让我们来揭开AOP和动态代理技术的神秘面纱

　　AOP 是什么东西
　　首先来说 AOP 并不是 Spring 框架的核心技术之一，AOP 全称 Aspect Orient Programming，即面向切面的编程。其要解决的问题就是在不改变源代码的情况下，实现对逻辑功能的修改。常用的场景包括记录日志、异常处理、性能监控、安全控制（例如拦截器）等，总结起来就是，凡是想对当前功能做变更，但是又不想修改源代码的情况下，都可以考虑是否可以用 AOP 实现。
　　为什么要面向切面呢，我直接改源代码不是很好吗？当然没有问题，如果情况允许。但是考虑到下面这些情况，我本来写好了1000个方法，有一天，我想加入一些控制，我想在执行方法逻辑之前，检查一些系统参数，参数检查没问题再执行逻辑，否则不执行。这种情况怎么办呢，难道要修改这1000个方法吗，那简直就是灾难。还有，有些线上逻辑执行缓慢，但我又不想重新部署环境，因为那样会影响线上业务，这种情况下，也可以考虑 AOP 方式，Btrace 就是这样一个线上性能排查的神器。Spring AOP 的用法
　　面向切面编程，名字好像很炫酷，但是使用方式已经被 Spring 封装的非常简单，只需要简单的配置即可实现。使用方式不是本文介绍的重点，下面仅演示最简单最基础的使用，实现对调用的方法进行耗时计算，并打印出来。
　　环境说明： JDK 1.8 ，Spring mvc 版本 4.3.2.RELEASE
　　1、首先引用 Spring mvc 相关的 maven 包，太多了，就不列了，只列出 Spring-aop 相关的     org.springframework     spring-aop      4.3.2.RELEASE        org.aspectj     aspectjrt     1.8.9       org.aspectj     aspectjweaver     1.8.9 
　　2、在 Spring mvc 配置文件中增加关于 AOP 的配置，内容如下：<?xml version=＂1.0＂ encoding=＂UTF-8＂?>                     
　　3、创建切面类，并在 kite.lab.spring.service 包下的方法设置切面，使用 @Around 注解监控，实现执行时间的计算并输出，内容如下：import org.aspectj.lang.JoinPoint; import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint; import org.aspectj.lang.annotation.*; import org.springframework.stereotype.Component; import org.springframework.util.StopWatch;  @Component @Aspect public class PerformanceMonitor {          //配置切入点,该方法无方法体,主要为方便同类中其他方法使用此处配置的切入点     @Pointcut(＂execution(* kite.lab.spring.service..*(..))＂)     public void aspect(){ }      @Around(＂aspect()＂)     public Object methodTime(ProceedingJoinPoint pjp) throws Throwable {         StopWatch stopWatch = new StopWatch();         stopWatch.start();         // 开始         Object retVal = pjp.proceed();         stopWatch.stop();         // 结束         System.out.println(String.format(＂方法 %s 耗时 %s ms！＂,pjp.getSignature().toShortString(), stopWatch.getTotalTimeMillis()));         return retVal;     } }
　　4、被切面监控的类定义如下：package kite.lab.spring.service;  public class Worker {     public String dowork(){         System.out.println(＂生活向来不易，我正在工作！＂);         return ＂＂;     } }
　　5、加载 Spring mvc 配置文件，并调用 Worker 类的方法public static void main(String[] args) {         String filePath = ＂spring-servlet.xml＂;          ApplicationContext ac = new FileSystemXmlApplicationContext(filePath);         Worker worker = (Worker) ac.getBean(＂worker＂);         worker.dowork();     }
　　6、显示结果如下：
　　用法介绍完了，让我们脱下 AOP 华丽的衣衫，不，是揭下她神秘的面罩，来看一看她的芳容，了解一下她的内心。Spring AOP 原理
　　AOP 的实现原理就是动态的生成代理类，代理类的执行过程为：执行我们增加的代码（例如方法日志记录）—-> 回调原方法 ——> 增加的代码逻辑。看图比较好理解：
　　Spring AOP 动态代理可能采用 JDK 动态代理或 CGlib 动态生成代理类两种方式中的一种， 决定用哪一种方式的判断标准就是被切面的类是否有其实现的接口，如果有对应的接口，则采用 JDK 动态代理，否则采用 CGlib 字节码生成机制动态代理方式。
　　代理模式是一种常用的设计模式，其目的就是为其他对象提供一个代理以控制对某个对象的访问。代理类负责为委托类预处理消息，过滤消息并转发消息，以及进行消息被委托类执行后的后续处理。代理类和委托类实现相同的接口，所以调用者调用代理类和调用委托类几乎感觉不到差别。
　　是不是看完了定义，感觉正好可以解决切面编程方式要解决的问题。下图是基本的静态代理模式图：
　　而动态代理的意思是运行时动态生成代理实现类，由于 JVM 的机制，需要直接操作字节码，生成新的字节码文件，也就是 .class 文件。JDK 动态代理
　　JDK 动态代理模式采用 sun 的 ProxyGenerator 的字节码框架。要说明的是，只有实现了接口的类才能使用 JDK 动态代理技术，实现起来也比较简单。
　　1、只要实现 InvocationHandler 接口，并覆写 invoke方法即可。具体实现代码如下：package kite.lab.spring.aop.jdkaop;  import java.lang.reflect.InvocationHandler; import java.lang.reflect.Method; import java.lang.reflect.Proxy;  /**  * JdkProxy  *  * @author fengzheng  */ public class JdkProxy implements InvocationHandler {      private Object target;      /**      * 绑定委托对象并返回一个代理类      *      * @param target      * @return      */     public Object bind(Object target) {         this.target = target;         //取得代理对象         return Proxy.newProxyInstance(target.getClass().getClassLoader(),                 target.getClass().getInterfaces(), this);     }       /**      * 调用方法      */     @Override     public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)             throws Throwable {         Object result = null;         System.out.println(＂事物开始＂);         //执行方法         result = method.invoke(target, args);         System.out.println(＂事物结束＂);         return result;     } }
　　Proxy.newProxyInstance 方法用于动态生成实际生成的代理类，三个参数依次为被代理类的类加载器、被代理类所实现的接口和当前代理拦截器。
　　覆写的 invoke 中可以加入我们增加的业务逻辑，然后回调原方法。
　　2、被代理的类仍然用的前面 spring aop 介绍的那个worker 类，只不过我们需要让这个类实现自接口，接口定义如下：package kite.lab.spring.service;  /**  * IWorker  * **/ public interface IWorker {     String dowork(); }
　　3、实际调用如下： public static void main(String[] args) {         JdkProxy jdkProxy = new JdkProxy();         IWorker worker = (IWorker) jdkProxy.bind(new Worker());         worker.dowork(); }
　　原理说明： jdkProxy.bind 会生成一个实际的代理类，这个生成过程是利用的字节码生成技术，生成的代理类实现了IWorker 接口，我们调用这个代理类的 dowork 方法的时候，实际在代理类中是调用了 JdkProxy （也就是我们实现的这个代理拦截器）的 invoke 方法，接着执行我们实现的 invoke 方法，也就执行了我们加入的逻辑，从而实现了切面编程的需求。
　　我们把动态生成的代理类字节码文件反编译一下，也就明白了。由于代码较长，只摘出相关部分。
　　首先看到类的接口和继承关系：public final class $Proxy0 extends Proxy implements IWorker
　　代理类被命名为 $Proxy0 ,继承了 Proxy ，并且实现了IWorker ，这是关键点。
　　找到 dowork 方法，代码如下：public final String dowork() throws  {         try {             return (String)super.h.invoke(this, m3, (Object[])null);         } catch (RuntimeException | Error var2) {             throw var2;         } catch (Throwable var3) {             throw new UndeclaredThrowableException(var3);         }     }
　　super.h 就是我们实现的JdkProxy 这个类，可以看到调用了这个类的 invoke 方法，并且传入了参数 m3 ,再来看 m3 是什么，m3 = Class.forName(＂kite.lab.spring.service.IWorker＂)                .getMethod(＂dowork＂, new Class0);
　　看到了吧，m3 就是 dowork 方法，是不是流程就明确了。
　　但是，并不是所有的被代理的类（要被切面的类）都实现了某个接口，没有实现接口的情况下，JDK 动态代理就不行了，这时候就要用到 CGlib 字节码框架了。CGLIB 动态代理
　　CGlib库使用了ASM这一个轻量但高性能的字节码操作框架来转化字节码，它可以在运行时基于一个类动态生成它的子类。厉害了吧，不管有没有接口，凡是类都可以被继承，拥有这样的特点，原则上来说，它可以对任何类进行代码拦截，从而达到切面编程的目的。
　　CGlib 不需要我们非常了解字节码文件（.class 文件）的格式，通过简单的 API 即可实现字节码操作。
　　基于这样的特点，CGlib 被广泛用于如 Spring AOP 等基于 代理模式的AOP框架中。
　　下面就基于 CGlib 实现一个简单的动态代理模式。
　　1、创建拦截类实现 MethodInterceptor接口，并覆intercept 方法，在此方法中加入我们增加的逻辑，代码如下：public class MyAopWithCGlib implements MethodInterceptor {     @Override     public Object intercept(Object o, Method method, Object[] objects, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {         System.out.println(＂嘿，你在干嘛？＂);         methodProxy.invokeSuper(o, objects);         System.out.println(＂是的，你说的没错。＂);         return null;     }
　　2、被代理的类依然是上面的 Worker 类，并且不需要接口。
　　3、客户端调用代理方法的代码如下： public static void main(String[] args) {         System.setProperty(DebuggingClassWriter.DEBUG_LOCATION_PROPERTY, ＂cglib＂);         MyAopWithCGlib aop = new MyAopWithCGlib();         Enhancer enhancer = new Enhancer();         enhancer.setSuperclass(Worker.class);         enhancer.setCallback(aop);         Worker worker = (Worker) enhancer.create();         worker.dowork();     }
　　代码第一行是要将动态生成的字节码文件持久化到磁盘，方便反编译观察。
　　利用 CGlib 的 Enhancer 对象，设置它的继承父类，设置回调类，即上面实现的 拦截类，然后用create 方法创造一个 Worker 类，实际这个类是 Worker 类的子类，然后调用dowork方法。执行结果如下：
　　可以看到我们织入的代码起作用了。
　　4、上面功能比较简单，它会横向切入被代理类的所有方法中，下来我们稍微做的复杂一点。控制一下，让有些方法被织入代码，有些不被织入代码，模仿 Spring aop ,我们新增一个注解，用于注解哪些方法要被横向切入。注解如下：package kite.lab.spring.aop.AopWithCGlib;  import java.lang.annotation.*;  /**  * CGLIB  *  * @author fengzheng  */ @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) @Target(ElementType.METHOD) @Documented public @interface CGLIB {     String value() default ＂＂; }
　　5、然后再 Worker 中增加一个方法，并应用上面的注解package kite.lab.spring.service;  import kite.lab.spring.aop.AopWithCGlib.CGLIB;  /**  * Worker  *  * @author fengzheng  */ public class Worker  {     public String dowork(){         System.out.println(＂生活向来不易，我正在工作！＂);         return ＂＂;     }      @CGLIB(value = ＂cglib＂)     public void dowork2(){         System.out.println(＂生活如此艰难，我在奔命！＂);     } }
　　我们在 dowrok2 上应用了上面的注解
　　6、在拦截方法中加入注解判断逻辑，如果加了上面的注解，就加入织入的代码逻辑，否则不加入，代码如下：@Override     public Object intercept(Object o, Method method, Object[] objects, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {         Annotation[] annotations = method.getDeclaredAnnotations();         boolean isCglib = false;         for(Annotation annotation: annotations){             if (annotation.annotationType().getName().equals(＂kite.lab.spring.aop.AopWithCGlib.CGLIB＂)){                 isCglib = true;             }         }         if(isCglib) {             System.out.println(＂嘿，你在干嘛？＂);             methodProxy.invokeSuper(o, objects);             System.out.println(＂是的，你说的没错。＂);         }         return null;     }
　　7、调用方法如下：public static void main(String[] args) { System.setProperty(DebuggingClassWriter.DEBUG_LOCATION_PROPERTY, ＂cglib＂);         MyAopWithCGlib aop = new MyAopWithCGlib();         Enhancer enhancer = new Enhancer();         enhancer.setSuperclass(Worker.class);         enhancer.setCallback(aop);         Worker worker = (Worker) enhancer.create();         worker.dowork();          worker.dowork2();     }
　　执行结果应该为 dowork 不执行被织入的逻辑，dowork2 执行被织入的代码逻辑，执行结果如下：
　　另外说一下，CGlib 不支持 final 类， CGlib 的执行速度比较快，但是创建速度比较慢，所以如果两种动态代理都适用的场景下，有大量动态代理类创建的场景下，用 JDK 动态代理模式，否则可以用 CGlib 。
　　标准的 Spring MVC 框架，一般都是一个服务接口类对应一个实现类，所以根据Spring AOP 的判断逻辑，应该大部分情况下都是使用的 JDK 动态代理模式。当然也可以手动改成 CGlib 模式。最后
　　掌握 AOP 的实现原理,你就掌握了又一个核心科技。回过头一看，害，也挺简单。
　　作者：古时的风筝
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