Spring AOP实现原理-动态代理

news2024/9/25 8:17:39

目录

代理的基础概念

示例1：静态代理（场景：客户通过中介租房东的房子）

示例2：JDK动态代理实现房东、中介出租房屋

示例3：CGLib动态代理实现房东出租房屋

示例4：观察Spring IOC容器中代理对象详情

代理的基础概念

        AOP是基于代理模式实现切点方法的动态扩展。当切点目标类实现了接口，AOP通过JDK自带的动态代理扩展被代理对象方法的功能；当切点目标类未实现接口，Spring 通过CGLib组件实现扩展被代理对象方法功能。

        代理模式的核心是创建一个代理对象，代理对象内部包含封装了被代理对象，最终通过执行被代理对象的方法达到动态扩展方法的功能，代理模式分为静态代理和动态代理。

示例1：静态代理（场景：客户通过中介租房东的房子）

示意图如下：

EstateAgent(中介）和Landord（房东）都实现租房接口，Customer（客户）通过中介实现租房子，代码由以下各类组成：

1、接口（房屋出租接口）

package com.text.pattern;
//房屋出租接口
public interface RentalHouse {
    void rental();
}

2、房东类-实现租房接口

package com.text.pattern;
//房东类
public class Landlord implements RentalHouse{
    @Override
    public void rental() {
        System.out.println("xxx栋xxx房屋出租");
    }
}

3、中介类--实现租房接口

package com.text.pattern;
//房产中介
public class EstateAgent implements RentalHouse{
    private Landlord landlord;//被代理对象
    public EstateAgent(Landlord landlord) {
        this.landlord = landlord;
    }
    @Override
    public void rental() {
        System.out.println("中介收取客户中介费");
        this.landlord.rental();
    }
}

4、客户类-测试

package com.text.pattern;
//测试类
public class Customer {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("客户找中介租房子");
        new EstateAgent(new Landlord()).rental();
    }
}

5、运行结果：

      

从运行结果中可以看出，房屋出租方法被扩展了中介收取客户手续费的功能。

        静态代理的劣势：如果需要对很多目标类方法进行扩展，就需要额外编写很多的代理类，通过动态代理可以实现一个代理类对一批目标方法进行扩展，也就实现了AOP

示例2：JDK动态代理实现房东、中介出租房屋

1、代理执行hander(ProxyInvocationHandler)

package com.text.pattern;

import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;

public class ProxyInvocationHandler implements InvocationHandler {
    private Object target;//被代理对象
    public ProxyInvocationHandler(Object target) {
        this.target = target;
    }
    /**
     * @param proxy 代理对象
     * @param method 被代理对象的方法
     * @param args 被代理对象方法的参数
     * @return
     * @throws Throwable
     */
    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        System.out.println("目标类方法执行之前功能扩展...");
        Object ret = method.invoke(target, args);
        System.out.println("目标类方法执行之后功能扩展...");
        return ret;
    }
}

2、被代理对象实现的接口

package com.text.pattern;
//房屋出租接口
public interface RentalHouse {
    void rental();
}

 3、被代理对象，房东和中介都可以被代理

package com.text.pattern;
//房东类
public class Landlord implements RentalHouse{
    @Override
    public void rental() {
        System.out.println("房东出租xxx栋xxx房屋");
    }
}

package com.text.pattern;
//房产中介
public class EstateAgent implements RentalHouse{
    @Override
    public void rental() {
        System.out.println("中介出租xxx栋xxx房屋，并收取中介费");
    }
}

4、测试类 生成代理对象，房东的代理，中介的代理

package com.text.pattern;

import java.lang.reflect.Proxy;

//测试类
public class Customer {
    public static void main(String[] args) {
        RentalHouse landlord = new Landlord();//被代理对象
        RentalHouse proxyObj = (RentalHouse)Proxy.newProxyInstance(landlord.getClass().getClassLoader(),
                landlord.getClass().getInterfaces(), new ProxyInvocationHandler(landlord));
        proxyObj.rental();
        landlord = new EstateAgent();
        proxyObj = (RentalHouse)Proxy.newProxyInstance(landlord.getClass().getClassLoader(),
                landlord.getClass().getInterfaces(), new ProxyInvocationHandler(landlord));
        proxyObj.rental();
    }
}

5、运行结果：

 从运行结果可以看出，房东和中介都实现了租房的接口，并且都被代理，他们分别在租房的同时都实现了各自方法的扩展，即一个代理类（ProxyInvocationHandler）实现了对多个目标方法的动态扩展。

示例3：CGLib动态代理实现房东出租房屋

如果房东类没有实现接口，Spring 采用CGlib组件实现AOP功能

1、目标类(房东）

package com.text.pattern;
//房东类
public class Landlord2{
    public void rental() {
        System.out.println("房东2出租xxx栋xxx房屋");
    }
}

2、 代理工厂类（CglibProxyFactory）

package com.text.pattern;

import org.springframework.cglib.proxy.Enhancer;
import org.springframework.cglib.proxy.MethodInterceptor;
import org.springframework.cglib.proxy.MethodProxy;

import java.lang.reflect.Method;

public class CglibProxyFactory implements MethodInterceptor {
    private Object target;//被代理的对象

    public CglibProxyFactory(Object target) {
        super();
        this.target = target;
    }

    //创建代理对象
    public Object getProxyInstance() {
        Enhancer en = new Enhancer();
        //父类
        en.setSuperclass(target.getClass());
        en.setCallback(this);
        //创建子类代理对象
        return en.create();
    }


    @Override
    public Object intercept(Object obj, Method method, Object[] args, MethodProxy proxy)
            throws Throwable {
        System.out.println("目标类方法执行之前功能扩展...");
        Object result = proxy.invokeSuper(obj, args);
        System.out.println("目标类方法执行之后功能扩展...");
        return result;
    }
}

3、测试类：

package com.text.pattern;

//测试类
public class Customer {
    public static void main(String[] args) {
        Landlord2 landlord2 = new Landlord2();//被代理对象
        CglibProxyFactory proxyFactory = new CglibProxyFactory(landlord2);
        //生成代理对象
        Landlord2 proxyObj = (Landlord2)proxyFactory.getProxyInstance();
        proxyObj.rental();
    }
}

4、运行结果：

从运行结果看出，代理对象对房东2出租方法实现了功能扩展。

示例4：观察Spring IOC容器中代理对象详情

代码如下：

1、学生DAO接口、DAO实现类、Service接口、Service实现类、Controller类

package com.text.dao;

public interface StudentDao {

    void getById(String id) throws Exception;
}

package com.text.dao.impl;

import com.text.dao.StudentDao;
import org.springframework.stereotype.Repository;

@Repository
public class StudentDaoImpl implements StudentDao {
    @Override
    public void getById(String id) throws Exception {
        Thread.sleep(1000);
        System.out.println("查询学生id=" + id + "的信息");
    }
}
package com.text.service;

import com.text.entity.Student;

public interface StudentService {
    public void save(Student student);
    public void deleteById(String id);
    public void updateById(String id) throws Exception;
    public Student searchById(String id) throws Exception;
}

package com.text.service.impl;

import com.text.dao.StudentDao;
import com.text.entity.Course;
import com.text.entity.Student;
import com.text.service.StudentService;
import org.springframework.stereotype.Service;

import javax.annotation.Resource;

@Service
public class StudentServiceImpl implements StudentService {

    @Resource
    private StudentDao studentDao;


    public StudentDao getStudentDao() {
        return studentDao;
    }

    public void setStudentDao(StudentDao studentDao) {
        this.studentDao = studentDao;
    }

    @Override
    public void save(Student student) {
        System.out.println(student + "正在被保存...");
    }

    @Override
    public void deleteById(String id) {
        System.out.println("学生id=" + id + "的记录已被删除...");
    }

    @Override
    public void updateById(String id) throws Exception{
        System.out.println("学生id=" + id + "的记录正在被修改...");
        throw new Exception("修改学生信息出异常");
    }

    @Override
    public Student searchById(String id) throws Exception {
        System.out.println("已查询到学生id=" + id + "的记录...");
        Student student = new Student("张三",20,new Course("计算机"));
        return student;
    }
}

package com.text.controller;

import com.text.entity.Student;
import com.text.service.StudentService;
import org.springframework.stereotype.Controller;

import javax.annotation.Resource;

@Controller
public class StudentController {

    @Resource
    private StudentService studentService;

    public StudentService getStudentService() {
        return studentService;
    }

    public void setStudentService(StudentService studentService) {
        this.studentService = studentService;
    }

    public Student searchById(String id) throws Exception {
        return this.studentService.searchById(id);
    }

}

2、切面类 ，实现对com.text包及子包以“DaoImpl”结尾的类的所有方法和com.text包及子包以“Controller”结尾的类的所有方法的环绕通知

package com.text.aspect;
import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;
import org.aspectj.lang.annotation.Around;
import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
import org.springframework.context.annotation.EnableAspectJAutoProxy;
import org.springframework.stereotype.Component;
import java.util.Date;

/**
 * 定义方法切面类
 */
@EnableAspectJAutoProxy //开启AspectJ的注解方式
@Component
@Aspect //标识为切面类
public class MethodAspect {
    //配置环绕通知
    @Around("execution(public * com.text..*DaoImpl.*(..)) || execution(public * com.text..*Controller.*(..)) ")
    public void countMethodInvokeTime(ProceedingJoinPoint proceedingJoinPoint) {
        System.out.println("目标方法执行之前记录初始时间...");
        Date startTime = new Date();
        try {
            proceedingJoinPoint.proceed();//执行目标方法 即：StudentDaoImpl.getById方法
            System.out.println("目标方法执行之后记录结束时间...");
            String methodName = proceedingJoinPoint.getTarget().getClass().getName() + "." +
                    proceedingJoinPoint.getSignature().getName();
            Date endTime = new Date();
            System.out.println(methodName + "方法执行总时长为：" + (endTime.getTime() - startTime.getTime()) + "毫秒");
        } catch (Throwable throwable) {
            throwable.printStackTrace();
        }
    }
}

3、测试类

package com.text;

import com.text.controller.StudentController;
import com.text.dao.StudentDao;
import com.text.service.impl.StudentServiceImpl;
import org.springframework.aop.framework.Advised;
import org.springframework.aop.framework.AopProxyUtils;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;

public class Application {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("classpath:applicationContext.xml");
        //jdk动态代理对象
        StudentDao studentDao = context.getBean("studentDaoImpl", StudentDao.class);//代理对象
        Object target = ((Advised)studentDao).getTargetSource().getTarget();//方式1：获取被代理的原始对象
        Object singletonTarget = AopProxyUtils.getSingletonTarget(studentDao);//方式2：获取被代理的原始对象
        StudentServiceImpl studentService = context.getBean("studentServiceImpl", StudentServiceImpl.class);
        System.out.println("2种方式获取的被代理对象是否一致：" + (target == singletonTarget));
        //CGLib代理对象
        StudentController studentController = context.getBean("studentController", StudentController.class);//controller代理对象
        studentController.searchById("1");
        Object controllerTarget = AopProxyUtils.getSingletonTarget(studentController);//获取被代理的原始对象
    }
}

4、运行结果及分析

5、程序Debug过程中的对象详情

从Debug信息可以看出：

  • excution表达式包含的类，通过ApplicationContext.getBean方法获取的对象都是代理对象（studentDao和studentController对象），其中studentDao 实现了接口，所以是jdk的动态代理对象，studentController没有实现接口，是CGLib组件生成的代理对象。没有被excution表达式包含的类，如studentService对象，ApplicationContext.getBean方法获取的对象就是原始类型的对象
  • 通过Advised.getTargetSource().getTarget()和AopProxyUtils.getSingletonTarget都可以获取被代理的目标对象，从程序看出，被代理的目标对象都是原始类型，并且被代理对象是同一个，内存地址都相同

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