
    33 }

![复制代码][copycode.gif]

测试代码：

![复制代码][copycode.gif]

1 public class DynaTest1 {
    2     public static void main(String[] args) {
    3         IHello hello = (IHello) new DynaProxyHello1().bind(new Hello(),new DLogger());//如果我们需要日志功能，则使用代理类
    4         //IHello hello = new Hello();//如果我们不需要日志功能则使用目标类
    5         hello.sayHello("明天");
    6     }
    7 }

![复制代码][copycode.gif]

通过上面例子，可以发现通过动态代理和发射技术，已经基本实现了AOP的功能，如果我们只需要在方法执行前打印日志，则可以不实现end()方法，这样就可以控制打印的时机了。如果我们想让指定的方法打印日志，我们只需要在invoke（）方法中加一个对method名字的判断，method的名字可以写在xml文件中，这样我们就可以实现以配置文件进行解耦了，这样我们就实现了一个简单的spring aop框架。

分类: [spring][]

标签: [spring.sping aop][], [实现原理][Link 1], [代理模式][Link 2]

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评论列表

[\#1楼][1] 2017-02-16 15:09 [NewSea][] [ ][Link 7]

学习

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[\#2楼][2] 2017-04-15 16:00 [awkejiang][] [ ][Link 8]

赞！

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[\#3楼][3] 2017-04-15 16:03 [awkejiang][] [ ][Link 8]

22 //反射执行start方法  
23 start.invoke(this.proxy, new Object\[\]\{this.proxy.getClass()\});  
\------------  
这里的参数类型不对，应该是：  
start.invoke(this.proxy, new Object\[\]\{method\});

支持(2)反对(0)

[\#4楼][4] 2018-03-20 09:58 [天乐2739][2739] [ ][Link 9]

写的很好啊，奈何我对反射基本不懂啊

支持(0)反对(0)

[\#5楼][5] 2018-06-01 14:51 [追梦1819][1819] [ ][Link 10]

这代码都没测试就敢上传啊

支持(1)反对(0)

[\#6楼][6] 2018-10-05 15:33 [凉茶一杯][Link 11] [ ][Link 12]

这代码都没测试就敢上传啊

支持(0)反对(0)

[\#7楼][7] 2019-02-17 10:42 [point\_c][point_c] [ ][Link 13]

文章写的很好，说明一个小问题  
静态代理不应将目标对象作为参数传递给代理类的构造方法，应在构造方法内部创建目标对象，静态代理与装饰者模式的区别就是静态代理是为了控制对“”对象”的访问，隐藏一个对象的具体功能，而装饰者模式则是为了动态地增删某一个对象的功能。

[Spring aop]: https://www.cnblogs.com/lcngu/p/5339555.html
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[spring]: https://www.cnblogs.com/lcngu/category/771879.html
[spring.sping aop]: https://www.cnblogs.com/lcngu/tag/spring.sping%20aop/
[Link 1]: https://www.cnblogs.com/lcngu/tag/%E5%AE%9E%E7%8E%B0%E5%8E%9F%E7%90%86/
[Link 2]: https://www.cnblogs.com/lcngu/tag/%E4%BB%A3%E7%90%86%E6%A8%A1%E5%BC%8F/
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[NewSea]: https://www.cnblogs.com/newsea/
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[2]: https://www.cnblogs.com/lcngu/p/5339555.html#3668727
[awkejiang]: http://home.cnblogs.com/u/1133533/
[Link 8]: http://msg.cnblogs.com/send/awkejiang
[3]: https://www.cnblogs.com/lcngu/p/5339555.html#3668730
[4]: https://www.cnblogs.com/lcngu/p/5339555.html#3927999
[2739]: http://home.cnblogs.com/u/1033732/
[Link 9]: http://msg.cnblogs.com/send/%E5%A4%A9%E4%B9%902739
[5]: https://www.cnblogs.com/lcngu/p/5339555.html#3988437
[1819]: https://www.cnblogs.com/yanfei1819/
[Link 10]: http://msg.cnblogs.com/send/%E8%BF%BD%E6%A2%A61819
[6]: https://www.cnblogs.com/lcngu/p/5339555.html#4082313
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[7]: https://www.cnblogs.com/lcngu/p/5339555.html#4181522
[point_c]: http://home.cnblogs.com/u/1595313/
[Link 13]: http://msg.cnblogs.com/send/point_c