Java實現(xiàn)AOP面向切面編程的實例教程
介紹
眾所周知，AOP（面向切面編程）是Spring框架的特色功能之一。通過設(shè)置橫切關(guān)注點（cross cutting concerns），AOP提供了極高的擴展性。那AOP在Spring中是怎樣運作的呢？當你只能使用core java，卻需要AOP技術(shù)時，這個問題的解答變得極為關(guān)鍵。不僅如此，在高級技術(shù)崗位的面試中，此類問題也常作為考題出現(xiàn)。這不，我的朋友最近參加了一個面試，就被問到了這樣一個棘手的問題——如何在不使用Spring及相關(guān)庫，只用core Java的條件下實現(xiàn)AOP。因此，我將在本文中提供一份大綱，幫助大家了解如何只用core Java實現(xiàn)一個AOP（當然啦，這種AOP在功能上有一定的局限性）。注意，本文不是一篇有關(guān)Spring AOP與Java AOP的對比研究，而是有關(guān)在core Java中借助固有的設(shè)計模式實現(xiàn)AOP的教程。
想必讀者已經(jīng)知道AOP是什么，也知道在Spring框架中如何使用它，因此本文只著眼于如何在不用Spring的前提下實現(xiàn)AOP。首先，我們得知道，Spring是借助了JDK proxy和CGlib兩種技術(shù)實現(xiàn)AOP的。JDK dynamic proxy提供了一種靈活的方式來hook一個方法并執(zhí)行指定的操作，但執(zhí)行操作時得有一個限制條件：必須先提供一個相關(guān)的接口以及該接口的實現(xiàn)類。實踐出真知，讓我們透過一個案例來理解這句吧！現(xiàn)在有一個計算器程序，用于完成一些數(shù)學(xué)運算。讓我們來考慮下除法功能，此時的問題是：如果core framework 已經(jīng)具備了一份實現(xiàn)除法的代碼，我們能否在代碼執(zhí)行時劫持（highjack）它并執(zhí)行額外的校驗?zāi)?？答案是肯定的，我將用下面提供的代碼片段來證明這點。首先來看基礎(chǔ)接口的代碼：
public interface Calculator {
public int calculate( int a , int b);
}
該接口實現(xiàn)類的代碼如下：
public class CalculatorImpl implements Calculator {
@Override
public int calculate(int a, int b) {
return a/b;
}
}
假設(shè)我們既不能修該上面的代碼，也不能對核心庫進行任何改動，怎樣才能完美地實現(xiàn)校驗功能呢？不如試下JDK dynamic proxy的功能吧。
public class SomeHandler implements InvocationHandler {
// Code omitted for simplicity…..
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] params) throws Throwable {
// Your complex business validation and logic
Object result = method.invoke(targetObject ,params);
return result;
}
}
讓我們通過測試類來看看由JDK dynamic proxy實現(xiàn)的校驗功能的效果如何。
public static void main(String[] args) {
CalculatorImpl calcImpl = new CalculatorImpl();
Calculator proxied = (Calculator)ProxyFactory.getProxy (Calculator.class, calcImpl,
new SomeHandler(calcImpl));
int result = proxied.calculate(20, 10);
System.out.println("FInal Result :::" + result);
}
從結(jié)果可以看出，簡單地實現(xiàn)功能強大的InvocationHandler接口，我們便能得到一個hooking implementation。按照JDK文檔的描述，InvocationHandler接口是借助一個代理實例（proxy instance）來處理一個方法調(diào)用的。
現(xiàn)在我們已經(jīng)知道，InvocationHandler的invoke()方法能夠幫助我們解決問題。那么再來解決一個新問題——怎樣才能在方法執(zhí)行的前后執(zhí)行操作呢？說的更具體一些，我們能通過添加多個aop（before、after、around）來hook一個方法嗎（譯注：原文為add multiple aops，但我認為Handler是充當Aspect的角色）？答案同樣是肯定的。按照以下的步驟建立一個精簡的代碼模板便能滿足這樣的需求：
- 創(chuàng)建一個抽象類，用于將aop應(yīng)用于目標對象上。
- 創(chuàng)建名為BeforeHandler 和 AfterHandler的兩個aop。前者在方法執(zhí)行之前工作，而后者則在方法執(zhí)行結(jié)束后工作。
- 創(chuàng)建一個代理類，使所有的aop handler和目標對象只需作為參數(shù)傳入，就能創(chuàng)建一個hook。
- 加入你自己的業(yè)務(wù)邏輯或者橫切關(guān)注點。
- 最后，通過傳入相關(guān)的參數(shù)創(chuàng)建代理對象（proxy object）。
兩種實現(xiàn)AOP的方式：
1，JDK提供的動態(tài)代理實現(xiàn)
接口
public interface UserBean
{
void getUser();
void addUser();
void updateUser();
void deleteUser();
}
原始實現(xiàn)類
public class UserBeanImpl implements UserBean
{
private String user = null;
public UserBeanImpl()
{
}
public UserBeanImpl(String user)
{
this.user = user;
}
public String getUserName()
{
return user;
}
public void getUser()
{
System.out.println("this is getUser() method!");
}
public void setUser(String user)
{
this.user = user;
System.out.println("this is setUser() method!");
}
public void addUser()
{
System.out.println("this is addUser() method!");
}
public void updateUser()
{
System.out.println("this is updateUser() method!");
}
public void deleteUser()
{
System.out.println("this is deleteUser() method!");
}
}
代理類
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;
import com.cignacmc.finance.bean.UserBeanImpl;
public class UserBeanProxy implements InvocationHandler
{
private Object targetObject;
public UserBeanProxy(Object targetObject)
{
this.targetObject = targetObject;
}
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable
{
UserBeanImpl userBean = (UserBeanImpl) targetObject;
String userName = userBean.getUserName();
Object result = null;
//權(quán)限判斷
if(userName != null && !"".equals(userName))
{
result = method.invoke(targetObject, args);
}
return result;
}
}
測試類
import java.lang.reflect.Proxy;
import com.cignacmc.finance.bean.UserBean;
import com.cignacmc.finance.bean.UserBeanImpl;
import com.cignacmc.finance.proxy.UserBeanProxy;
public class ProxyExe
{
public static void main(String[] args)
{
System.out.println("Proved.............");
UserBeanImpl targetObject = new UserBeanImpl("Bob Liang");
UserBeanProxy proxy = new UserBeanProxy(targetObject);
//生成代理對象
UserBean object = (UserBean)Proxy.newProxyInstance(targetObject.getClass().getClassLoader(),
targetObject.getClass().getInterfaces(), proxy);
object.addUser();
System.out.println("NO Proved.............");
targetObject = new UserBeanImpl();
proxy = new UserBeanProxy(targetObject);
//生成代理對象
object = (UserBean)Proxy.newProxyInstance(targetObject.getClass().getClassLoader(),
targetObject.getClass().getInterfaces(), proxy);
object.addUser();
}
}
輸出：
Proved............. this is addUser() method! NO Proved.............
從上面這個例子可以成功攔截了調(diào)用的方法addUser()并對其做了相應(yīng)的處理
2, 通過cglib創(chuàng)建代理類
好處是不要求我們的目標對象實現(xiàn)接口
原始類
public class ClientBean
{
private String name = null;
public ClientBean()
{
}
public ClientBean(String name)
{
this.name = name;
}
public void addClient()
{
System.out.println("this is addClient() method!");
}
public void deleteClient()
{
System.out.println("this is deleteClient() method!");
}
public void getClient()
{
System.out.println("this is getClient() method!");
}
public void updateClient()
{
System.out.println("this is updateClient() method!");
}
public String getClientName()
{
return name;
}
public void setClientName(String name)
{
this.name = name;
}
}
代理類
import java.lang.reflect.Method;
import com.cignacmc.finance.bean.ClientBean;
import net.sf.cglib.proxy.Enhancer;
import net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor;
import net.sf.cglib.proxy.MethodProxy;
public class CGLibProxy implements MethodInterceptor
{
private Object targetObject;
public Object createProxyObject(Object targetObject)
{
this.targetObject = targetObject;
Enhancer enhancer = new Enhancer();
enhancer.setSuperclass(this.targetObject.getClass());
enhancer.setCallback(this);
return enhancer.create();
}
public Object intercept(Object proxy, Method method, Object[] args, MethodProxy methodProxy) throws Throwable
{
ClientBean clientBean = (ClientBean)targetObject;
String userName = clientBean.getClientName();
Object result = null;
if(userName != null && !"".equals(userName))
{
result = method.invoke(targetObject, args);
}
return result;
}
}
測試類
import java.lang.reflect.Proxy;
import com.cignacmc.finance.bean.ClientBean;
import com.cignacmc.finance.bean.UserBean;
import com.cignacmc.finance.bean.UserBeanImpl;
import com.cignacmc.finance.proxy.CGLibProxy;
import com.cignacmc.finance.proxy.UserBeanProxy;
public class ProxyExe
{
public static void main(String[] args)
{
System.out.println(".............CGLIB Proxy....................");
System.out.println("Proved....................");
CGLibProxy cproxy = new CGLibProxy();
ClientBean clientBean = (ClientBean)cproxy.createProxyObject(new ClientBean("Bob Liang"));
clientBean.addClient();
System.out.println("NO Proved....................");
cproxy = new CGLibProxy();
clientBean = (ClientBean)cproxy.createProxyObject(new ClientBean());
clientBean.addClient();
}
}
輸出：
.............CGLIB Proxy.................... Proved.................... this is addClient() method! NO Proved....................
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