我的AOP那点事儿--1

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发布时间：2019-06-14

本文共 8843 字，大约阅读时间需要 29 分钟。

题记：一段时间以来一直想整理下关于AOP的知识，之前一直停留在会怎么使用AOP，关于AOP的深入点儿的知识就不知所以然了，正好项目上刚好用到需要用AOP实现的功能，所以找个时间统一整理下就很有必要了。

AOP(Aspect Oriented Programming) 名字与 OOP(Object Oriented Programming)仅有一字之差，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“面向切面编程“

怎么来理解切面呢？就好像你用一把到来切一坨面，注意，相对于面而言，我们一定是横着来切它，我们称为“横切”。我们可以把一段代码想象成一坨面，同样可以用一把刀来切它。那么我们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。^【1】

在讲AOP是什么之前，我想有必要回忆一下这段代码

1.写死代码

接口Greeting：

public interface Greeting {     void sayHello(String name);}

这个接口的实现类 GreetingImpl：

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()和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，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。

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
      
        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");    }}

以上代码用了 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？

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，

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，

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    }}

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

环绕增强类需要实现 org.aopalliance.intercept.MethodInterceptor 接口。注意，这个接口不是 Spring 提供的，它是 AOP 联盟（一个很牛逼的联盟）写的，Spring 只是借用了它。

在客户端中同样也需要将该增强类的对象添加到代理工厂中：

proxyFactory.addAdvice(new GreetingAroundAdvice());

好了，这就是 Spring AOP 的基本用法，但这只是“编程式”而已。Spring AOP 如果只是这样，那就太傻逼了，它曾经也是一度宣传用 Spring 配置文件的方式来定义 Bean 对象，把代码中的 new 操作全部解脱出来。

6.Spring AOP：前置增强、后置增强、环绕增强（声明式）

先看 Spring 配置文件是如何写的：


     
          
          
           
          
              
        
               
              
               
                        
                    
                        
         
          greetingAroundAdvice

一定要阅读以上代码的注释，其实使用 ProxyFactoryBean 就可以取代前面的 ProxyFactory，其实它们俩就一回事儿。我认为 interceptorNames 应该改名为 adviceNames 或许会更容易让人理解，不就是往这个属性里面添加增强类吗？

客户端：

public class Client {     public static void main(String[] args) {        ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("aop/demo/spring.xml"); // 获取 Spring Context        Greeting greeting = (Greeting) context..getBean("greetingProxy");                        // 从 Context 中根据 id 获取 Bean 对象（其实就是一个代理）        greeting.sayHello("Jack");                                                              // 调用代理的方法    }}

7. Spring AOP：抛出增强

程序报错，抛出异常了，一般的做法是打印到控制台或日志文件中，这样很多地方都得去处理，有没有一个一劳永逸的方法呢？那就是 Throws Advice（抛出增强），它确实很强，不信你就继续往下看：

@Componentpublic class GreetingImpl implements Greeting {     @Override    public void sayHello(String name) {        System.out.println("Hello! " + name);         throw new RuntimeException("Error"); // 故意抛出一个异常，看看异常信息能否被拦截到    }}

下面是抛出增强类的代码：

@Componentpublic class GreetingThrowAdvice implements ThrowsAdvice {     public void afterThrowing(Method method, Object[] args, Object target, Exception e) {        System.out.println("---------- Throw Exception ----------");        System.out.println("Target Class: " + target.getClass().getName());        System.out.println("Method Name: " + method.getName());        System.out.println("Exception Message: " + e.getMessage());        System.out.println("-------------------------------------");    }}

抛出增强类需要实现 org.springframework.aop.ThrowsAdvice 接口，在接口方法中可获取方法、参数、目标对象、异常对象等信息。我们可以把这些信息统一写入到日志中，当然也可以持久化到数据库中。

这个功能确实太棒了！但还有一个更厉害的增强。如果某个类实现了 A 接口，但没有实现 B 接口，那么该类可以调用 B 接口的方法吗？如果您没有看到下面的内容，一定不敢相信原来这是可行的！