AOP实现原理

什么是AOP

实现AOP的技术，主要分为两大类：一是采用动态代理技术，利用截取消息的方式，对该消息进行装饰，以取代原有对象行为的执行；二是采用静态织入的方式，引入特定的语法创建“方面”，从而使得编译器可以在编译期间织入有关“方面”的代码。

AOP相关概念

方面（Aspect）：一个关注点的模块化，这个关注点实现可能另外横切多个对象。事务管理是J2EE应用中一个很好的横切关注点例子。方面用Spring的 Advisor或拦截器实现。

 

连接点（Joinpoint）: 程序执行过程中明确的点，如方法的调用或特定的异常被抛出。

 

通知（Advice）: 在特定的连接点，AOP框架执行的动作。各种类型的通知包括“around”、“before”和“throws”通知。通知类型将在下面讨论。许多AOP框架包括Spring都是以拦截器做通知模型，维护一个“围绕”连接点的拦截器链。Spring中定义了四个advice: BeforeAdvice, AfterAdvice, ThrowAdvice和DynamicIntroductionAdvice

 

切入点（Pointcut）: 指定一个通知将被引发的一系列连接点的集合。AOP框架必须允许开发者指定切入点：例如，使用正则表达式。 Spring定义了Pointcut接口，用来组合MethodMatcher和ClassFilter，可以通过名字很清楚的理解， MethodMatcher是用来检查目标类的方法是否可以被应用此通知，而ClassFilter是用来检查Pointcut是否应该应用到目标类上

 

引入（Introduction）: 添加方法或字段到被通知的类。 Spring允许引入新的接口到任何被通知的对象。例如，你可以使用一个引入使任何对象实现 IsModified接口，来简化缓存。Spring中要使用Introduction, 可有通过DelegatingIntroductionInterceptor来实现通知，通过DefaultIntroductionAdvisor来配置Advice和代理类要实现的接口

 

目标对象（Target Object）: 包含连接点的对象。也被称作被通知或被代理对象。POJO

 

AOP代理（AOP Proxy）: AOP框架创建的对象，包含通知。 在Spring中，AOP代理可以是JDK动态代理或者CGLIB代理。

 

织入（Weaving）: 组装方面来创建一个被通知对象。这可以在编译时完成（例如使用AspectJ编译器），也可以在运行时完成。Spring和其他纯Java AOP框架一样，在运行时完成织入。

实现自己的AOP框架：

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.让我们把以上的代码改一下来看看效果.

我们先写一个接口IHello.java代码如下:

public interface IHello {void sayHello(String name);void sayGoogBye(String name);}

里面有个方法,用于输入"Hello" 加传进来的姓名;我们去写个类实现IHello接口

@Overridepublic void sayHello(String name) {// TODO Auto-generated method stub System.out.println("Hello " + name);}@Overridepublic void sayGoogBye(String name) {// TODO Auto-generated method stubSystem.out.println(name+" GoodBye!");}

其中.Logger类和Level枚举代码如下:

public class Logger {public static void logging(Level level, String context) {        if (level.equals(Level.INFO)) {            System.out.println(new Date() + " " + context);        }        if (level.equals(Level.DEBUGE)) {            System.err.println(new Date() + " " + context);        }    }}public enum Level {    INFO,DEBUGE;}

写一个代理类.只不过.让这个类去实现java.lang.reflect.InvocationHandler接口,代码如下:

public class DynaProxyHello implements InvocationHandler {private Object delegate;public Object bind(Object delegate) {this.delegate = delegate;System.out.println("++"+Proxy.newProxyInstance(this.delegate.getClass().getClassLoader(), this.delegate.getClass().getInterfaces(), this));return Proxy.newProxyInstance(this.delegate.getClass().getClassLoader(), this.delegate.getClass().getInterfaces(), this);}@Overridepublic Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)throws Throwable {Object result = null;try {//执行原来的方法之前记录日志Logger.logging(Level.DEBUGE, method.getName() + " Method end .");//JVM通过这条语句执行原来的方法(反射机制)result = method.invoke(this.delegate, args);//执行原来的方法之后记录日志Logger.logging(Level.INFO, method.getName() + " Method Start!");} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}//返回方法返回值给调用者return result;}}

由于线程的关系,第二个方法的开始出现在第一个方法的结束之前.这不是我们所关注的!
从上面的例子我们看出.只要你是采用面向接口编程,那么,你的任何对象的方法执行之前要加上记录日志的操作都是可以的.他(DynaPoxyHello)自动去代理执行被代理对象(Hello)中的每一个方法,一个java.lang.reflect.InvocationHandler接口就把我们的代理对象和被代理对象解藕了.但是,我们又发现还有一个问题,这个DynaPoxyHello对象只能跟我们去在方法前后加上日志记录的操作.我们能不能把DynaPoxyHello对象和日志操作对象(Logger)解藕呢?
结果是肯定的.让我们来分析一下我们的需求.
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 .接口定义如下 :

import java.lang.reflect.Method;public interface IOperation {    /**     * 方法执行之前的操作     * @param method     */    void start(Method method);    /**    * 方法执行之后的操作    * @param method    */    void end(Method method);}

我们去写一个实现上面接口的类.我们把作他真正的操作者,如下面是日志操作者的一个类:
LoggerOperation.java

import java.lang.reflect.Method;public class LoggerOperation implements IOperation {    public void end(Method method) {        Logger.logging(Level.DEBUGE, method.getName() + " Method end .");    }    public void start(Method method) {        Logger.logging(Level.INFO, method.getName() + " Method Start!");    }}

然后我们要改一下代理对象DynaProxyHello中的代码.如下:

public class DynaProxyHello implements InvocationHandler {/** * 操作者 */private Object proxy;/** * 要处理的对象(也就是我们要在方法的前后加上业务逻辑的对象,如例子中的Hello) */private Object delegate;/** * 动态生成方法被处理过后的对象 (写法固定) *  * @param delegate * @param proxy * @return */public Object bind(Object delegate,Object proxy) {this.proxy = proxy;this.delegate = delegate;return Proxy.newProxyInstance(this.delegate.getClass().getClassLoader(), this.delegate.getClass().getInterfaces(), this);}/** * 要处理的对象中的每个方法会被此方法送去JVM调用,也就是说,要处理的对象的方法只能通过此方法调用 * 此方法是动态的,不是手动调用的 */public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)throws Throwable {Object result = null;try {//反射得到操作者的实例Class clazz = this.proxy.getClass();//反射得到操作者的Start方法Method start = clazz.getDeclaredMethod("start",new Class[] { Method.class });//反射执行start方法start.invoke(this.proxy, new Object[] { method });//执行要处理对象的原本方法result = method.invoke(this.delegate, args);//           反射得到操作者的end方法Method end = clazz.getDeclaredMethod("end",new Class[] { Method.class });//           反射执行end方法end.invoke(this.proxy, new Object[] { method });} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}return result;}}

然后我们把Test.java中的代码改一下.测试一下:

public class Test {    public static void main(String[] args) {        IHello hello = (IHello)new DynaProxyHello().bind(new Hello(),new LoggerOperation());        System.out.println(hello.getClass().getName());         hello.sayGoogBye("Double J");        hello.sayHello("Double J");    }}

这样,我们就把代理者和操作者解藕了!

如果我们不想让所有方法都被日志记录,我们应该怎么去解藕呢.?
我的想法是在代理对象的public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)方法里面加上个if(),对传进来的method的名字进行判断,判断的条件存在XML里面.这样我们就可以配置文件时行解藕了.如果有兴趣的朋友可以把操作者,被代理者,都通过配置文件进行配置 ,那么就可以写一个简单的SpringAOP框架了.

在这里打印hello，结果是类型是com.sun.proxy.$Proxy0说明这只是一个产生的代理类，实现了IHello接口的方法而已。

Proxy.newProxyInstance方法会做如下几件事：

1，根据传入的第二个参数interfaces动态生成一个类，实现interfaces中的接口，。并且继承了Proxy类，重写了hashcode,toString,equals等三个方法。具体实现可参看 ProxyGenerator.generateProxyClass(...); 该例中生成了$Proxy0类

2，通过传入的第一个参数classloder将刚生成的类加载到jvm中。即将$Proxy0类load

3，利用第三个参数，调用$Proxy0的$Proxy0(InvocationHandler)构造函数创建$Proxy0的对象，并且用interfaces参数遍历其所有接口的方法，并生成Method对象初始化对象的几个Method成员变量

4，将$Proxy0的实例返回给客户端。

关于织入部分可以参考链接:http://blog.csdn.net/moreevan/article/details/11977115