Spring 中AOP 特性详解

Spring框架的设计理念与设计模式分析--- Spring中AOP特性详解

动态代理的实现原理

要了解 Spring的 AOP 就必须先了解的动态代理的原理，因为 AOP就是基于动态代理实现的。动态代理还要从 JDK本身说起。

在 Jdk的 java.lang.reflect包下有个 Proxy 类，它正是构造代理类的入口。这个类的结构入下：

图 16. Proxy类结构

从上图发现最后面四个是公有方法。而最后一个方法 newProxyInstance就是创建代理对象的方法。这个方法的源码如下：

清单 6. Proxy. newProxyInstance

public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,

Class<?>[] interfaces,

InvocationHandler h)

throws IllegalArgumentException {

if (h == null) {

throw new NullPointerException();

}

Class cl = getProxyClass(loader, interfaces);

try {

Constructor cons = cl.getConstructor(constructorParams);

return (Object) cons.newInstance(new Object[] { h });

} catch (NoSuchMethodException e) {

throw new InternalError(e.toString());

} catch (IllegalAccessException e) {

throw new InternalError(e.toString());

} catch (InstantiationException e) {

throw new InternalError(e.toString());

} catch (InvocationTargetException e) {

throw new InternalError(e.toString());

}

}

这个方法需要三个参数：ClassLoader，用于加载代理类的 Loader类，通常这个 Loader和被代理的类是同一个 Loader类。Interfaces，是要被代理的那些那些接口。InvocationHandler，就是用于执行除了被代理接口中方法之外的用户自定义的操作，他也是用户需要代理的最终目的。用户调用目标方法都被代理到 InvocationHandler 类中定义的唯一方法 invoke中。这在后面再详解。

下面还是看看 Proxy如何产生代理类的过程，他构造出来的代理类到底是什么样子？下面揭晓啦。

图 17.创建代理对象时序图

其实从上图中可以发现正在构造代理类的是在 ProxyGenerator的 generateProxyClass的方法中。ProxyGenerator类在 sun.misc包下，感兴趣的话可以看看他的源码。

假如有这样一个接口，如下：

清单 7. SimpleProxy类

public interface SimpleProxy {

public void simpleMethod1();

public void simpleMethod2();

}

代理来生成的类结构如下：

清单 8. $Proxy2类

public class $Proxy2 extends java.lang.reflect.Proxy implements SimpleProxy{

java.lang.reflect.Method m0;

java.lang.reflect.Method m1;

java.lang.reflect.Method m2;

java.lang.reflect.Method m3;

java.lang.reflect.Method m4;

int hashCode();

boolean equals(java.lang.Object);

java.lang.String toString();

void simpleMethod1();

void simpleMethod2();

}

这个类中的方法里面将会是调用 InvocationHandler的 invoke 方法，而每个方法也将对应一个属性变量，这个属性变量 m也将传给 invoke方法中的 Method参数。整个代理就是这样实现的。

Spring AOP如何实现

从前面代理的原理我们知道，代理的目的是调用目标方法时我们可以转而执行 InvocationHandler类的 invoke 方法，所以如何在 InvocationHandler上做文章就是 Spring实现 Aop 的关键所在。

Spring 的 Aop 实现是遵守 Aop联盟的约定。同时 Spring又扩展了它，增加了如 Pointcut、Advisor等一些接口使得更加灵活。

下面是 Jdk动态代理的类图：

图 18. Jdk动态代理的类图

上图清楚的显示了 Spring引用了 Aop Alliance定义的接口。姑且不讨论 Spring如何扩展 Aop Alliance，先看看 Spring如何实现代理类的，要实现代理类在 Spring的配置文件中通常是这样定一个 Bean的，如下：

清单 9.配置代理类 Bean

<bean id="testBeanSingleton"

class="org.springframework.aop.framework.ProxyFactoryBean">

<property name="proxyInterfaces">

<value>

org.springframework.aop.framework.PrototypeTargetTests$TestBean

</value>

</property>

<property name="target"><ref local="testBeanTarget"></ref> </property>

<property name="singleton"><value>true</value></property>

<property name="interceptorNames">

<list>

<value>testInterceptor</value>

<value>testInterceptor2</value>

</list>

</property>

</bean>

配置上看到要设置被代理的接口，和接口的实现类也就是目标类，以及拦截器也就在执行目标方法之前被调用，这里 Spring中定义的各种各样的拦截器，可以选择使用。

下面看看 Spring如何完成了代理以及是如何调用拦截器的。

前面提到 Spring Aop也是实现其自身的扩展点来完成这个特性的，从这个代理类可以看出它正是继承了 FactoryBean的 ProxyFactoryBean，FactoryBean之所以特别就在它可以让你自定义对象的创建方法。当然代理对象要通过 Proxy类来动态生成。

下面是 Spring创建的代理对象的时序图：

图 19.Spring代理对象的产生

Spring 创建了代理对象后，当你调用目标对象上的方法时，将都会被代理到 InvocationHandler类的 invoke 方法中执行，这在前面已经解释。在这里 JdkDynamicAopProxy类实现了 InvocationHandler接口。

下面再看看 Spring是如何调用拦截器的，下面是这个过程的时序图：

图 20.Spring调用拦截器

以上所说的都是 Jdk动态代理，Spring还支持一种 CGLIB类代理，感兴趣自己看吧