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面向切面编程。
通常用来在不影响原功能的场景下,为代码进行横向扩展。
通常代码的结构是纵向扩展的,如下所示:
控制层(Controller)
↓
业务层(Service)
↓
数据层(dao)
当我们需要对某一层代码进行扩展一些公共行为,比如记录日志的时候,重复在每个类中加代码太过繁琐了,而且这部分代码是相同的,这时候就需要用AOP来解决这个问题。
AOP实现原理:动态代理。
动态代理是代理模式的一种。
代理模式:给某一个对象提供一个代理,并由代理对象控制对原对象的引用。
代理模式的对象:
代理对象提供与真实对象相同的接口,以便代替真实对象。同时,代理对象可以在执行真实对象操作时,附加其他的操作,相当于对真实对象进行封装
。
举个例子,抽象主题角色相当于人,真实主题角色就相当于学生,而代理角色就是班长,当你需要交作业的时候,班长收齐一起去交会更方便。
首先实现抽象主题角色,就是一个公用的接口,比如人,都会交作业。
//人
public interface Person {
//交作业
void giveTask();
}
Student类实现Person接口,学生可以具体实施交作业这个行为。
//学生
public class Student implements Person {
private String name;
public Student(String name) {
this.name = name;
}
public void giveTask() {
System.out.println("上交"+name + "的数学作业");
}
}
StudentsProxy类,这个类也实现了Person接口,但是还另外持有一个学生类对象,那么他可以代理学生类对象执行交作业的行为。
/**
* 学生代理类,也实现了Person接口,保存一个学生实体,这样就可以代理学生产生行为
*/
public class StudentsProxy implements Person{
//被代理的学生
Student stu;
public StudentsProxy(Person stu) {
// 只代理学生对象
if(stu.getClass() == Student.class) {
this.stu = (Student)stu;
}
}
//代理交作业,调用被代理学生的交作业的行为
public void giveTask() {
stu.giveTask();
}
}
下面测试一下,看代理模式如何使用:
public class StaticProxyTest {
public static void main(String[] args) {
//被代理的学生陆浩,他的作业上交有代理对象monitor完成
Person luhao= new Student("陆浩");
//生成代理对象,并将陆浩传给代理对象
Person monitor = new StudentsProxy(luhao);
//班长代理交作业
monitor.giveTask();
}
}
这里并没有直接通过陆浩(被代理对象)来执行交作业的行为,而是通过班长(代理对象)来代理执行了。这就是代理模式。
代理模式就是在访问实际对象时引入一定程度的间接性,这里的间接性就是指不直接调用实际对象的方法,那么我们在代理过程中就可以加上一些其他用途。
例如现在要记录交作业的开始和结束时间,可以将代码改成:
/**
* 学生代理类,也实现了Person接口,保存一个学生实体,这样就可以代理学生产生行为
*/
public class StudentsProxy implements Person {
//被代理的学生
Student stu;
public StudentsProxy(Person stu) {
// 只代理学生对象
if(stu.getClass() == Student.class) {
this.stu = (Student)stu;
}
}
//代理交作业,调用被代理学生的交作业的行为
public void giveTask() {
SimpleDateFormat df = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");//设置日期格式
System.out.println(df.format(new Date()) + "开始交作业!");
stu.giveTask();
System.out.println(df.format(new Date()) + "作业交完了!");
}
}
输出结果:
这个功能就可以运用在spring中的AOP,我们能在一个切点之前执行一些操作,在一个切点之后执行一些操作,这个切点就是一个个方法。这些方法所在类肯定就是被代理了,在代理过程中切入了一些其他操作。
在上面的静态代理中,每次需要增加方法都要去在代理类中做修改,那如果有多个代理类呢?修改起来依然很麻烦,所以这时候需要用到动态代理。
动态代理和静态代理的区别是,静态代理的的代理类是我们自己定义好的,在程序运行之前就已经变异完成,但是动态代理的代理类是在程序运行时创建的。相比于静态代理,动态代理的优势在于可以很方便的对代理类的函数进行统一的处理,而不用修改每个代理类中的方法。
首先还是定义一个Person接口:
//人
public interface Person {
//交作业
void giveTask();
}
接下来是创建需要被代理的实际类,也就是学生类:
//学生
public class Student implements Person {
private String name;
public Student(String name) {
this.name = name;
}
public void giveTask() {
System.out.println("上交"+name + "的数学作业");
}
}
创建StuInvocationHandler类,实现InvocationHandler接口,这个类中持有一个被代理对象的实例target。InvocationHandler中有一个invoke方法,所有执行代理对象的方法都会被替换成执行invoke方法。
public class StuInvocationHandler<T> implements InvocationHandler {
//invocationHandler持有的被代理对象
T target;
public StuInvocationHandler(T target) {
this.target = target;
}
/**
* proxy:代表动态代理对象
* method:代表正在执行的方法
* args:代表调用目标方法时传入的实参
*/
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
System.out.println("代理执行" +method.getName() + "方法");
Object result = method.invoke(target, args);
return result;
}
}
那么接下来我们就可以具体的创建代理对象了。
public class DynamicProxyTest {
public static void main(String[] args) {
//创建一个实例对象,这个对象是被代理的对象
Person luhao = new Student("陆浩");
//创建一个与代理对象相关联的InvocationHandler
InvocationHandler stuHandler = new StuInvocationHandler<Person>(luhao);
//创建一个代理对象stuProxy来代理luhao,代理对象的每个执行方法都会替换执行Invocation中的invoke方法
Person stuProxy = (Person) Proxy.newProxyInstance(Person.class.getClassLoader(), new Class<?>[]{Person.class}, stuHandler);
//代理执行交作业的方法
stuProxy.giveTask();
}
}
我们执行代理测试类,首先我们创建了一个需要被代理的学生陆浩,将陆浩传入stuHandler中,我们在创建代理对象stuProxy时,将stuHandler作为参数,那么所有执行代理对象的方法都会被替换成执行invoke方法,也就是说,最后执行的是StuInvocationHandler中的invoke方法。所以在看到下面的运行结果也就理所当然了。
那么到这里问题就来了,为什么代理对象执行的方法都会通过InvocationHandler中的invoke方法来执行,带着这个问题,我们需要看一下动态代理的源码,对他进行简单的分析。
上面我们使用Proxy类的newProxyInstance方法创建了一个动态代理对象,看一下他的源码:
public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader, Class<?>[] interfaces, InvocationHandler h)
throws IllegalArgumentException
{
Objects.requireNonNull(h);
final Class<?>[] intfs = interfaces.clone();
final SecurityManager sm = System.getSecurityManager();
if (sm != null) {
checkProxyAccess(Reflection.getCallerClass(), loader, intfs);
}
/*
* Look up or generate the designated proxy class.
*/
Class<?> cl = getProxyClass0(loader, intfs);
/*
* Invoke its constructor with the designated invocation handler.
*/
try {
if (sm != null) {
checkNewProxyPermission(Reflection.getCallerClass(), cl);
}
final Constructor<?> cons = cl.getConstructor(constructorParams);
final InvocationHandler ih = h;
if (!Modifier.isPublic(cl.getModifiers())) {
AccessController.doPrivileged(new PrivilegedAction<Void>() {
public Void run() {
cons.setAccessible(true);
return null;
}
});
}
return cons.newInstance(new Object[]{h});
} catch (IllegalAccessException|InstantiationException e) {
throw new InternalError(e.toString(), e);
} catch (InvocationTargetException e) {
Throwable t = e.getCause();
if (t instanceof RuntimeException) {
throw (RuntimeException) t;
} else {
throw new InternalError(t.toString(), t);
}
} catch (NoSuchMethodException e) {
throw new InternalError(e.toString(), e);
}
}
然后,我们需要重点关注Class<?> cl = getProxyClass0(loader, intfs)这句代码,这里产生了代理类,这个类就是动态代理的关键,由于是动态生成的类文件,我们将这个类文件打印到文件中。
byte[] classFile = ProxyGenerator.generateProxyClass("$Proxy0", Student.class.getInterfaces());
String path = "/Users/mapei/Desktop/okay/65707.class";
try{
FileOutputStream fos = new FileOutputStream(path);
fos.write(classFile);
fos.flush();
System.out.println("代理类class文件写入成功");
}catch (Exception e) {
System.out.println("写文件错误");
}
对这个class文件进行反编译,我们看看jdk为我们生成了什么样的内容:
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;
import java.lang.reflect.UndeclaredThrowableException;
import proxy.Person;
public final class $Proxy0 extends Proxy implements Person
{
private static Method m1;
private static Method m2;
private static Method m3;
private static Method m0;
/**
*注意这里是生成代理类的构造方法,方法参数为InvocationHandler类型,看到这,是不是就有点明白
*为何代理对象调用方法都是执行InvocationHandler中的invoke方法,而InvocationHandler又持有一个
*被代理对象的实例,就可以去调用真正的对象实例。
*/
public $Proxy0(InvocationHandler paramInvocationHandler)
throws
{
super(paramInvocationHandler);
}
//这个静态块本来是在最后的,我把它拿到前面来,方便描述
static
{
try
{
//看看这儿静态块儿里面的住giveTask通过反射得到的名字m3,其他的先不管
m1 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("equals", new Class[] { Class.forName("java.lang.Object") });
m2 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("toString", new Class[0]);
m3 = Class.forName("proxy.Person").getMethod("giveTask", new Class[0]);
m0 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("hashCode", new Class[0]);
return;
}
catch (NoSuchMethodException localNoSuchMethodException)
{
throw new NoSuchMethodError(localNoSuchMethodException.getMessage());
}
catch (ClassNotFoundException localClassNotFoundException)
{
throw new NoClassDefFoundError(localClassNotFoundException.getMessage());
}
}
/**
*
*这里调用代理对象的giveMoney方法,直接就调用了InvocationHandler中的invoke方法,并把m3传了进去。
*this.h.invoke(this, m3, null);我们可以对将InvocationHandler看做一个中介类,中介类持有一个被代理对象,在invoke方法中调用了被代理对象的相应方法。通过聚合方式持有被代理对象的引用,把外部对invoke的调用最终都转为对被代理对象的调用。
*/
public final void giveTask()
throws
{
try
{
this.h.invoke(this, m3, null);
return;
}
catch (Error|RuntimeException localError)
{
throw localError;
}
catch (Throwable localThrowable)
{
throw new UndeclaredThrowableException(localThrowable);
}
}
}
protected Object createProxy(
Class<?> beanClass, String beanName, Object[] specificInterceptors, TargetSource targetSource) {
if (this.beanFactory instanceof ConfigurableListableBeanFactory) {
AutoProxyUtils.exposeTargetClass((ConfigurableListableBeanFactory) this.beanFactory, beanName, beanClass);
}
// 1.创建proxyFactory,proxy的生产主要就是在proxyFactory做的
ProxyFactory proxyFactory = new ProxyFactory();
proxyFactory.copyFrom(this);
if (!proxyFactory.isProxyTargetClass()) {
if (shouldProxyTargetClass(beanClass, beanName)) {
proxyFactory.setProxyTargetClass(true);
}
else {
evaluateProxyInterfaces(beanClass, proxyFactory);
}
}
// 2.将当前bean适合的advice,重新封装下,封装为Advisor类,然后添加到ProxyFactory中
Advisor[] advisors = buildAdvisors(beanName, specificInterceptors);
for (Advisor advisor : advisors) {
proxyFactory.addAdvisor(advisor);
}
proxyFactory.setTargetSource(targetSource);
customizeProxyFactory(proxyFactory);
proxyFactory.setFrozen(this.freezeProxy);
if (advisorsPreFiltered()) {
proxyFactory.setPreFiltered(true);
}
// 3.调用getProxy获取bean对应的proxy
return proxyFactory.getProxy(getProxyClassLoader());
}
public Object getProxy(ClassLoader classLoader) {
return createAopProxy().getProxy(classLoader);
}
// createAopProxy()方法就是决定究竟创建何种类型的proxy
protected final synchronized AopProxy createAopProxy() {
if (!this.active) {
activate();
}
// 关键方法createAopProxy()
return getAopProxyFactory().createAopProxy(this);
}
// createAopProxy()
public AopProxy createAopProxy(AdvisedSupport config) throws AopConfigException {
// 1.config.isOptimize()是否使用优化的代理策略,目前使用与CGLIB
// config.isProxyTargetClass() 是否目标类本身被代理而不是目标类的接口
// hasNoUserSuppliedProxyInterfaces()是否存在代理接口
if (config.isOptimize() || config.isProxyTargetClass() || hasNoUserSuppliedProxyInterfaces(config)) {
Class<?> targetClass = config.getTargetClass();
if (targetClass == null) {
throw new AopConfigException("TargetSource cannot determine target class: " +
"Either an interface or a target is required for proxy creation.");
}
// 2.如果目标类是接口类(目标对象实现了接口),则直接使用JDKproxy
if (targetClass.isInterface() || Proxy.isProxyClass(targetClass)) {
return new JdkDynamicAopProxy(config);
}
// 3.其他情况则使用CGLIBproxy
return new ObjenesisCglibAopProxy(config);
}
else {
return new JdkDynamicAopProxy(config);
}
}
final class JdkDynamicAopProxy implements AopProxy, InvocationHandler, Serializable// JdkDynamicAopProxy类结构,由此可知,其实现了InvocationHandler,则必定有invoke方法,来被调用,也就是用户调用bean相关方法时,此invoke()被真正调用
// getProxy()
public Object getProxy(ClassLoader classLoader) {
if (logger.isDebugEnabled()) {
log
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