静态AOP
在编译期,切面直接以字节 码的形式编译到目标字节 码文件中。
AspectJ属于静态AOP,是在编译时进行增强,会在编译的时候将AOP逻辑织入到代码中,需要专有的编译器和织入器。
- 优点:被织入的类性能不受影响。
- 缺点:不够灵活
动态AOP
JDK动态代理
在运行期,目标类加载后,为接口动态生成代理类,将切面植入到代理类中。
Java从1.3引入动态代理。实现原理是为被代理的业务接口生成代理类,将AOP逻辑写入到代理类中,在运行时动态织入AOP,使用反射执行织入的逻辑。
主要实现方式依赖java.lang.reflect包下的InvocationHandler和Proxy类。
- 优点:Java标准库原生支持,使用简单,无需引用额外的包。相对于静态AOP更灵活。
- 缺点:带代理的类必须是接口,灵活性受到一些限制;使用反射会影响一些性能。
考虑对如下接口在调用前增加日志打印功能
public interface BarService {
void doSomething();
}
业务类,需要代理的类
public class BarServiceImp implements BarService {
@Override
public void doSomething() {
System.out.println("执行原有业务逻辑...");
}
}
织入AOP逻辑,打印日志
public class LogPrintHandler implements InvocationHandler {
private Object target;
public LogPrintHandler(Object target) {
this.target = target;
}
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
System.out.println("执行AOP织入的代码!!!");
Object ret = method.invoke(this.target, args);
return ret;
}
}
执行
public class App {
public static void main(String[] args) {
BarService service = (BarService) Proxy.newProxyInstance(
Thread.currentThread().getContextClassLoader(), new Class[]{BarService.class}, new LogPrintHandler(new BarServiceImp()));
service.doSomething();
}
}
输出
执行AOP织入的代码!!!
执行原有业务逻辑...
动态代码字节生成
在运行期,目标类加载后,动态构建字节码文件生成目标类的子类,将切面逻辑加入到子类中。
CGLib是动态代码字节生成的实现,它封装字节码生成工具Asm,原理是在运行期间目标字节码加载后,生成目标类的子类,将切面逻辑加入到子类中,所以使用Cglib实现AOP不需要基于接口。
- 优点:没有接口也可以织入,灵活性高。
- 缺点:扩展类的实例方法为final时,则无法进行织入。
还是以之前的代码做演示
public class LogEnhancer {
private static class MyCallback implements MethodInterceptor{
@Override
public Object intercept(Object obj, Method method, Object[] args, MethodProxy proxy) throws Throwable {
System.out.println("执行AOP织入的代码!!!");
Object ret = proxy.invokeSuper(obj, args);
return ret;
}
}
public static void main(String[] args) {
Enhancer enhancer = new Enhancer();
enhancer.setSuperclass(BarServiceImp.class);
enhancer.setCallback(new MyCallback());
BarService service = (BarService) enhancer.create();
service.doSomething();
}
}
输出
执行AOP织入的代码!!!
执行原有业务逻辑...
自定义类加载器
在运行前,目标加载前,将切面逻辑加到目标字节码中。
可以考虑javassist来实现。Javassist 是一个编辑字节码的框架,可以让你很简单地操作字节码。它可以在运行期定义或修改Class。使用Javassist实现AOP的原理是在字节码加载前直接修改需要切入的方法。
- 优点:可以对绝大部分类织入。
- 缺点:如果用到了其他类加载器,则这些类将不被织入
public static Class enhanceClass() throws Exception {
ClassPool classPool = ClassPool.getDefault();
//获取目标类
CtClass targetClass = classPool.getCtClass("com.ydoing.spring.core.aop.BarServiceImp");
//获取织入的连接点
CtMethod doSomething = targetClass.getDeclaredMethod("doSomething");
//织入增强代码,这里会重新加载字节码
doSomething.insertBefore("System.out.println(\"执行AOP织入的代码!!!\");");
return targetClass.toClass();
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
Class clazz = enhanceClass();
BarService service = (BarService) clazz.newInstance();
service.doSomething();
}
输出
执行AOP织入的代码!!!
执行原有业务逻辑...
Enhancer允许为非接口类型创建一个Java代理。Enhancer动态创建了给定类型的子类但是拦截了所有的方法。和Proxy不一样的是,不管是接口还是类他都能正常工作。
来个场景模拟一下AOP
- package cglib.enhancer;
- public class Hello {
- public String sayHello(boolean throwException) throws Exception {
- System.out.println(“hello everyone!”);
- if(throwException)
- throw new Exception(“test exception”);
- return “123”;
- }
- }
ProxyFactory用于创建增强代理实现了方法拦截
- package cglib.enhancer;
- import java.lang.reflect.Method;
- import net.sf.cglib.proxy.Enhancer;
- import net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor;
- import net.sf.cglib.proxy.MethodProxy;
- public class ProxyFactory implements MethodInterceptor {
- //要代理的原始对象
- private Object obj;
- public Object createProxy(Object target) {
- this.obj = target;
- Enhancer enhancer = new Enhancer();
- enhancer.setSuperclass(this.obj.getClass());// 设置代理目标
- enhancer.setCallback(this);// 设置回调
- enhancer.setClassLoader(target.getClass().getClassLoader());
- return enhancer.create();
- }
- @Override
- public Object intercept(Object obj, Method method, Object[] args, MethodProxy proxy) throws Throwable {
- Object result = null;
- try {
- // 前置通知
- before();
- result = proxy.invokeSuper(obj, args);
- // 后置通知
- after();
- } catch (Exception e) {
- exception();
- }finally{
- beforeReturning();
- }
- return result;
- }
- private void before() {
- System.out.println(“before method invoke”);
- }
- private void after() {
- System.out.println(“after method invoke”);
- }
- private void exception() {
- System.out.println(“method invoke exception”);
- }
- private void beforeReturning() {
- System.out.println(“before returning”);
- }
- }
场景类:
- package cglib.enhancer;
- public class EnhancerTest {
- public static void main(String[] args) throws Exception {
- Hello hello = new Hello();
- ProxyFactory cglibProxy = new ProxyFactory();
- Hello proxy = (Hello) cglibProxy.createProxy(hello);
- String result=proxy.sayHello(true);
- System.out.println(result);
- }
- }
运行结果:
- before method invoke
- hello everyone!
- method invoke exception
- before returning
- null
当然把true改为false之后结果变为:
- before method invoke
- hello everyone!
- after method invoke
- before returning
- 123
接下来我们了解下
Enhancer可以使用的Callback接口。
- package net.sf.cglib.proxy;
- /**
- * All callback interfaces used by {@link Enhancer} extend this interface.
- * @see MethodInterceptor
- * @see NoOp
- * @see LazyLoader
- * @see Dispatcher
- * @see InvocationHandler
- * @see FixedValue
- */
- public interface Callback
- {
- }
Callback接口是一个空接口,没有任何契约方法,它只表示这是一个回调。接下来看它的子接口:
接口都很简单。
先来一个基础POJO类:
- public class SampleClass {
- public String test(String input) {
- return “Hello world!”;
- }
- }
FixedValue
使用FixedValue可以很容易的替换掉方法的返回值。
- @Test
- public void testFixedValue() throws Exception {
- Enhancer enhancer = new Enhancer();
- enhancer.setSuperclass(SampleClass.class);
- enhancer.setCallback(new FixedValue() {
- @Override
- public Object loadObject() throws Exception {
- return “Hello cglib!”;
- }
- });
- SampleClass proxy = (SampleClass) enhancer.create();
- assertEquals(“Hello cglib!”, proxy.test(null));
- }
在上面的例子中,
enhancer返回一个SampleClass的子类实例,当所有的方法被调用的时候返回匿名FixedValue回调返回的值。当然了如果方法返回的不是String类型例如,hashcode()将抛出一个类型转换异常,因为"Hello cglib!"不能转换为java.lang.Number类型。
InvocationHandler
- @Test
- public void testInvocationHandler() throws Exception {
- Enhancer enhancer = new Enhancer();
- enhancer.setSuperclass(SampleClass.class);
- enhancer.setCallback(new InvocationHandler() {
- @Override
- public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
- throws Throwable {
- if(method.getDeclaringClass() != Object.class && method.getReturnType() == String.class) {
- return “Hello cglib!”;
- } else {
- throw new RuntimeException(“Do not know what to do.”);
- }
- }
- });
- SampleClass proxy = (SampleClass) enhancer.create();
- assertEquals(“Hello cglib!”, proxy.test(null));
- assertNotEquals(“Hello cglib!”, proxy.toString());
- }
这个回调允许你去回答调用的方法。但是你要小心使用这个回调,因为这个代理对象的所有的方法调用都会使用
InvocationHandler#invoke方法,这样的话可能导致死循环。为了避免这种情况你可以使用MethodInterceptor。
MethodInterceptor
- @Test
- public void testMethodInterceptor() throws Exception {
- Enhancer enhancer = new Enhancer();
- enhancer.setSuperclass(SampleClass.class);
- enhancer.setCallback(new MethodInterceptor() {
- @Override
- public Object intercept(Object obj, Method method, Object[] args, MethodProxy proxy)
- throws Throwable {
- if(method.getDeclaringClass() != Object.class && method.getReturnType() == String.class) {
- return “Hello cglib!”;
- } else {
- return proxy.invokeSuper(obj, args);
- }
- }
- });
- SampleClass proxy = (SampleClass) enhancer.create();
- assertEquals(“Hello cglib!”, proxy.test(null));
- assertNotEquals(“Hello cglib!”, proxy.toString());
- proxy.hashCode(); // Does not throw an exception or result in an endless loop.
- }
唯一需要注意的就是proxy.invokeSuper和proxy.invoke的区别。invokeSuper是退出当前interceptor的处理,进入下一个callback处理,invoke则会继续回调该方法,如果传递给invoke的obj参数出错容易造成递归调用。
LazyLoader
尽管LazyLoader唯一的方法和FixedValue的一模一样,但是他们还是有一个根本上的区别。
Dispatcher
Dispatcher和LazyLoader很想但是每次调用方法的时候不会存储加载的对象。这允许改变一个类的实现但不改变原来的对象。
ProxyRefDispatcher
NoOp
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