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08-08
01
反射实现AOP 动态代理模式(Spring AOP 的实现原理)
作者:Java伴侣 日期:2008-08-01
好长时间没有用过Spring了. 突然拿起书.我都发现自己对AOP都不熟悉了.
其实AOP的意思就是面向切面编程.
OO注重的是我们解决问题的方法(封装成Method),而AOP注重的是许多解决解决问题的方法中的共同点,是对OO思想的一种补充!
还是拿人家经常举的一个例子讲解一下吧:
比如说,我们现在要开发的一个应用里面有很多的业务方法,但是,我们现在要对这个方法的执行做全面监控,或部分监控.也许我们就会在要一些方法前去加上一条日志记录,
我们写个例子看看我们最简单的解决方案
我们先写一个接口IHello.java代码如下:
里面有个方法,用于输入"Hello" 加传进来的姓名;我们去写个类实现IHello接口
现在我们要为这个业务方法加上日志记录的业务,我们在不改变原代码的情况下,我们会去怎么做呢?也许,你会去写一个类去实现IHello接口,并依赖Hello这个类.代码如下:
1package sinosoft.dj.aop.staticaop;
2
3public class HelloProxy implements IHello {
4 private IHello hello;
5
6 public HelloProxy(IHello hello) {
7 this.hello = hello;
8 }
9
10 public void sayHello(String name) {
11 Logger.logging(Level.DEBUGE, "sayHello method start.");
12 hello.sayHello(name);
13 Logger.logging(Level.INFO, "sayHello method end!");
14
15 }
16
17}
18
其中.Logger类和Level枚举代码如下:
Logger.java
1package sinosoft.dj.aop.staticaop;
2
3import java.util.Date;
4
5public class Logger{
6 /** *//**
7 * 根据等级记录日志
8 * @param level
9 * @param context
10 */
11 public static void logging(Level level, String context) {
12 if (level.equals(Level.INFO)) {
13 System.out.println(new Date().toLocaleString() + " " + context);
14 }
15 if (level.equals(Level.DEBUGE)) {
16 System.err.println(new Date() + " " + context);
17 }
18 }
19
20}
21
Level.java
那我们去写个测试类看看,代码如下:
Test.java
运行以上代码我们可以得到下面结果:
从上面的代码我们可以看出,hello对象是被HelloProxy这个所谓的代理态所创建的.这样,如果我们以后要把日志记录的功能去掉.那我们只要把得到hello对象的代码改成以下:
上面代码,可以说是AOP最简单的实现!
但是我们会发现一个问题,如果我们像Hello这样的类很多,那么,我们是不是要去写很多个HelloProxy这样的类呢.没错,是的.其实也是一种很麻烦的事.在jdk1.3以后.jdk跟我们提供了一个API java.lang.reflect.InvocationHandler的类. 这个类可以让我们在JVM调用某个类的方法时动态的为些方法做些什么事.让我们把以上的代码改一下来看看效果.
同样,我们写一个IHello的接口和一个Hello的实现类.在接口中.我们定义两个方法;代码如下 :
IHello.java
Hello.java
我们一样的去写一个代理类.只不过.让这个类去实现java.lang.reflect.InvocationHandler接口,代码如下:
上面类中出现的Logger类和Level枚举还是和上一上例子的实现是一样的.这里就不贴出代码了.
让我们写一个Test类去测试一下.代码如下:
Test.java
运行输出的结果如下:
由于线程的关系,第二个方法的开始出现在第一个方法的结束之前.这不是我们所关注的!
从上面的例子我们看出.只要你是采用面向接口编程,那么,你的任何对象的方法执行之前要加上记录日志的操作都是可以的.他(DynaPoxyHello)自动去代理执行被代理对象(Hello)中的每一个方法,一个java.lang.reflect.InvocationHandler接口就把我们的代理对象和被代理对象解藕了.但是,我们又发现还有一个问题,这个DynaPoxyHello对象只能跟我们去在方法前后加上日志记录的操作.我们能不能把DynaPoxyHello对象和日志操作对象(Logger)解藕呢?
结果是肯定的.让我们来分析一下我们的需求.
我们要在被代理对象的方法前面或者后面去加上日志操作代码(或者是其它操作的代码),
那么,我们可以抽象出一个接口,这个接口里就只有两个方法,一个是在被代理对象要执行方法之前执行的方法,我们取名为start,第二个方法就是在被代理对象执行方法之后执行的方法,我们取名为end .接口定义如下 :
我们去写一个实现上面接口的类.我们把作他真正的操作者,如下面是日志操作者的一个类:
LoggerOperation.java
然后我们要改一下代理对象DynaProxyHello中的代码.如下:
然后我们把Test.java中的代码改一下.测试一下:
结果还是一样的吧.
如果你想在每个方法之前加上日志记录,而不在方法后加上日志记录.你就把LoggerOperation类改成如下:
运行一下.你就会发现,每个方法之后没有记录日志了. 这样,我们就把代理者和操作者解藕了!
下面留一个问题给大家,如果我们不想让所有方法都被日志记录,我们应该怎么去解藕呢.?
我的想法是在代理对象的public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)方法里面加上个if(),对传进来的method的名字进行判断,判断的条件存在XML里面.这样我们就可以配置文件时行解藕了.如果有兴趣的朋友可以把操作者,被代理者,都通过配置文件进行配置 ,那么就可以写一个简单的SpringAOP框架了.
其实AOP的意思就是面向切面编程.
OO注重的是我们解决问题的方法(封装成Method),而AOP注重的是许多解决解决问题的方法中的共同点,是对OO思想的一种补充!
还是拿人家经常举的一个例子讲解一下吧:
比如说,我们现在要开发的一个应用里面有很多的业务方法,但是,我们现在要对这个方法的执行做全面监控,或部分监控.也许我们就会在要一些方法前去加上一条日志记录,
我们写个例子看看我们最简单的解决方案
我们先写一个接口IHello.java代码如下:
复制内容到剪贴板
程序代码
程序代码1package sinosoft.dj.aop.staticaop;
2
3public interface IHello {
4 /** *//**
5 * 假设这是一个业务方法
6 * @param name
7 */
8 void sayHello(String name);
9}
10
2
3public interface IHello {
4 /** *//**
5 * 假设这是一个业务方法
6 * @param name
7 */
8 void sayHello(String name);
9}
10
里面有个方法,用于输入"Hello" 加传进来的姓名;我们去写个类实现IHello接口
复制内容到剪贴板 程序代码
程序代码package sinosoft.dj.aop.staticaop;
public class Hello implements IHello {
public void sayHello(String name) {
System.out.println("Hello " + name);
}
}
public class Hello implements IHello {
public void sayHello(String name) {
System.out.println("Hello " + name);
}
}
现在我们要为这个业务方法加上日志记录的业务,我们在不改变原代码的情况下,我们会去怎么做呢?也许,你会去写一个类去实现IHello接口,并依赖Hello这个类.代码如下:
复制内容到剪贴板 程序代码
程序代码1package sinosoft.dj.aop.staticaop;
2
3public class HelloProxy implements IHello {
4 private IHello hello;
5
6 public HelloProxy(IHello hello) {
7 this.hello = hello;
8 }
9
10 public void sayHello(String name) {
11 Logger.logging(Level.DEBUGE, "sayHello method start.");
12 hello.sayHello(name);
13 Logger.logging(Level.INFO, "sayHello method end!");
14
15 }
16
17}
18
其中.Logger类和Level枚举代码如下:
Logger.java
复制内容到剪贴板 程序代码
程序代码1package sinosoft.dj.aop.staticaop;
2
3import java.util.Date;
4
5public class Logger{
6 /** *//**
7 * 根据等级记录日志
8 * @param level
9 * @param context
10 */
11 public static void logging(Level level, String context) {
12 if (level.equals(Level.INFO)) {
13 System.out.println(new Date().toLocaleString() + " " + context);
14 }
15 if (level.equals(Level.DEBUGE)) {
16 System.err.println(new Date() + " " + context);
17 }
18 }
19
20}
21
Level.java
复制内容到剪贴板 程序代码
程序代码1package sinosoft.dj.aop.staticaop;
2
3public enum Level {
4 INFO,DEBUGE;
5}
6
2
3public enum Level {
4 INFO,DEBUGE;
5}
6
那我们去写个测试类看看,代码如下:
Test.java
复制内容到剪贴板 程序代码
程序代码1package sinosoft.dj.aop.staticaop;
2
3public class Test {
4 public static void main(String[] args) {
5 IHello hello = new HelloProxy(new Hello());
6 hello.sayHello("Doublej");
7 }
8}
9
2
3public class Test {
4 public static void main(String[] args) {
5 IHello hello = new HelloProxy(new Hello());
6 hello.sayHello("Doublej");
7 }
8}
9
复制内容到剪贴板 程序代码
程序代码Tue Mar 04 20:57:12 CST 2008 sayHello method start.
Hello Doublej
2008-3-4 20:57:12 sayHello method end!
Hello Doublej
2008-3-4 20:57:12 sayHello method end!
从上面的代码我们可以看出,hello对象是被HelloProxy这个所谓的代理态所创建的.这样,如果我们以后要把日志记录的功能去掉.那我们只要把得到hello对象的代码改成以下:
复制内容到剪贴板 程序代码
程序代码1package sinosoft.dj.aop.staticaop;
2
3public class Test {
4 public static void main(String[] args) {
5 IHello hello = new Hello();
6 hello.sayHello("Doublej");
7 }
8}
9
2
3public class Test {
4 public static void main(String[] args) {
5 IHello hello = new Hello();
6 hello.sayHello("Doublej");
7 }
8}
9
上面代码,可以说是AOP最简单的实现!
但是我们会发现一个问题,如果我们像Hello这样的类很多,那么,我们是不是要去写很多个HelloProxy这样的类呢.没错,是的.其实也是一种很麻烦的事.在jdk1.3以后.jdk跟我们提供了一个API java.lang.reflect.InvocationHandler的类. 这个类可以让我们在JVM调用某个类的方法时动态的为些方法做些什么事.让我们把以上的代码改一下来看看效果.
同样,我们写一个IHello的接口和一个Hello的实现类.在接口中.我们定义两个方法;代码如下 :
IHello.java
复制内容到剪贴板 程序代码
程序代码 1package sinosoft.dj.aop.proxyaop;
2
3public interface IHello {
4 /** *//**
5 * 业务处理A方法
6 * @param name
7 */
8 void sayHello(String name);
9 /** *//**
10 * 业务处理B方法
11 * @param name
12 */
13 void sayGoogBye(String name);
14}
15
2
3public interface IHello {
4 /** *//**
5 * 业务处理A方法
6 * @param name
7 */
8 void sayHello(String name);
9 /** *//**
10 * 业务处理B方法
11 * @param name
12 */
13 void sayGoogBye(String name);
14}
15
Hello.java
复制内容到剪贴板 程序代码
程序代码1package sinosoft.dj.aop.proxyaop;
2
3public class Hello implements IHello {
4
5 public void sayHello(String name) {
6 System.out.println("Hello " + name);
7 }
8 public void sayGoogBye(String name) {
9 System.out.println(name+" GoodBye!");
10 }
11}
12
2
3public class Hello implements IHello {
4
5 public void sayHello(String name) {
6 System.out.println("Hello " + name);
7 }
8 public void sayGoogBye(String name) {
9 System.out.println(name+" GoodBye!");
10 }
11}
12
我们一样的去写一个代理类.只不过.让这个类去实现java.lang.reflect.InvocationHandler接口,代码如下:
复制内容到剪贴板 程序代码
程序代码1package sinosoft.dj.aop.proxyaop;
2
3import java.lang.reflect.InvocationHandler;
4import java.lang.reflect.Method;
5import java.lang.reflect.Proxy;
6
7public class DynaProxyHello implements InvocationHandler {
8
9 /** *//**
10 * 要处理的对象(也就是我们要在方法的前后加上业务逻辑的对象,如例子中的Hello)
11 */
12 private Object delegate;
13
14 /** *//**
15 * 动态生成方法被处理过后的对象 (写法固定)
16 *
17 * @param delegate
18 * @param proxy
19 * @return
20 */
21 public Object bind(Object delegate) {
22 this.delegate = delegate;
23 return Proxy.newProxyInstance(
24 this.delegate.getClass().getClassLoader(), this.delegate
25 .getClass().getInterfaces(), this);
26 }
27 /** *//**
28 * 要处理的对象中的每个方法会被此方法送去JVM调用,也就是说,要处理的对象的方法只能通过此方法调用
29 * 此方法是动态的,不是手动调用的
30 */
31 public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
32 throws Throwable {
33 Object result = null;
34 try {
35 //执行原来的方法之前记录日志
36 Logger.logging(Level.DEBUGE, method.getName() + " Method end .");
37
38 //JVM通过这条语句执行原来的方法(反射机制)
39 result = method.invoke(this.delegate, args);
40 //执行原来的方法之后记录日志
41 Logger.logging(Level.INFO, method.getName() + " Method Start!");
42 } catch (Exception e) {
43 e.printStackTrace();
44 }
45 //返回方法返回值给调用者
46 return result;
47 }
48
49}
50
2
3import java.lang.reflect.InvocationHandler;
4import java.lang.reflect.Method;
5import java.lang.reflect.Proxy;
6
7public class DynaProxyHello implements InvocationHandler {
8
9 /** *//**
10 * 要处理的对象(也就是我们要在方法的前后加上业务逻辑的对象,如例子中的Hello)
11 */
12 private Object delegate;
13
14 /** *//**
15 * 动态生成方法被处理过后的对象 (写法固定)
16 *
17 * @param delegate
18 * @param proxy
19 * @return
20 */
21 public Object bind(Object delegate) {
22 this.delegate = delegate;
23 return Proxy.newProxyInstance(
24 this.delegate.getClass().getClassLoader(), this.delegate
25 .getClass().getInterfaces(), this);
26 }
27 /** *//**
28 * 要处理的对象中的每个方法会被此方法送去JVM调用,也就是说,要处理的对象的方法只能通过此方法调用
29 * 此方法是动态的,不是手动调用的
30 */
31 public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
32 throws Throwable {
33 Object result = null;
34 try {
35 //执行原来的方法之前记录日志
36 Logger.logging(Level.DEBUGE, method.getName() + " Method end .");
37
38 //JVM通过这条语句执行原来的方法(反射机制)
39 result = method.invoke(this.delegate, args);
40 //执行原来的方法之后记录日志
41 Logger.logging(Level.INFO, method.getName() + " Method Start!");
42 } catch (Exception e) {
43 e.printStackTrace();
44 }
45 //返回方法返回值给调用者
46 return result;
47 }
48
49}
50
上面类中出现的Logger类和Level枚举还是和上一上例子的实现是一样的.这里就不贴出代码了.
让我们写一个Test类去测试一下.代码如下:
Test.java
复制内容到剪贴板 程序代码
程序代码1package sinosoft.dj.aop.proxyaop;
2
3public class Test {
4 public static void main(String[] args) {
5 IHello hello = (IHello)new DynaProxyHello().bind(new Hello());
6 hello.sayGoogBye("Double J");
7 hello.sayHello("Double J");
8
9 }
10}
11
2
3public class Test {
4 public static void main(String[] args) {
5 IHello hello = (IHello)new DynaProxyHello().bind(new Hello());
6 hello.sayGoogBye("Double J");
7 hello.sayHello("Double J");
8
9 }
10}
11
运行输出的结果如下:
复制内容到剪贴板 程序代码
程序代码Tue Mar 04 21:24:03 CST 2008 sayGoogBye Method end .
Double J GoodBye!
2008-3-4 21:24:03 sayGoogBye Method Start!
Tue Mar 04 21:24:03 CST 2008 sayHello Method end .
Hello Double J
2008-3-4 21:24:03 sayHello Method Start!
Double J GoodBye!
2008-3-4 21:24:03 sayGoogBye Method Start!
Tue Mar 04 21:24:03 CST 2008 sayHello Method end .
Hello Double J
2008-3-4 21:24:03 sayHello Method Start!
由于线程的关系,第二个方法的开始出现在第一个方法的结束之前.这不是我们所关注的!
从上面的例子我们看出.只要你是采用面向接口编程,那么,你的任何对象的方法执行之前要加上记录日志的操作都是可以的.他(DynaPoxyHello)自动去代理执行被代理对象(Hello)中的每一个方法,一个java.lang.reflect.InvocationHandler接口就把我们的代理对象和被代理对象解藕了.但是,我们又发现还有一个问题,这个DynaPoxyHello对象只能跟我们去在方法前后加上日志记录的操作.我们能不能把DynaPoxyHello对象和日志操作对象(Logger)解藕呢?
结果是肯定的.让我们来分析一下我们的需求.
我们要在被代理对象的方法前面或者后面去加上日志操作代码(或者是其它操作的代码),
那么,我们可以抽象出一个接口,这个接口里就只有两个方法,一个是在被代理对象要执行方法之前执行的方法,我们取名为start,第二个方法就是在被代理对象执行方法之后执行的方法,我们取名为end .接口定义如下 :
复制内容到剪贴板 程序代码
程序代码1package sinosoft.dj.aop.proxyaop;
2
3import java.lang.reflect.Method;
4
5public interface IOperation {
6 /** *//**
7 * 方法执行之前的操作
8 * @param method
9 */
10 void start(Method method);
11 /** *//**
12 * 方法执行之后的操作
13 * @param method
14 */
15 void end(Method method);
16}
17
2
3import java.lang.reflect.Method;
4
5public interface IOperation {
6 /** *//**
7 * 方法执行之前的操作
8 * @param method
9 */
10 void start(Method method);
11 /** *//**
12 * 方法执行之后的操作
13 * @param method
14 */
15 void end(Method method);
16}
17
我们去写一个实现上面接口的类.我们把作他真正的操作者,如下面是日志操作者的一个类:
LoggerOperation.java
复制内容到剪贴板 程序代码
程序代码package sinosoft.dj.aop.proxyaop;
import java.lang.reflect.Method;
public class LoggerOperation implements IOperation {
public void end(Method method) {
Logger.logging(Level.DEBUGE, method.getName() + " Method end .");
}
public void start(Method method) {
Logger.logging(Level.INFO, method.getName() + " Method Start!");
}
}
import java.lang.reflect.Method;
public class LoggerOperation implements IOperation {
public void end(Method method) {
Logger.logging(Level.DEBUGE, method.getName() + " Method end .");
}
public void start(Method method) {
Logger.logging(Level.INFO, method.getName() + " Method Start!");
}
}
然后我们要改一下代理对象DynaProxyHello中的代码.如下:
复制内容到剪贴板 程序代码
程序代码1package sinosoft.dj.aop.proxyaop;
2
3import java.lang.reflect.InvocationHandler;
4import java.lang.reflect.Method;
5import java.lang.reflect.Proxy;
6
7public class DynaProxyHello implements InvocationHandler {
8 /** *//**
9 * 操作者
10 */
11 private Object proxy;
12 /** *//**
13 * 要处理的对象(也就是我们要在方法的前后加上业务逻辑的对象,如例子中的Hello)
14 */
15 private Object delegate;
16
17 /** *//**
18 * 动态生成方法被处理过后的对象 (写法固定)
19 *
20 * @param delegate
21 * @param proxy
22 * @return
23 */
24 public Object bind(Object delegate,Object proxy) {
25
26 this.proxy = proxy;
27 this.delegate = delegate;
28 return Proxy.newProxyInstance(
29 this.delegate.getClass().getClassLoader(), this.delegate
30 .getClass().getInterfaces(), this);
31 }
32 /** *//**
33 * 要处理的对象中的每个方法会被此方法送去JVM调用,也就是说,要处理的对象的方法只能通过此方法调用
34 * 此方法是动态的,不是手动调用的
35 */
36 public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
37 throws Throwable {
38 Object result = null;
39 try {
40 //反射得到操作者的实例
41 Class clazz = this.proxy.getClass();
42 //反射得到操作者的Start方法
43 Method start = clazz.getDeclaredMethod("start",
44 new Class[] { Method.class });
45 //反射执行start方法
46 start.invoke(this.proxy, new Object[] { method });
47 //执行要处理对象的原本方法
48 result = method.invoke(this.delegate, args);
49// 反射得到操作者的end方法
50 Method end = clazz.getDeclaredMethod("end",
51 new Class[] { Method.class });
52// 反射执行end方法
53 end.invoke(this.proxy, new Object[] { method });
54
55 } catch (Exception e) {
56 e.printStackTrace();
57 }
58 return result;
59 }
60
61}
62
2
3import java.lang.reflect.InvocationHandler;
4import java.lang.reflect.Method;
5import java.lang.reflect.Proxy;
6
7public class DynaProxyHello implements InvocationHandler {
8 /** *//**
9 * 操作者
10 */
11 private Object proxy;
12 /** *//**
13 * 要处理的对象(也就是我们要在方法的前后加上业务逻辑的对象,如例子中的Hello)
14 */
15 private Object delegate;
16
17 /** *//**
18 * 动态生成方法被处理过后的对象 (写法固定)
19 *
20 * @param delegate
21 * @param proxy
22 * @return
23 */
24 public Object bind(Object delegate,Object proxy) {
25
26 this.proxy = proxy;
27 this.delegate = delegate;
28 return Proxy.newProxyInstance(
29 this.delegate.getClass().getClassLoader(), this.delegate
30 .getClass().getInterfaces(), this);
31 }
32 /** *//**
33 * 要处理的对象中的每个方法会被此方法送去JVM调用,也就是说,要处理的对象的方法只能通过此方法调用
34 * 此方法是动态的,不是手动调用的
35 */
36 public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
37 throws Throwable {
38 Object result = null;
39 try {
40 //反射得到操作者的实例
41 Class clazz = this.proxy.getClass();
42 //反射得到操作者的Start方法
43 Method start = clazz.getDeclaredMethod("start",
44 new Class[] { Method.class });
45 //反射执行start方法
46 start.invoke(this.proxy, new Object[] { method });
47 //执行要处理对象的原本方法
48 result = method.invoke(this.delegate, args);
49// 反射得到操作者的end方法
50 Method end = clazz.getDeclaredMethod("end",
51 new Class[] { Method.class });
52// 反射执行end方法
53 end.invoke(this.proxy, new Object[] { method });
54
55 } catch (Exception e) {
56 e.printStackTrace();
57 }
58 return result;
59 }
60
61}
62
然后我们把Test.java中的代码改一下.测试一下:
复制内容到剪贴板 程序代码
程序代码package sinosoft.dj.aop.proxyaop;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
IHello hello = (IHello)new DynaProxyHello().bind(new Hello(),new LoggerOperation());
hello.sayGoogBye("Double J");
hello.sayHello("Double J");
}
}
public class Test {
public static void main(String[] args) {
IHello hello = (IHello)new DynaProxyHello().bind(new Hello(),new LoggerOperation());
hello.sayGoogBye("Double J");
hello.sayHello("Double J");
}
}
结果还是一样的吧.
如果你想在每个方法之前加上日志记录,而不在方法后加上日志记录.你就把LoggerOperation类改成如下:
复制内容到剪贴板 程序代码
程序代码 1package sinosoft.dj.aop.proxyaop;
2
3import java.lang.reflect.Method;
4
5public class LoggerOperation implements IOperation {
6
7 public void end(Method method) {
8 //Logger.logging(Level.DEBUGE, method.getName() + " Method end .");
9 }
10
11 public void start(Method method) {
12 Logger.logging(Level.INFO, method.getName() + " Method Start!");
13 }
14
15}
16
2
3import java.lang.reflect.Method;
4
5public class LoggerOperation implements IOperation {
6
7 public void end(Method method) {
8 //Logger.logging(Level.DEBUGE, method.getName() + " Method end .");
9 }
10
11 public void start(Method method) {
12 Logger.logging(Level.INFO, method.getName() + " Method Start!");
13 }
14
15}
16
运行一下.你就会发现,每个方法之后没有记录日志了. 这样,我们就把代理者和操作者解藕了!
下面留一个问题给大家,如果我们不想让所有方法都被日志记录,我们应该怎么去解藕呢.?
我的想法是在代理对象的public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)方法里面加上个if(),对传进来的method的名字进行判断,判断的条件存在XML里面.这样我们就可以配置文件时行解藕了.如果有兴趣的朋友可以把操作者,被代理者,都通过配置文件进行配置 ,那么就可以写一个简单的SpringAOP框架了.
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