「Spring」Spring AOP实现原理

Spring AOP实现原理

在之前的一文中介绍过Spring AOP的功能使用，但是没有深究AOP的实现原理，今天正好看到几篇好文，于是就自己整理了一下AOP实现的几种方式，同时把代理模式相关知识也稍微整理一下。

代理模式

代理模式的UML类图如下：

可以看到还是很简单的，代理类实现了被代理类的接口，同时与被代理类是组合关系。下面看一下代理模式的实现。

静态代理

接口类：

interface Person { void speak;}

真实实体类：

class Actor implements Person { private String content; public Actor(String content) { this.content = content; } @Override public void speak { System.out.println(this.content); }}

代理类：

class Agent implements Person { private Actor actor; private String before; private String after; public Agent(Actor actor, String before, String after) { this.actor = actor; this.before = before; this.after = after; } @Override public void speak { //before speak System.out.println('Before actor speak, Agent say: ' + before); //real speak this.actor.speak; //after speak System.out.println('After actor speak, Agent say: ' + after); }}

测试方法:

public class StaticProxy { public static void main(String[] args) { Actor actor = new Actor('I am a famous actor!'); Agent agent = new Agent(actor, 'Hello I am an agent.', 'That's all!'); agent.speak; }}

结果：

动态代理

在讲JDK的动态代理方法之前，不妨先想想如果让你来实现一个可以任意类的任意方法的代理类，该怎么实现？有个很naive的做法，通过反射获得Class和Method，再调用该方法，并且实现一些代理的方法。我尝试了一下，很快就发现问题所在了。于是乎，还是使用JDK的动态代理接口吧。

JDK自带方法

首先介绍一下最核心的一个接口和一个方法：

首先是java.lang.reflect包里的InvocationHandler接口：

public interface InvocationHandler { public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable;}

我们对于被代理的类的操作都会由该接口中的invoke方法实现，其中的参数的含义分别是：

• proxy：被代理的类的实例
• method：调用被代理的类的方法
• args：该方法需要的参数

使用方法首先是需要实现该接口，并且我们可以在invoke方法中调用被代理类的方法并获得返回值，自然也可以在调用该方法的前后去做一些额外的事情，从而实现动态代理，下面的例子会详细写到。

另外一个很重要的静态方法是java.lang.reflect包中的Proxy类的newProxyInstance方法：

public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader, Class[] interfaces, InvocationHandler h) throws IllegalArgumentException

其中的参数含义如下：

• loader：被代理的类的类加载器
• interfaces：被代理类的接口数组
• invocationHandler：就是刚刚介绍的调用处理器类的对象实例

该方法会返回一个被修改过的类的实例，从而可以自由的调用该实例的方法。下面是一个实际例子。

Fruit接口：

public interface Fruit { public void show;}

Apple实现Fruit接口：

public class Apple implements Fruit{ @Override public void show { System.out.println('

代理类Agent.java：

public class DynamicAgent { //实现InvocationHandler接口，并且可以初始化被代理类的对象 static class MyHandler implements InvocationHandler { private Object proxy; public MyHandler(Object proxy) { this.proxy = proxy; } //自定义invoke方法 @Override public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable { System.out.println('>>>>before invoking'); //真正调用方法的地方 Object ret = method.invoke(this.proxy, args); System.out.println('>>>>after invoking'); return ret; } } //返回一个被修改过的对象 public static Object agent(Class interfaceClazz, Object proxy) { return Proxy.newProxyInstance(interfaceClazz.getClassLoader, new Class{interfaceClazz}, new MyHandler(proxy)); } }

测试类：

public class ReflectTest { public static void main(String[] args) throws InvocationTargetException, IllegalAccessException { //注意一定要返回接口，不能返回实现类否则会报错 Fruit fruit = (Fruit) DynamicAgent.agent(Fruit.class, new Apple); fruit.show; }}

结果：

可以看到对于不同的实现类来说，可以用同一个动态代理类来进行代理，实现了“一次编写到处代理”的效果。但是这种方法有个缺点，就是被代理的类一定要是实现了某个接口的，这很大程度限制了本方法的使用场景。下面还有另外一个使用了CGlib增强库的方法。

CGLIB库的方法

CGlib是一个字节码增强库，为AOP等提供了底层支持。下面看看它是怎么实现动态代理的。

import net.sf.cglib.proxy.Enhancer;import net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor;import net.sf.cglib.proxy.MethodProxy;import java.lang.reflect.Method;public class CGlibAgent implements MethodInterceptor { private Object proxy; public Object getInstance(Object proxy) { this.proxy = proxy; Enhancer enhancer = new Enhancer; enhancer.setSuperclass(this.proxy.getClass); // 回调方法 enhancer.setCallback(this); // 创建代理对象 return enhancer.create; } //回调方法 @Override public Object intercept(Object o, Method method, Object[] objects, MethodProxy methodProxy) throws Throwable { System.out.println('>>>>before invoking'); //真正调用 Object ret = methodProxy.invokeSuper(o, objects); System.out.println('>>>>after invoking'); return ret; } public static void main(String[] args) { CGlibAgent cGlibAgent = new CGlibAgent; Apple apple = (Apple) cGlibAgent.getInstance(new Apple); apple.show; }}

结果：

可以看到结果和JDK动态代理是一样的，但是可以直接对实现类进行操作而非接口，这样会有很大的便利。

参考文献

• 《Java编程思想》第14章
• java动态代理（JDK和cglib）