浅谈Spring的AOP实现-代理机制

深藏阁楼爱情的钟 2021-11-11 09:44 334阅读 0赞

说起Spring的AOP(Aspect-Oriented Programming)面向切面编程大家都很熟悉（Spring不是这次博文的重点），但是我先提出几个问题，看看同学们是否了解，如果了解的话可以不用继续往下读：

**1. Spring的AOP的实现方式有哪些？**

**2. 为什么使用代理机制？**

**3. 它们是怎么实现的？**

**4. 它们的区别是什么？**

下面进入正题，Spring采用代理的方式实现AOP，具体采用了JDK的动态代理和CGLib实现。使用动态代理和CGLib的目的是在现有类的基础上增加一些功能。简单地将就是有一个Proxy类，实现了原始类的方法，并且在原始类的基础上增加了新的功能。那么这么做可以实现很多功能：

1. 在方法前后进行日志处理。

2. 进行额外的校验，比如参数的验证功能等。

3. 实现一些懒加载，也就是实例化的时候如果不去调用真正的方法的时候，这个类的属性就不会存在（Hibernate有这样类似的功能）。

下面咱们用简单的代码实现它是如何进行代理的，首先采用的是JDK的动态代理实现：

定义一个接口：

package com.hqs.proxy;
     /** * 操作系统光接口
     * @author hqs
     * */
    public interface OpSystem { public void work();
    }

定义一个实现类：

package com.hqs.proxy;
     /** * Mac 的实现
     * @author hqs
     * */
    public class Mac implements OpSystem { public void work() {
     System.out.println("Mac is running"); 
     }
    }

位置来了，我们通过实现JDK自带的反射机制的包的InvocationHandler来进行反射处理，实现它之后需要实现里边的invoke方法，这个invoke方法里边的参数分别为：代理类实例，用于调用method的；method参数是实际执行的方法；args所传输的参数数组。

package com.hqs.proxy;
    import java.lang.reflect.InvocationHandler;
    import java.lang.reflect.Method;
    import java.lang.reflect.Proxy;
    public class OpHandler implements InvocationHandler {
     
     private final OpSystem ops; 
     
     public OpHandler(OpSystem ops) {
     this.ops = ops;
     }
     
     public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
     System.out.println("Before system running");
     method.invoke(ops, args);
     System.out.println("After system running");
     return null;
     }
     
     public static void main(String[] args) {
     Mac mac = new Mac();
     OpHandler oph = new OpHandler(mac);
     OpSystem os = (OpSystem)Proxy.newProxyInstance(oph.getClass().getClassLoader(),
     mac.getClass().getInterfaces(), oph);
     
     os.work();
     System.out.println(os.getClass());
     }
     
    }
    输出：
    Before system running
    Mac is running
    After system running
    class com.sun.proxy.$Proxy0

然后看到里边的main方法中，代理类实例化对象的方法Proxy.newProxyInstance，这个是JDK的反射方法去实例化代理类，其中有三个参数分别是，去实例化代理类的class loader；所代理的类的所有接口Class数组；hander处理类，用于做拦截使用的类。最后我输出了一下os.getClass()，大家可以看到的是代理类的实例，而不是真正代理类的实例，这么做的好处就是很方便的复用这个代理类，比如你可以重复调用它而不用去重新实例化新类，再一点就是你可以针对不同的方法进行拦截，比如你可以method.getName()去判断调用的方法名字是什么从而更细粒度的拦截方法。咱们继续看用CGLib的实现：

package com.hqs.proxy;
    import java.lang.reflect.Method;
    import net.sf.cglib.proxy.Enhancer;
    import net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor;
    import net.sf.cglib.proxy.MethodProxy;
    /**
     * CGLib Interceptor用于方法拦截
     * @author hqs
     *
     */
    public class CGLibInterceptor implements MethodInterceptor {
     
     private final Mac mac;
     
     public CGLibInterceptor(Mac mac) {
     this.mac = mac;
     }
     @Override
     public Object intercept(Object obj, Method method, Object[] args, 
     MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
     System.out.println("Before system running");
     method.invoke(mac, args);
     System.out.println("After system running");
     return null;
     }
     
     public static void main(String[] args) {
     Mac mac = new Mac(); //实例而非接口
     MethodInterceptor handler = new CGLibInterceptor(mac);
     Mac m = (Mac)Enhancer.create(mac.getClass(), handler);
     m.work();
     System.out.println(m.getClass());
     
     }
    }
    输出：
    Before system running
    Mac is running
    After system running
    class com.hqs.proxy.Mac$$EnhancerByCGLIB$$1f2c9d4a

首先需要引入cglib包，然后才能使用他的MethodInterptor,它也采用method.invoke实现对代理类的调用。它的代理类创建采用Enhancer的create方法，其中传入了需要创建的类的class，以及Callback对象，因为MethodInterceptor继承了Callback对象。用于指向方法前后进行调用的类。

public interface MethodInterceptor
    extends Callback
    
    这是这两个类的基本实现，那么它们的 区别 是什么呢？

1.  JDK的动态代理只能针对接口和其实现类，如果没有实现类只有接口也是可以代理的，这里就不在举例了。为什么JDK的动态代理只针对接口代理，因为这个是JDK的定义。
2.  如果不针对接口实现动态代理那就用到了CGLib了，也就是可以针对具体的类进行代理，大家可以参考我的代码。

这些是它们的根本区别，但是Spring推荐使用JDK的动态代理，面向接口去编程。使用CGLib去做代理的时候需要注意，它生成的代理类存放在JVM的Perm space里边，那么是不是生成的代理对象就不进行回收了？其实不是的，不经常回收但是还是回收的，当类被加载，加载类的classLoader什么时候变得对垃圾回收可用的时候才进行回收。也就是你自己创建所有类移除classLoader之后，那么这个classLoader就会被回收，一般非常精通CGLib的话可以进行这块内容深入开发，因为它可以做出amzing的事情如果你熟悉的话。

**end：如果觉得本文对你有帮助的话，记得点赞关注哈！想学习更多方面的Java技术的知识的朋友们，可以进我的一个Java高级架构师交流群，里面有高可用、高并发、高性能及分布式、Jvm性能调优、Spring源码，MyBatis，Netty,Redis,Kafka,Mysql,Zookeeper,Tomcat,Docker,Dubbo,Nginx等多个知识点的架构资料，进群即可免费领取哦，群号：680075317，也可以进群一起交流，比如遇到技术瓶颈、面试不过的，大家一些交流学习！**