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每日一博 | 由浅入深手把手带你搞定 Spring AOP

对于最近博主最近写博客的兴致大发，我也在思考：为什么而写博客?在互联网时代，无论你是牛人大咖，还是小白菜鸟，都有发表自己看法的权利。无论你是对的还是错的，都会在这个平台上找到答案。所以，我会尽可能去写自己感兴趣的内容，无论正面或者负面的消息，都尽可能回复我的每一位读者。即使自己只有一个读者，也会坚持写下去。有一个平台，去表达自己，记录自己的点滴，难道不是一种快乐吗?同样，了解技术是一个深入和拓展的过程，需要一个人清晰严谨的逻辑思维。有时候,写博客更像是给自己做笔记，巩固分散的知识！

上一篇文章中，我对spring源码进行了分析讨论，此处不再赘述，有兴趣的同学可以看看向spring大佬低头--大量源码流出解析，本文是对上一篇文章的一个补充。回到正题，为什么会有面向切面编程（AOP）？我们知道java是一个面向对象(OOP)的语言，但它有一些弊端,比如当我们需要为多个不具有继承关系的对象引入一个公共行为，例如日志,权限验证,事务等功能时，只能在在每个对象里引用公共行为，这样做不便于维护，而且有大量重复代码。AOP的出现弥补了OOP的这点不足。

为了阐述清楚spring AOP，我们从将以下方面进行讨论：

1.代理模式。

2.静态代理原理及实践。

3.动态代理原理及实践。

4.spring Aop原理及实战。

1.代理模式。

代理模式：为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。这段话比较官方，但我更倾向于用自己的语言理解：比如A对象要做一件事情，在没有代理前，自己来做，在对A代理后，由A的代理类B来做。代理其实是在原实例前后加了一层处理，这也是AOP的初级轮廓。

2.静态代理原理及实践。

静态代理模式：静态代理说白了就是在程序运行前就已经存在代理类的字节码文件，代理类和原始类的关系在运行前就已经确定。废话不多说，我们看一下代码，为了方便阅读，博主把单独的class文件合并到接口中，读者可以直接复制代码运行：

package test.staticProxy;
// 接口
public interface IUserDao {
	void save();
	void find();
}
//目标对象
class UserDao implements IUserDao{
	@Override
	public void save() {
		System.out.println("模拟：保存用户！");
	}
	@Override
	public void find() {
		System.out.println("模拟：查询用户");
	}
}
/**
    静态代理
          特点：
	1. 目标对象必须要实现接口
	2. 代理对象，要实现与目标对象一样的接口
 */
class UserDaoProxy implements IUserDao{
	// 代理对象，需要维护一个目标对象
	private IUserDao target = new UserDao();
	@Override
	public void save() {
		System.out.println("代理操作： 开启事务...");
		target.save();   // 执行目标对象的方法
		System.out.println("代理操作：提交事务...");
	}
	@Override
	public void find() {
		target.find();
	}
}

测试结果：

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静态代理虽然保证了业务类只需关注逻辑本身，代理对象的一个接口只服务于一种类型的对象，如果要代理的方法很多，势必要为每一种方法都进行代理。再者，如果增加一个方法，除了实现类需要实现这个方法外，所有的代理类也要实现此方法。增加了代码的维护成本。那么要如何解决呢?答案是使用动态代理。

3.动态代理原理及实践。

动态代理模式:动态代理类的源码是在程序运行期间通过JVM反射等机制动态生成，代理类和委托类的关系是运行时才确定的。实例如下:

package test.dynamicProxy;

import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;
// 接口
public interface IUserDao {
	void save();
	void find();
}
//目标对象
 class UserDao implements IUserDao{
	@Override
	public void save() {
		System.out.println("模拟： 保存用户！");
	}
	@Override
	public void find() {
		System.out.println("查询");
	}
}
/**
 * 动态代理：
 *    代理工厂，给多个目标对象生成代理对象！
 *
 */
class ProxyFactory {
	// 接收一个目标对象
	private Object target;
	public ProxyFactory(Object target) {
		this.target = target;
	}
	// 返回对目标对象(target)代理后的对象(proxy)
	public Object getProxyInstance() {
		Object proxy = Proxy.newProxyInstance(
			target.getClass().getClassLoader(),  // 目标对象使用的类加载器
			target.getClass().getInterfaces(),   // 目标对象实现的所有接口
			new InvocationHandler() {			// 执行代理对象方法时候触发
				@Override
				public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
						throws Throwable {
					
					// 获取当前执行的方法的方法名
					String methodName = method.getName();
					// 方法返回值
					Object result = null;
					if ("find".equals(methodName)) {
						// 直接调用目标对象方法
						result = method.invoke(target, args);
					} else {
						System.out.println("开启事务...");
						// 执行目标对象方法
						result = method.invoke(target, args);
						System.out.println("提交事务...");
					}
					return result;
				}
			}
		);
		return proxy;
	}
}

测试结果如下:

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在运行测试类中创建测试类对象代码中

IUserDao proxy = (IUserDao)new ProxyFactory(target).getProxyInstance();

其实是jdk动态生成了一个类去实现接口,隐藏了这个过程:

class $jdkProxy implements IUserDao{}

运行通过jdk生成的动态代理需要满足以下条件:1.目标对象一定要实现接口,且不能为final。2.被代理的方法不能是static的。但这里又引入一个问题,如果某个类没有实现接口,就不能使用jdk动态代理,所以Cglib代理就是解决这个问题的。

Cglib是以动态生成的子类继承目标的方式实现.在运行期动态的在内存中构建一个子类.如下:

public class UserDao{}
public class $Cglib_Proxy_class  extends UserDao{}

现在,我们可以看看AOP的定义:面向切面编程，核心原理: 使用动态代理模式在方法执行前后或出现异常时加入相关逻辑. 通过定义和以上代码我们可以发现3点：

1.AOP是基于动态代理模式。

2.AOP是方法级别的。

3.AOP可以分离业务代码和关注点代码（重复代码），在执行业务代码时，动态的注入关注点代码。切面就是关注点代码形成的类。

4.spring Aop原理及实战。

前文提到jdk代理和cglib代理两种动态代理，优秀的spring框架把两种方式在底层都集成了进去,我们无需担心自己去实现动态生成代理。那么，spring是如何生成代理对象的？：

1.创建容器对象的时候，根据切入点表达式拦截的类，生成代理对象。

2.如果目标对象有实现接口，使用jdk代理。如果目标对象没有实现接口，则使用cglib代理。然后从容器获取代理后的对象，在运行期植入"切面"类的方法。通过查看源码，我们在DefaultAopProxyFactory类中，找到这样一段话。

每日一博 | 由浅入深手把手带你搞定 Spring AOP

我们可以简单的从字面意思看出,如果有接口,则使用Jdk代理,反之使用Cglib，这刚好印证了前文所阐述的内容。知道了原理，现在我们将自己手动实现spring的Aop：

package test.spring_aop_anno;

import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;

public interface IUserDao {
	void save();
}
//用于测试Cglib动态代理
class OrderDao {
	public void save() {
		//int i =1/0;用于测试异常通知
		System.out.println("保存订单...");
	}
}
//用于测试jdk动态代理
class UserDao implements IUserDao {
	public void save() {
		//int i =1/0;用于测试异常通知
		System.out.println("保存用户...");
	}
}
//切面类
class TransactionAop {
	public void beginTransaction() {
		System.out.println("[前置通知]  开启事务..");
	}
	public void commit() {
		System.out.println("[后置通知] 提交事务..");
	}
	public void afterReturing(){
		System.out.println("[返回后通知]");
	}
	public void afterThrowing(){
		System.out.println("[异常通知]");
	}
	public void arroud(ProceedingJoinPoint pjp) throws Throwable{
		System.out.println("[环绕前：]");
		pjp.proceed();    			   // 执行目标方法
		System.out.println("[环绕后：]");
	}
}

spring的xml配置文件:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
    xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop"
    xsi:schemaLocation="
        http://www.springframework.org/schema/beans
        http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
        http://www.springframework.org/schema/context
        http://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd
        http://www.springframework.org/schema/aop
        http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop.xsd">
	<!-- dao实例加入容器 -->
	<bean id="userDao" class="test.spring_aop_anno.UserDao"></bean>
	
	<!-- dao实例加入容器 -->
	<bean id="orderDao" class="test.spring_aop_anno.OrderDao"></bean>
	
	<!-- 实例化切面类 -->
	<bean id="transactionAop" class="test.spring_aop_anno.TransactionAop"></bean>
	
	<!-- Aop相关配置 -->
	<aop:config>
		<!-- 切入点表达式定义 -->
		<aop:pointcut expression="execution(* test.spring_aop_anno.*Dao.*(..))" id="transactionPointcut"/>
		<!-- 切面配置 -->
		<aop:aspect ref="transactionAop">
			<!-- 【环绕通知】 -->
			<aop:around method="arroud" pointcut-ref="transactionPointcut"/>
			<!-- 【前置通知】 在目标方法之前执行 -->
			<aop:before method="beginTransaction" pointcut-ref="transactionPointcut" />
			<!-- 【后置通知】 -->
			<aop:after method="commit" pointcut-ref="transactionPointcut"/>
			<!-- 【返回后通知】 -->
			<aop:after-returning method="afterReturing" pointcut-ref="transactionPointcut"/>
			<!-- 异常通知 -->
			<aop:after-throwing method="afterThrowing" pointcut-ref="transactionPointcut"/>
		</aop:aspect>
	</aop:config>
</beans>

切入点表达式不在这里介绍。ref: Spring AOP 切入点表达式

代码的测试结果如下:

每日一博 | 由浅入深手把手带你搞定 Spring AOP