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AOP

再看AOP，這是一種面向切面編程思想，相比面向?qū)ο缶幊?，可以說(shuō)是站在更改維度關(guān)注對(duì)象，我們知道，對(duì)象包含由屬性和行為。 基于AOP，我們可以把一段代碼插入到對(duì)象中形成新的對(duì)象，這是織入的過(guò)程，目的是將公共的內(nèi)容寫(xiě)入到業(yè)務(wù)代碼中，通過(guò)配置或簡(jiǎn)單的編碼完成整個(gè)過(guò)程。 這樣一來(lái)不用修改原有的業(yè)務(wù)代碼，同時(shí)又能自由完成目標(biāo)代碼的增強(qiáng)，按照代碼的設(shè)計(jì)思想，確實(shí)是降低業(yè)務(wù)與功能的耦合。

大部分框架都是為我們提供切面織入目標(biāo)過(guò)程的封裝。

實(shí)現(xiàn)

通過(guò)該圖可以看到AOP相關(guān)的實(shí)現(xiàn)主要包括ASM、Cglib、JDK Proxy、AspectJ、Javassit，這些實(shí)現(xiàn)主要都是對(duì)字節(jié)碼直接操作，只不過(guò)對(duì)目標(biāo)對(duì)象的增強(qiáng)可以發(fā)生在編譯時(shí)、編譯后或運(yùn)行時(shí)。

關(guān)于AOP我們說(shuō)的比較多的就是代理，這屬于設(shè)計(jì)模式的一種，但是AOP真正做的不僅僅是對(duì)目標(biāo)的代理，更多的是修改，像我們常用的代理工具Cglib、JDK Proxy，都是基于面向?qū)ο蟮奶匦?，生成新?目標(biāo)對(duì)象，通過(guò)繼承與代理模式來(lái)實(shí)現(xiàn)最終的增強(qiáng)效果。

在Java中，大部分情況下都是對(duì)方法的增強(qiáng)，比如Spring AOP，這樣可以解決幾乎所有的業(yè)務(wù)問(wèn)題；當(dāng)然切點(diǎn)不局限于類方法，還可以包括字段、方法、構(gòu)造函數(shù)、靜態(tài)初始值等，比如AspectJ，只不過(guò)需要特定的 編譯器來(lái)實(shí)現(xiàn)。

下面我們看下剩下的幾項(xiàng)實(shí)現(xiàn)AOP的技術(shù)，前面說(shuō)到，Spring AOP主要基于Cglib、JDK Proxy，在運(yùn)行時(shí)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)對(duì)象的代理。但是Spring中卻引入了aspectj相關(guān)的依賴，但沒(méi)有用到AspectJ編譯器

JDK Proxy

JDK動(dòng)態(tài)代理，主要是基于目標(biāo)接口，通過(guò)ByteArrayOutputStream直接構(gòu)建字節(jié)數(shù)組，最終生成代理接口的實(shí)現(xiàn)類，基于InvocationHandler實(shí)現(xiàn)代碼的擴(kuò)展與增強(qiáng)，通過(guò)反射來(lái)調(diào)用目標(biāo)代碼的調(diào)用。

1. 目標(biāo)接口

public interface HelloService {

    String hello(String name);

}

1. 目標(biāo)實(shí)現(xiàn)類

@Slf4j
public class HelloServiceImpl implements HelloService{

    @Override
    public String hello(String name) {
        log.info("+++ 執(zhí)行方法：hello");
        return String.format("hello, %s", name);
    }
}

1. 代理工廠

public class JdkProxyFactory {

    public static  T create(Class targetClass, InvocationHandler invocationHandler){
        return (T) Proxy.newProxyInstance(Thread.currentThread().getContextClassLoader(), new Class[]{targetClass}, invocationHandler);
    }

    @Slf4j
    public static class LogInvocationHandler implements InvocationHandler{

        private Object target;

        public LogInvocationHandler(Object target) {
            this.target = target;
        }

        /**
         *
         * @param proxy
         * @param method
         * @param args
         *
         * @return
         * @throws Throwable
         */
        @Override
        public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
            try {
                log.info(">>> before");
                Object result = method.invoke(target, args); // 執(zhí)行被代理方法
                log.info(">>> afterReturning : {}", result);
                return result;
            } catch (Throwable e) {
                log.info(">>> afterThrowing : {}", e.getMessage());
                throw e;
            } finally {
                log.info(">>> after");
            }
        }
    }

}

1. 執(zhí)行測(cè)試

public class JdkProxyTests {
    
    @Test
    public void testJdkProxy(){
        HelloService helloService = JdkProxyFactory.create(HelloService.class, new JdkProxyFactory.LogInvocationHandler(new HelloServiceImpl()));
        helloService.hello("JDK Proxy");
    }

}

Cglib

Cglib基于目標(biāo)類來(lái)實(shí)現(xiàn)代理，已目標(biāo)類為參考基于ASM直接操作字節(jié)碼，構(gòu)造目標(biāo)對(duì)象的子類行，基于MethodInterceptor接口實(shí)現(xiàn)目標(biāo)代碼的增強(qiáng)，通過(guò)父類調(diào)用來(lái)執(zhí)行原目標(biāo)代碼，因此在執(zhí)行效率上會(huì)高于JDK動(dòng)態(tài)代理。

1. 添加依賴

    cglib
    cglib
    3.3.0

1. 目標(biāo)類

@Slf4j
public class HiService {

    public String hi(String name){
        log.info("+++ 執(zhí)行方法：hi");
        return String.format("hi, %s", name);
    }
}

1. 代理工廠

public class CglibFactory{

    /**
     *
     * @param targetClass
     * @param methodInterceptor
     * @return
     * @param 
     */
    public static   T create(Class targetClass, MethodInterceptor methodInterceptor){
        Enhancer enhancer = new Enhancer();
        enhancer.setSuperclass(targetClass);
        enhancer.setCallback(methodInterceptor);
        return (T) enhancer.create();
    }

    @Slf4j
    public static class LogMethodInterceptor implements MethodInterceptor {

        /**
         *
         * @param target 目標(biāo)對(duì)象
         * @param method 目標(biāo)方法
         * @param args 參數(shù)
         * @param methodProxy 代理方法，注意執(zhí)行方式  methodProxy.invokeSuper
         * @return
         * @throws Throwable
         */
        @Override
        public Object intercept(Object target, Method method, Object[] args, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
            try {
                log.info(">>> before");
                Object result = methodProxy.invokeSuper(target, args); // 執(zhí)行被代理方法
                log.info(">>> afterReturning : {}", result);
                return result;
            } catch (Throwable e) {
                log.info(">>> afterThrowing : {}", e.getMessage());
                throw e;
            } finally {
                log.info(">>> after");
            }
        }
    }
}

1. 執(zhí)行測(cè)試

public class CglibTests {

    /**
     *
     */
    @Test
    public void testCglib(){
        HiService hiService = CglibFactory.create(HiService.class, new CglibFactory.LogMethodInterceptor());
        hiService.hi("Cglib");
    }

}

AspectJ

AspectJ是一個(gè)功能強(qiáng)大的面向切面編程框架，是對(duì)Java面向?qū)ο蟮臄U(kuò)展，支持編譯時(shí)、編譯后、加載時(shí)為目標(biāo)對(duì)象（不僅僅是類方法）織入代理。

切面織入時(shí)機(jī)：

• 編譯期織入（compiler-time weaving）：在類進(jìn)行編譯的時(shí)候就將相應(yīng)的代碼織入到元類文件的.class文件中
• 編譯后織入（post-compiler weaving）：在類編譯后，再將相關(guān)的代碼織入到.class文件中
• 加載時(shí)織入（load-time weaving）：在JVM加載.class 文件的時(shí)候?qū)⒋a織入

我們可以通過(guò)AspectJ編譯器或者maven插件aspectj-maven-plugin來(lái)實(shí)現(xiàn)。

AspectJ編譯器

• 下載

aspectj

• 安裝

java -jar aspectj-1.9.6.jar 配置環(huán)境變量PATH與系統(tǒng)變量CLASSPATH

• 使用

通過(guò)下面的命令可實(shí)現(xiàn)編譯時(shí)織入的效果：

#  ajc [Options] [file... | @file... | -argfile file...]
ajc -1.8 -sourceroots .\src\main\java\ -cp %CLASS_PATH% -outjar main.jar

通過(guò)ajc編譯后并打包成main.jar，即是編譯時(shí)實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)對(duì)象的代理，通過(guò)反編譯工具可以查看到編譯后的目標(biāo)對(duì)象已經(jīng)被修改。

AspectJ使用

編譯時(shí)織入（Compile-Time Weaving）

• 編譯時(shí)織入

目標(biāo)對(duì)象：

public class CTWObject {

    public void run() {
        System.out.println("-- Compile-Time Weaving --");
    }

}

Aspect:

public aspect CTWAspect {

    pointcut pc():
            execution(* com.sucl.blog.aspectj.target.CTWObject.*());

    before(): pc(){
        System.out.println(" >> before CTW << ");
    }

    void around(): pc(){
        System.out.println(" >> around before CTW << ");
        proceed();
        System.out.println(" >> around before CTW << ");
    }

    after(): pc(){
        System.out.println(" >> after CTW << ");
    }
}

• 配置maven插件 aspectj-maven-plugin

    org.codehaus.mojo
    aspectj-maven-plugin
    1.14.0
    
        1.8
        1.8
        1.8
        true
        true
        ignore
        UTF-8
    
    
        
            
                compile
                test-compile
            
        
    

• 執(zhí)行測(cè)試

public class AspectJCTWTests {

    @Test
    public void call() {
        CTWObject CTWObject = new CTWObject();
        CTWObject.run();
    }
}

編譯后織入（Post-Compile Weaving）

• 針對(duì)編譯好的文件，比如jar中的class文件

編寫(xiě)測(cè)試的目標(biāo)對(duì)象，并打包成jar文件

public class PCWObject {

    public void run() {
        System.out.println("-- Post-Compile Weaving --");
    }

}

• 引入上面的目標(biāo)jar

    com.sucls.blog
    PCW-target
    ${project.version}

• 配置maven插件 aspectj-maven-plugin

    org.codehaus.mojo
    aspectj-maven-plugin
    
    1.11
    
        1.8
        1.8
        1.8
        UTF-8
        
            
                com.sucls.blog
                PCW-target
            
        
    
    
        
            
                compile
                test-compile
            
        
    

• 編譯

mvn clean compile

• 執(zhí)行測(cè)試

public class AspectJPCWTests {
    
    @Test
    public void call(){
        PCWObject pcwObject = new PCWObject();
        pcwObject.run();
    }
}

運(yùn)行時(shí)織入（Load-Time Weaving）

• 配置VM參數(shù)

-javaagent:${project.basedir}/lib/aspectjweaver-1.9.7.jar

或者配置maven-surefire-plugin插件

   org.apache.maven.plugins
   maven-surefire-plugin
   2.10
   
       
           -javaagent:${project.basedir}/lib/aspectjweaver-1.9.7.jar
       
       true
       always
   

• 配置aop.xml

/src/main/resources/META-INF/aop.xml

• 啟動(dòng)測(cè)試

public class AspectJLTWTests {

    @Test
    public void call(){
        LTWObject LTWObject = new LTWObject();
        LTWObject.run();
    }
}

結(jié)束語(yǔ)

不管是javassit，還是jdk proxy或者cglib來(lái)實(shí)現(xiàn)AOP，都是通過(guò)對(duì)字節(jié)碼的修改，只不過(guò)對(duì)字節(jié)碼操作方式不一樣。通過(guò)上面的例子我們可以認(rèn)識(shí)到各種AOP框架的使用方式。在究其原理時(shí)， 能夠能夠知道這些工具到底為我們做了什么。