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AOP的底层实现-CGLIB动态代理和JDK动态代理

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Ibug
Ibug 2018-05-08
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AOP是目前Spring框架中的核心之一,在应用中具有非常重要的作用,也是Spring其他组件的基础。它是一种面向切面编程的思想。关于AOP的基础知识,相信多数童鞋都已经了如指掌,我们就略过这部分,来讲解下AOP的核心功能的底层实现机制:如何用动态代理来实现切面拦截。

        AOP的拦截功能是由java中的动态代理来实现的。说白了,就是在目标类的基础上增加切面逻辑,生成增强的目标类(该切面逻辑或者在目标类函数执行之前,或者目标类函数执行之后,或者在目标类函数抛出异常时候执行。不同的切入时机对应不同的Interceptor的种类,如BeforeAdviseInterceptor,AfterAdviseInterceptor以及ThrowsAdviseInterceptor等)。

        那么动态代理是如何实现将切面逻辑(advise)织入到目标类方法中去的呢?下面我们就来详细介绍并实现AOP中用到的两种动态代理。

        AOP的源码中用到了两种动态代理来实现拦截切入功能:jdk动态代理和cglib动态代理。两种方法同时存在,各有优劣。jdk动态代理是由java内部的反射机制来实现的,cglib动态代理底层则是借助asm来实现的。总的来说,反射机制在生成类的过程中比较高效,而asm在生成类之后的相关执行过程中比较高效(可以通过将asm生成的类进行缓存,这样解决asm生成类过程低效问题)。还有一点必须注意:jdk动态代理的应用前提,必须是目标类基于统一的接口。如果没有上述前提,jdk动态代理不能应用。由此可以看出,jdk动态代理有一定的局限性,cglib这种第三方类库实现的动态代理应用更加广泛,且在效率上更有优势。

一、jdk动态代理实现AOP拦截(代码中的关键地方都添加了注释)


1、为目标类(target)定义统一的接口类Service,这个是jdk动态代理必须的前提。

  1. package jdkproxy;  

  2.   

  3. /** 

  4.  * 该类是所有被代理类的接口类,jdk实现的代理要求被代理类基于统一的接口  

  5.  *  

  6.  */  

  7. public interface Service {  

  8.     /** 

  9.      * add方法 

  10.      */  

  11.     public void add();  

  12.   

  13.     /** 

  14.      * update方法 

  15.      */  

  16.     public void update();  

  17. }  

2、目标类AService,我们的实验目标就是在AService中add和update方法的前后实现拦截,加入自定义切面逻辑advise


  1. package jdkproxy;  

  2.   

  3. /** 

  4.  * 被代理类,即目标类target 

  5.  */  

  6. public class AService implements Service {  

  7.     /* 

  8.      * (non-Javadoc) 

  9.      *  

  10.      * @see jdkproxy.Service#add() 

  11.      */  

  12.     public void add() {  

  13.         System.out.println("AService add>>>>>>>>>>>>>>>>>>");  

  14.     }  

  15.   

  16.     /* 

  17.      * (non-Javadoc) 

  18.      *  

  19.      * @see jdkproxy.Service#update() 

  20.      */  

  21.     public void update() {  

  22.         System.out.println("AService update>>>>>>>>>>>>>>>");  

  23.     }  

  24. }  

3、实现动态代理类MyInvocationHandler,实现InvocationHandler接口,并且实现接口中的invoke方法。仔细看invoke方法,就是在该方法中加入切面逻辑的。目标类方法的执行是由mehod.invoke(target,args)这条语句完成。

  1. package jdkproxy;  

  2.   

  3. import java.lang.reflect.InvocationHandler;  

  4. import java.lang.reflect.Method;  

  5.   


  6. public class MyInvocationHandler implements InvocationHandler {  

  7.     private Object target;  

  8.   

  9.     MyInvocationHandler() {  

  10.         super();  

  11.     }  

  12.   

  13.     MyInvocationHandler(Object target) {  

  14.         super();  

  15.         this.target = target;  

  16.     }  

  17.   

  18.     public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)  

  19.             throws Throwable {  

  20.         // 程序执行前加入逻辑,MethodBeforeAdviceInterceptor  

  21.         System.out.println("before-----------------------------");  

  22.         // 程序执行  

  23.         Object result = method.invoke(target, args);  

  24.         // 程序执行后加入逻辑,MethodAfterAdviceInterceptor  

  25.         System.out.println("after------------------------------");  

  26.         return result;  

  27.     }  

  28.   

  29. }  

4、测试类,其中增强的目标对象是由Proxy.newProxyInstance(aService.getClass().getClassLoader(), aService.getClass().getInterfaces(), handler);来生成的。

  1. package jdkproxy;  

  2.   

  3. import java.lang.reflect.Proxy;  

  4.   


  5. public class Test {  

  6.     public static void main(String[] args) {  

  7.         Service aService = new AService();  

  8.         MyInvocationHandler handler = new MyInvocationHandler(aService);  

  9.         // Proxy为InvocationHandler实现类动态创建一个符合某一接口的代理实例  

  10.         Service aServiceProxy = (Service) Proxy.newProxyInstance(aService  

  11.                 .getClass().getClassLoader(), aService.getClass()  

  12.                 .getInterfaces(), handler);  

  13.         // 由动态生成的代理对象来aServiceProxy 代理执行程序,其中aServiceProxy 符合Service接口  

  14.         aServiceProxy.add();  

  15.         System.out.println();  

  16.         aServiceProxy.update();  

  17.         // 以下是对B的代理  

  18.         // Service bService = new BService();  

  19.         // MyInvocationHandler handler = new MyInvocationHandler(bService);  

  20.         // Service bServiceProxy = (Service) Proxy.newProxyInstance(bService  

  21.         // .getClass().getClassLoader(), bService.getClass()  

  22.         // .getInterfaces(), handler);  

  23.         // bServiceProxy.add();  

  24.         // System.out.println();  

  25.         // bServiceProxy.update();  

  26.     }  

  27. }  

自此,jdk动态代理来实现AOP拦截机制的代码已经实现,下面我们看一下拦截的结果,程序输出结果如下:

before-----------------------------

AService add>>>>>>>>>>>>>>>>>>

after------------------------------

before-----------------------------

AService update>>>>>>>>>>>>>>>

after------------------------------
可以看到,在目标类AService的add和update方法前后已经加入了自定义的切面逻辑,AOP拦截机制生效了。

二、cglib动态代理实现AOP拦截(代码中的关键地方都添加了注释

1、目标类,cglib不需要定义目标类的统一接口

  1. package cglibproxy;  

  2.   

  3. /** 

  4.  * 被代理类,即目标对象target 

  5.  *   

  6.  *  

  7.  */  

  8. public class Base {  

  9.     /** 

  10.      * 一个模拟的add方法 

  11.      */  

  12.     public void add() {  

  13.         System.out.println("add ------------");  

  14.     }  

  15. }  

2、实现动态代理类CglibProxy,需要实现MethodInterceptor接口,实现intercept方法。该代理中在add方法前后加入了自定义的切面逻辑,目标类add方法执行语句为proxy.invokeSuper(object, args);

  1. package cglibproxy;  

  2.   

  3. import java.lang.reflect.Method;  

  4. import net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor;  

  5. import net.sf.cglib.proxy.MethodProxy;  

  6.   

  7. /** 

  8.  * 此为代理类,用于在pointcut处添加advise 

  9.  *  

  10.  *  

  11.  */  

  12. public class CglibProxy implements MethodInterceptor {  

  13.   

  14.     public Object intercept(Object object, Method method, Object[] args,  

  15.             MethodProxy proxy) throws Throwable {  

  16.         // 添加切面逻辑(advise),此处是在目标类代码执行之前,即为MethodBeforeAdviceInterceptor。  

  17.         System.out.println("before-------------");  

  18.         // 执行目标类add方法  

  19.         proxy.invokeSuper(object, args);  

  20.         // 添加切面逻辑(advise),此处是在目标类代码执行之后,即为MethodAfterAdviceInterceptor。  

  21.         System.out.println("after--------------");  

  22.         return null;  

  23.     }  

  24.   

  25. }  

3、获取增强的目标类的工厂Factory,其中增强的方法类对象是有Enhancer来实现的,代码如下所示:

  1. package cglibproxy;  

  2.   

  3. import net.sf.cglib.proxy.Enhancer;  

  4.   

  5. /** 

  6.  * 工厂类,生成增强过的目标类(已加入切入逻辑) 

  7.  *  

  8.  *  

  9.  */  

  10. public class Factory {  

  11.     /** 

  12.      * 获得增强之后的目标类,即添加了切入逻辑advice之后的目标类 

  13.      *  

  14.      * @param proxy 

  15.      * @return 

  16.      */  

  17.     public static Base getInstance(CglibProxy proxy) {  

  18.         Enhancer enhancer = new Enhancer();  

  19.         enhancer.setSuperclass(Base.class);  

  20.         //回调方法的参数为代理类对象CglibProxy,最后增强目标类调用的是代理类对象CglibProxy中的intercept方法  

  21.         enhancer.setCallback(proxy);  

  22.         // 此刻,base不是单纯的目标类,而是增强过的目标类  

  23.         Base base = (Base) enhancer.create();  

  24.         return base;  

  25.     }  

  26. }  

4、测试类

  1. package cglibproxy;  

  2.   


  3. public class Test {  

  4.     public static void main(String[] args) {  

  5.         CglibProxy proxy = new CglibProxy();  

  6.         // base为生成的增强过的目标类  

  7.         Base base = Factory.getInstance(proxy);  

  8.         base.add();  

  9.     }  

  10. }  

自此,cglib动态代理实现的AOP拦截机制已经基本实现,下面我们来看一下拦截的效果如何,程序执行结果如下:

before-------------

add ------------

after--------------

可以看到,在目标类Base的add方法前后已经加入了自定义的切面逻辑,AOP拦截机制生效了。

此外,需要说明一下的是,cglib动态代理用到了第三方类库,需要在项目中引入两个jar包:cglib.jar和asm.jar


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个评论
Ibug

Ibug (青铜)

90金币 (5)粉丝 (39)源码

(该家伙很懒,什么也没说!)

 

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