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反射实现AOP动态代理模式(Spring AOP实现原理)

Dylan1009
 Dylan1009
发布于 2017/05/17 21:46
字数 2203
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其实AOP的意思就是面向切面编程.

   OO注重的是我们解决问题的方法(封装成Method),而AOP注重的是许多解决问题的方法中的共同点,是对OO思想的一种补充!

还是拿人家经常举的一个例子讲解一下吧:

   比如说,我们现在要开发的一个应用里面有很多的业务方法,但是,我们现在要对这个方法的执行做全面监控,或部分监控.也许我们就会在要一些方法前去加上一条日志记录。

我们写个例子看看我们最简单的解决方案

我们先写一个接口IHello.java代码如下:

 
package sinosoft.dj.aop.staticaop;
 
 public interface IHello {
     /** *//**
      * 假设这是一个业务方法
     * @param name
      */
     void sayHello(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
package sinosoft.dj.aop.staticaop;
public class Hello implements IHello {
    public void sayHello(String name) {
        System.out.println("Hello " + name);
    }
}

现在我们要为这个业务方法加上日志记录的业务,我们在不改变原代码的情况下,
我们会去怎么做呢?也许,你会去写一个类去实现IHello接口,并依赖Hello这个类.代码如下:
 package sinosoft.dj.aop.staticaop;
 
 public class HelloProxy implements IHello {
     private IHello hello;
     public HelloProxy(IHello hello) {
         this.hello = hello;
     }
 
   public void sayHello(String name) {
      Logger.logging(Level.DEBUGE, "sayHello method start.");
       hello.sayHello(name);
       Logger.logging(Level.INFO, "sayHello method end!");
    }
}
其中.Logger类和Level枚举代码如下:
Logger.java
 package sinosoft.dj.aop.staticaop;
 
 import java.util.Date;
 
 public class Logger{
     /** *//**
      * 根据等级记录日志
      * @param level
      * @param context
     */
    public static void logging(Level level, String context) {
        if (level.equals(Level.INFO)) {
            System.out.println(new Date().toLocaleString() + " " + context);
       }
       if (level.equals(Level.DEBUGE)) {
            System.err.println(new Date() + " " + context);
       }
   }
}
Level.java
package sinosoft.dj.aop.staticaop;
public enum Level {
    INFO,DEBUGE;
}
那我们去写个测试类看看,代码如下:
Test.java
package sinosoft.dj.aop.staticaop;
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        IHello hello = new HelloProxy(new Hello());
        hello.sayHello("Doublej");
    }
}
运行以上代码我们可以得到下面结果:
Tue Mar 04 20:57:12 CST 2008 sayHello method start.
Hello Doublej
2008-3-4 20:57:12 sayHello method end!

从上面的代码我们可以看出,hello对象是被HelloProxy这个所谓的代理态所创建的.这样,
如果我们以后要把日志记录的功能去掉.那我们只要把得到hello对象的代码改成以下:
package sinosoft.dj.aop.staticaop;

public class Test {
 public static void main(String[] args) {
  IHello hello = new Hello();
  hello.sayHello("Doublej");
 }
}

上面代码,可以说是AOP最简单的实现!
但是我们会发现一个问题,如果我们像Hello这样的类很多,那么,我们是不是要去写很多个HelloProxy这样的类呢.
没错,是的.其实也是一种很麻烦的事.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.

同样,我们写一个IHello的接口和一个Hello的实现类.在接口中.我们定义两个方法;代码如下 :

IHello.java
 package sinosoft.dj.aop.proxyaop;
 
 public interface IHello {
     /** *//**
     * 业务处理A方法
     * @param name
     */
     void sayHello(String name);
     /** *//**
     * 业务处理B方法
     * @param name
     */
    void sayGoogBye(String name);
}
Hello.java 
 package sinosoft.dj.aop.proxyaop;
 
 public class Hello implements IHello {
 
     public void sayHello(String name) {
         System.out.println("Hello " + name);
    }
     public void sayGoogBye(String name) {
         System.out.println(name+" GoodBye!");
    }
}
我们一样的去写一个代理类.只不过.让这个类去实现java.lang.reflect.InvocationHandler接口,代码如下:
 package sinosoft.dj.aop.proxyaop;
 
 import java.lang.reflect.InvocationHandler;
 import java.lang.reflect.Method;
 import java.lang.reflect.Proxy;
 
 public class DynaProxyHello implements InvocationHandler {
 
     /** *//**
     * 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) {
       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 {
            //执行原来的方法之前记录日志
           Logger.logging(Level.DEBUGE, method.getName() + " Method Start!");
            
            //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 end .");
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        //返回方法返回值给调用者
        return result;
    }
}
上面类中出现的Logger类和Level枚举还是和上一上例子的实现是一样的.这里就不贴出代码了.
让我们写一个Test类去测试一下.代码如下:
Test.java
 package sinosoft.dj.aop.proxyaop;
 
 public class Test {
     public static void main(String[] args) {
         IHello hello = (IHello)new DynaProxyHello().bind(new Hello());
         hello.sayGoogBye("Double J");
         hello.sayHello("Double J");
         
     }
}

运行输出的结果如下:
Tue May 11 23:47:30 CST 2010 sayGoogBye Method Start!
Double J GoodBye!
2010-5-11 23:47:30 sayGoogBye Method end .
Tue May 11 23:47:30 CST 2010 sayHello Method Start!
Hello Double J
2010-5-11 23:47:30 sayHello Method end .

   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 :

package sinosoft.dj.aop.proxyaop;
 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.我们把他作为真正的操作者,如下面是日志操作者的一个类:
LoggerOperation.java
package sinosoft.dj.aop.proxyaop;
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:
 package sinosoft.dj.aop.proxyaop;
 
 import java.lang.reflect.InvocationHandler;
 import java.lang.reflect.Method;
 import java.lang.reflect.Proxy;
 
 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:
package sinosoft.dj.aop.proxyaop;
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
     IHello hello = (IHello)new DynaProxyHello().bind(new Hello(),new LoggerOperation());
     hello.sayGoogBye("Double J");
     hello.sayHello("Double J");
        
    }
}

结果还是一样的吧.

如果你想在每个方法之前加上日志记录,而不在方法后加上日志记录.你就把LoggerOperation类改成如下:
package sinosoft.dj.aop.proxyaop;
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!");
}

}

运行一下.你就会发现,每个方法之后没有记录日志了. 这样,我们就把代理者和操作者解藕了!

下面留一个问题给大家,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.

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