1.术语

2.aop除代理方式外的其他实现方式

2.1ajc编译器

2.2 agent 类加载

3.jdk代理

4.cglib代理

5.区别

6.spring对代理的选择

7.切点匹配

7.1 AspectJExpressionPointcut简介

7.2 StaticMethodMatcherPointcut

8.切面advisor与aspect

1.术语

Target：目标类，需要被代理的类，如：UserService
Advice：通知，所要增强或增加的功能，定义了切面的“什么”和“何时”，模式有Before、After、After-returning,After-throwing和Around
Join Point：连接点，应用执行过程中，能够插入切面的所有“点”（时机）
Pointcut：切点，实际运行中，选择插入切面的连接点，即定义了哪些点得到了增强。切点定义了切面的“何处”。我们通常使用明确的类和方法名称，或是利用正则表达式定义所匹配的类和方法名称来指定这些切点。
Aspect：切面，把横切关注点模块化为特殊的类，这些类称为切面，切面是通知和切点的结合。通知和切点共同定义了切面的全部内容：它是什么，在何时和何处完成其功能
Introduction：引入，允许我们向现有的类添加新方法或属性
Weaving：织入，把切面应用到目标对象并创建新的代理对象的过程，切面在指定的连接点被织入到目标对象中。在目标对象的生命周期里有多个点可以进行织入：编译期、类加载期、运行期

2.aop除代理方式外的其他实现方式

aop实现方式有三种,分别是ajc编译器,agent类加载,和代理方式。spring使用的是代理方式

2.1ajc编译器

ajc编译器实现aop需要使用maven插件

     <plugin><groupId>org.codehaus.mojo</groupId><artifactId>aspectj-maven-plugin</artifactId><version>1.14.0</version><configuration><complianceLevel>1.8</complianceLevel><source>1.8</source><target>1.8</target><showWeaveInfo>true</showWeaveInfo><Xlint>ignore</Xlint><encoding>UTF-8</encoding><skip>true</skip></configuration><executions><execution><configuration><skip>false</skip></configuration><goals><goal>compile</goal></goals></execution></executions></plugin>

下载完插件后使用maven重新编译一下才可以使用,本地idea点击maven的compile。示例代码

定义切面

@Aspect
public class MyAspet {@Before("execution(* com.example.springtest.aop.aspet.MyService.foo())")public void before(){System.out.println("before...");}
}

定义目标类

public class MyService {public void foo(){System.out.println("foo......");}
}

测试与结果

public static void main(String[] args) {new MyService().foo();
}

ajc编译器使用并不广泛,示例中的切面和目标类并没有交给spring管理。它的一个小优势是可以处理静态方法,无论是静态还是非静态的方法都可以使用ajc编译器达到面向切面编程的效果。原因是在编译阶段更改.class源码。增强后的目标类代码▼

2.2 agent 类加载

agent实现方式是在类加载时进行增强的。使用agent类加载方式实现aop需要在VM参数加上

-javaagent:E:\software\apache-maven-3.5.0\conf\rep\org\aspectj\aspectjweaver\1.9.7\aspectjweaver-1.9.7.jar

代码可以使用上边例子的代码,可以达到一样的效果

3.jdk代理

代码示例

import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;public class JdkProxyDemo {interface  Foo{void foo();}static class Targent implements Foo{@Overridepublic void foo() {System.out.println("foo");}}public static void main(String[] args) {Targent targent = new Targent();ClassLoader classLoader = JdkProxyDemo.class.getClassLoader();Foo o = (Foo) Proxy.newProxyInstance(classLoader, new Class[]{Foo.class}, new InvocationHandler() {@Overridepublic Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {System.out.println("before............");Object invoke = method.invoke(targent, args);System.out.println("after............");return invoke;}});o.foo();}
}

newProxyInstance方法参数

 public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,Class<?>[] interfaces,InvocationHandler h)

ClassLoader loader 类加载器,因为代理类没有源码,所以加载类时需要类加载器
Class<?>[] interfaces 被代理的接口
InvocationHandler h 抽象出来的接口,使得代理方法能在调用方实现

InvocationHandler接口方法参数

    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)throws Throwable;

Object proxy 代理对象
Method method 目标方法
Object[] args 目标参数

注意点

直接生成代理类的字节码(ASM)
只能针对接口
代理对象与目标对象都实现了同一个接口,代理对象和目标对象是兄弟关系
当调用第17次时优化调用方式,不再使用反射调用,而是生成真正的类调用(一个方法生成一个代理)

通过arthas的jad查看生成的代理类如下

final class $Proxy0
extends Proxy
implements JdkProxyDemo.Foo {private static Method m1;private static Method m2;private static Method m3;private static Method m0;public $Proxy0(InvocationHandler invocationHandler) {super(invocationHandler);}static {try {m1 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("equals", Class.forName("java.lang.Object"));m2 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("toString", new Class[0]);m3 = Class.forName("com.example.springtest.aop.jdk.JdkProxyDemo$Foo").getMethod("foo", new Class[0]);m0 = Class.forName("java.lang.Object").getMethod("hashCode", new Class[0]);return;}catch (NoSuchMethodException noSuchMethodException) {throw new NoSuchMethodError(noSuchMethodException.getMessage());}catch (ClassNotFoundException classNotFoundException) {throw new NoClassDefFoundError(classNotFoundException.getMessage());}}public final boolean equals(Object object) {try {return (Boolean)this.h.invoke(this, m1, new Object[]{object});}catch (Error | RuntimeException throwable) {throw throwable;}catch (Throwable throwable) {throw new UndeclaredThrowableException(throwable);}}public final String toString() {try {return (String)this.h.invoke(this, m2, null);}catch (Error | RuntimeException throwable) {throw throwable;}catch (Throwable throwable) {throw new UndeclaredThrowableException(throwable);}}public final int hashCode() {try {return (Integer)this.h.invoke(this, m0, null);}catch (Error | RuntimeException throwable) {throw throwable;}catch (Throwable throwable) {throw new UndeclaredThrowableException(throwable);}}public final void foo() {try {this.h.invoke(this, m3, null);return;}catch (Error | RuntimeException throwable) {throw throwable;}catch (Throwable throwable) {throw new UndeclaredThrowableException(throwable);}}
}

4.cglib代理

代码示例

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 CglibProxyDemo {static class Target{public void foo(){System.out.println("foo");}}public static void main(String[] args) {Target target = new Target();Target o = (Target) Enhancer.create(Target.class, new MethodInterceptor() {@Overridepublic Object intercept(Object o, Method method, Object[] objects, MethodProxy methodProxy)throws Throwable {System.out.println("before...");Object invoke = method.invoke(target, args);System.out.println("after...");return invoke;}});o.foo();}
}

MethodInterceptor接口的intercept()方法参数说明

Object intercept(Object var1, Method var2, Object[] var3, MethodProxy var4)
throws Throwable;

Object var1 -->代理对象自己
Method var2 -->当前代理类正在执行的方法
Object[] var3 -->方法的实际参数
MethodProxy var4 -->当前代理类正在执行的方法,可以避免反射

执行目标方法除了Method.invoke()还可以使用intercept()方法的第4个参数MethodProxy执行目标方法,并且使用MethodProxy不会使用反射,理论上效率会高一些

methodProxy.invoke(target,args);
target是目标视力,args是目标方法参数

methodProxy.invokeSuper(o,args);
o是代理对象自己,args是目标方法参数

MethodProxy的FastClass机制

Cglib动态代理执行代理方法效率之所以比JDK高是因为Cglib采用了FastClass机制，他为代理类和被代理类各生成了一个class(jdk动态代理优化则是一个方法生成一个代理类)，这个class会为代理类与被代理类的方法分类index。这个index作为方法参数，FastClass可以直接定位到要调用的方法进行调用，这样省去了反射调用，所以效率比JDK动态代理快。

注意点

代理对象与目标类是父子关系,目标类是父类。因此目标类不能是final的,被代理的方法也不能是final,因为要重写方法。

5.区别

JDK 动态代理只能对接口进行代理，不能对普通的类进行代理，这是因为 JDK 动态代理生成的代理类，其父类是 Proxy，且 Java 不支持类的多继承。
CGLIB 能够代理接口和普通的类，但是被代理的类不能被 final 修饰，且接口中的方法不能使用 final 修饰。
JDK 动态代理使用 Java 反射技术进行操作，在生成类上更高效。
CGLIB 使用 ASM 框架直接对字节码进行修改，使用了 FastClass 的特性。在某些情况下，类的方法执行会比较高效。

6.spring对代理的选择

spring使用代理是用ProxyFactory factory = new ProxyFactory();工厂生成的代理类,ProxyFactory工厂类有几个属性

TargetSource targetSource 目标类
List<Class<?>> interfaces 目标类实现的接口
boolean proxyTargetClass 布尔类型目标类标志

当proxyTargetClass是false时,查看目标类有没有实现接口,如果有实现接口则生成jdk动态代理,如果目标类没有实现接口则生成cglib动态代理;当proxyTargetClass时true时则永远生成cglib动态代理

7.切点匹配

7.1 AspectJExpressionPointcut简介

spring通过AspectJExpressionPointcut来定义实现AspectJ中的切点语言,就是根据切点表达式来判断目标方法是否应该增,示例▼

private static void Test() throws NoSuchMethodException {AspectJExpressionPointcut pt1 = new AspectJExpressionPointcut();pt1.setExpression("execution(* bar())");System.out.println(pt1.matches(T1.class.getMethod("foo"), T1.class));System.out.println(pt1.matches(T1.class.getMethod("bar"), T1.class));AspectJExpressionPointcut pt2 = new AspectJExpressionPointcut();pt2.setExpression("@annotation(org.springframework.transaction.annotation.Transactional)");System.out.println(pt2.matches(T1.class.getMethod("foo"), T1.class));System.out.println(pt2.matches(T1.class.getMethod("bar"), T1.class));}static class T1 {@Transactionalpublic void foo() {}public void bar() {}}

定义切点的表达式有两种方式

切点表达式execution如例子中的"execution(* bar())"
注解表达式@annotation如例子中的"@annotation(org.springframework.transaction.annotation.Transactional)"

AspectJExpressionPointcut实现切点定义有一些局限性,使用@annotation时只能判别出定义在方法上的注解,而不能判别定义在接口或者类上的注解。典型的spring-tx中的@Transactional注解可以放在方法上,接口上,类上。使用AspectJExpressionPointcut实现切点定义就无法判断接口和类上的@Transactional了。

此时可以使用StaticMethodMatcherPointcut,事实上spring对@Transactional注解也是这样做的。

7.2 StaticMethodMatcherPointcut

针对上边的示例重新造如下▼

private static void Test1() throws NoSuchMethodException {StaticMethodMatcherPointcut pt3 = new StaticMethodMatcherPointcut() {@Overridepublic boolean matches(Method method, Class<?> targetClass) {//检测方法上的注解MergedAnnotations from = MergedAnnotations.from(method);if (from.isPresent(Transactional.class)) {return true;}//检测类和父类上的注解MergedAnnotations from1 = MergedAnnotations.from(targetClass,MergedAnnotations.SearchStrategy.TYPE_HIERARCHY);if (from1.isPresent(Transactional.class)) {return true;}return false;}};System.out.println(pt3.matches(T2.class.getMethod("foo"), T2.class));System.out.println(pt3.matches(T2.class.getMethod("foo"), T3.class));}static class T1 {@Transactionalpublic void foo() {}public void bar() {}}@Transactionalstatic class T2 {public void foo() {}}@Transactionalstatic interface I3 {public void foo();}static class T3 implements I3 {@Overridepublic void foo() {}}

上边例子就可以检测到了类上的注解了。

MergedAnnotations是spring的一个工具,MergedAnnotations.from()方法就是检测目标元素上的所有注解, 常用的参数,载方法▼

MergedAnnotations.from(method),检测method上的所有注解
MergedAnnotations.from(targetClass)检测类上所有的注解,注意只检测当前类上的注解
MergedAnnotations.SearchStrategy.TYPE_HIERARCHY);当使用重载方法,加上SearchStrategy.TYPE_HIERARCHY参数时,表示检测当前类及父类,接口上所有的注解

8.切面advisor与aspect

aspect是常用的,即标记了@Aspect注解,开发较为方便的切面。内部可以包含一组或多组通知和切点,spring在使用aspect时,最终还是会将aspect转换为基本的advisor切面。
advisor是功能基本,适合在框架内部使用的切面。advisor里只能有一个通知和一个切点。

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