【Java EE进阶 --- SpringBoot】AOP原理

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📌 标签:#技术博客#编程学习#Java#C语言#算法#程序员

文章目录

• 代理模式
  • 代理模式中的主要角色
  • 静态代理
  • 动态代理
    • JDK动态代理
    • CGLIB动态代理
• 总结
• 完结撒花！🎉

上篇博客讲到Spring AOP的应用，这篇博客带你了解Spring是如何实现AOP的？

代理模式

代理模式，也叫做委托模式：为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。

作用：提供一个代理类，让程序员调用目标方法时，不再是直接对目标方法进行调用，而是通过代理类间接调用。

生活中的例子：

• 律师：法庭上，代理辩护人进行辩护
• 房产中介：房屋进行租凭时，房东会把房屋授权给中介，由中介代理租凭事务

代理模式中的主要角色

1. Subject:业务接口类，可以是抽象类（调用方）
2. RealSubject：业务实现类，具体业务逻辑实现，也就是目标方法（被代理对象）
3. Proxy: 代理类，RealSubject的代理

从客户端角度出发，它调用Subject接口定义的目标方法，并不关心这个方法的实现逻辑。
从代理模式结构出发，Proxy(代理类)没有实现目标方法，但是它可以调用目标方法并且在不修改目标方法的前提下，增加其他逻辑（功能），使得整个代码的可扩展性大大提高。

静态代理

静态代理：由程序员创建代理类或特定工具自动生成源码在对其编译，在程序运行前代理类的.class文件就已经存在了。也就是在租房之前，中介就已经做好了准备工作，就等客户来“调用”了。

我们通过代码来观察一下：

定义业务接口（定义出租房子）：

publicinterfaceHouseSubject{voidrentHouse();}

实现接口（房东出租房子）：

publicclassRealHouseSubjectimplementsHouseSubject{@OverridepublicvoidrentHouse(){System,out.println("我是房东，我要出租房子");}}

代理类（中介，代理房东出租房子）

publicclassHouseProxyimplementsHouseSubject{privateHouseSubject houseSubject;publicHouseProxy(HouseSubject houseSubject){this.houseSubject = houseSubject;}@OverridepublicvoidrentHouse(){System,out.println("我是中介，开始代理"); houseSubject.rentHouse();System,out.println("我是中介，结束代理");}}

客户端使用方法：

publicclassMain{publicstaticvoidmain(String[] args){HouseSubject subject=newRealHouseSubject();//创建代理类HouseProxy proxy=newHouseProxy(subject);//通过代理类访问目标方法 proxy.rentHouse();}}

从运行结果发现，虽然静态代理都实现了目标方法的代理，但是方法的增强都是手动完成，很死板。如果以后需要增加其他接口（功能），还需要对业务实现类新增代理类。

其实这里我有一个疑问，为什么不把所有方法都写在一个类里面，这样就只有一个代理类了。

这样设计会反应出一些原则问题，比如违反一个职责原则：一个类只能表现出它本身职责；代理逻辑难以复用：代理模式的主要职责受到限制，因为不同方法需要不同的增强逻辑，不能都混在一个类里面。（比如要其中一个方法计算耗时，但是另一个方法需要事务管理，最好的方法就是动态代理+职责拆分）

动态代理

动态代理：在程序运⾏时,运⽤反射机制动态创建⽽成

我们不需要针对每个对象都单独创建一个代理类，⽽是把这个创建代理对象的⼯作推迟到程序运⾏时由JVM来实现.也就是说动态代理在程序运⾏时,根据需要动态创建⽣成。（有点像懒汉模式）
Java对动态代理进行了实现，并提供了一些API，常见的实现有：

• JDK动态代理
• CGLIB动态代理

JDK动态代理

定义接口及其实现类（HouseSubject和RealHouseSubject）

publicinterfaceHouseSubject{voidrentHouse();}publicclassRealHouseSubjectimplementsHouseSubject{@OverridepublicvoidrentHouse(){System,out.println("我是房东，我要出租房子");}}

自定义InvocationHandler并重写invoke方法，在invoke方法中调用目标方法（被代理方法）并自定义一些处理逻辑

importjava.lang.reflect.InvocationHandler;importjava.lang.reflect.Method;publicclassJDKInvocationHandlerimplementsInvocationHandler{//目标对象就是代理对象privateObject target;publicJDKInvocationHandler(Object target){this.target=target;}/** * @param proxy 代理对象 * @param method 目标方法 * @param args 方法对应的参数 * @return * @throws Throwable */@OverridepublicObjectinvoke(Object proxy,Method method,Object[] args)throwsThrowable{//代理增强内容System.out.println("我是中介，开始代理");//通过反射调用被代理的方法Object retVal=method.invoke(target,args);System.out.println("我是中介，结束代理");return retVal;}}

InvocationHandler接⼝是Java动态代理的关键接⼝之⼀,它定义了⼀个单⼀⽅法invoke(),⽤于处理被代理对象的⽅法调⽤。通过InvocationHandler接口，对被代理对象的方法进行功能增强。

客户端创建一个代理对象并使用

publicclassMain{publicstaticvoidmain(String[] args){HouseSubject target=newRealHouseSubject();//创建⼀个代理类：通过被代理类、被代理实现的接⼝、⽅法调⽤处理器来创建HouseSubject proxy =(HouseSubject)Proxy.newProxyInstance( target.getClass().getClassLoader(),//使用目标类的类加载器newClass[]{HouseSubject.class},//代理要实现的接口newJDKInvocationHandler(target)//方法调用代理类); proxy.rentHouse();}}

整个流程是：

1. JVM在运行时动态创建一个新的类（相当于静态代理的手动实现接口），这个类实现了HouseSubject接口（相当于中介的”工作证“，证明中介可以提供出租房子）
2. 客户端调用代理对象（中介）的rentHouse()方法
3. 进入动态生成的rentHouse()方法（客户端租房请求）
4. 动态生成类将调用转发给代理类（中介）
5. 进入代理类（中介）的invoke()方法
6. 执行前置增强（开始代理）
7. 通过反射调用目标方法method.invkoe()（中介联系房东）
8. 进入RealHouseSubject的rentHouse()方法（出租房子）
9. 执行后置增强功能（结束代理）
10. 返回结果给InvocationHandler （中介完成任务）
11. 返回结果给动态生成类 （中介向客户反馈结果）
12. 返回客户端调用者（客户租到房子）

总结：JVM为接口中的每个方法生成相同的调用模板，所有的方法调用都通过invoke这一个入口，新增方法时 代理逻辑自动生效（method.invoke(target, args)调用实际方法），无需修改代码。

CGLIB动态代理

CGLIB是开源项目，使用需要添加相关依赖

<dependency><groupId>cglib</groupId><artifactId>cglib</artifactId><version>3.3.0</version></dependency>

接口及其实现类同上：

自定义MethodeInterceptor 并重写intercept方法（与invoke类似）

importorg.springframework.cglib.proxy.MethodInterceptor;importorg.springframework.cglib.proxy.MethodProxy;importjava.lang.reflect.Method;publicclassCGLIBInterceptorimplementsMethodInterceptor{//目标对象(中介)privateObject target;publicCGLIBInterceptor(){this.target=target;}/** * @param obj 被代理的对象（房东） * @param method 目标方法（增强方法） * @param args 方法参数 * @param proxy 代理对象（中介）调用原始方法 * @return * @throws Throwable */@OverridepublicObjectintercept(Object obj,Method method,Object[] args,MethodProxy proxy)throwsThrowable{//代理增强内容System.out.println("我是中介，开始代理");//通过反射调用被代理的方法Object retVal=method.invoke(target,args);System.out.println("我是中介，结束代理");return retVal;}}

客户端创建代理类：

publicclassDynamicMain{publicstaticvoidmain(String[] args){HouseSubject target=newRealHouseSubject();//被代理的接口 拦截的目标方法HouseSubject proxy=(HouseSubject)Enhancer.create(target.getClass(),newCGLIBInterceptor(target)); proxy.rentHouse();}}

总结

• AOP和Ioc一样都是一种思想，AOP是对某一类事件的集中处理，Spring框架实现了AOP，称之为Spring AOP。
• Spring AOP常⻅实现⽅式有两种:
  1.基于注解@Aspect来实现
  2.基于⾃定义注解来实现,还有⼀些更原始的⽅式：基于代理等等
• Spring AOP是基于JDK,CGLIB动态代理实现的，运⾏时使⽤哪种⽅式与项⽬配置和代理的对象有关。

完结撒花！🎉

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