Spring06--代理模式和AOP

最新推荐文章于 2025-03-06 16:16:34 发布

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本文详细介绍了代理模式的静态代理和动态代理，包括SpringAOP的底层实现。静态代理通过创建代理类实现额外功能，而动态代理则利用反射动态生成代理类。AOP（面向切面编程）作为OOP的延伸，用于分离横切关注点，如日志、事务管理。文中展示了基于接口的JDK动态代理和基于类的CGLib动态代理的实现，以及Spring AOP中注解、自定义类和API接口的使用方法。

一、代理模式

SpringAOP的底层

代理模式分类：

静态代理
动态代理

代理模式的好处：

可以使真实角色的操作更加纯粹，不用去关注一些公共的业务
公共业务就交给代理角色，实现了业务的分工
公共业务发生扩展的时候，方便集中管理

缺点：

一个真实角色，就会产生一个代理角色，代码量会翻倍，开发效率变低

1.静态代理

抽象角色：接口或者抽象类

//租房
public interface Rent {
    void rent();
}

真实角色：被代理的角色

//房东
public class HouseEast implements Rent{
    public void rent() {
        System.out.println("房东要出租房子");
    }
}

代理角色：代理真实角色，代理后，会有一些附加操作

package com.shy.demo01;
public class Proxy implements Rent{
    private HouseEast houseEast;
    public Proxy(){}
    public Proxy(HouseEast houseEast){
        this.houseEast = houseEast;
    }
    public void rent() {
        lookHouse();
        houseEast.rent();
        money();
    }
    //看房
    public void lookHouse(){
        System.out.println("中介带你看房！");
    }
    //收费
    public void money(){
        System.out.println("收1w！");
    }
}

客户：访问代理对象的人

public class Client {
    @Test
    public void test(){
        //房东要出租房子
        HouseEast h = new HouseEast();
        //代理，中介帮房东出租房子，中介一般会有附属操作
        Proxy proxy = new Proxy(h);
        //你不用面对房东，直接找中介租房
        proxy.rent();
    }
}

再来一次：

UserService接口

package com.shy.demo02;
//用户的增删改查
public interface UserService {
    void add();
    void delete();
    void update();
    void query();
}

我们需要一个真实对象来完成这些增删改查操作

package com.shy.demo02;
public class UserServiceImpl implements UserService{
    public void add() {
        System.out.println("增加了一个用户");
    }
    public void delete() {
        System.out.println("删除了一个用户");
    }
    public void update() {
        System.out.println("修改了一个用户");
    }
    public void query() {
        System.out.println("查询了一个用户");
    }
}

增加一个日志功能，设置代理类

package com.shy.demo02;
public class UserServiceProxy implements UserService{
    private UserServiceImpl userService;
    public void setUserService(UserServiceImpl userService) {
        this.userService = userService;
    }
    public void add() {
        log("add");
        userService.add();
    }
    public void delete() {
        log("delete");
        userService.delete();
    }
    public void update() {
        log("update");
        userService.update();
    }
    public void query() {
        log("query");
        userService.query();
    }
    public void log(String msg){
        System.out.println("[debug]使用了"+msg+"方法");
    }
}

测试：

package com.shy.demo02;
import org.junit.Test;
public class Client {
    @Test
    public void test(){
        UserServiceImpl u = new UserServiceImpl();
        UserServiceProxy proxy = new UserServiceProxy();
        proxy.setUserService(u);
        proxy.add();
    }
}

二、动态代理

底层都是反射

动态代理和静态代理角色一样

动态代理的代理类事动态生成的，不是我们直接写好的！

动态代理分为两大类，基于接口的动态代理，基于类的动态代理

基于接口：JDK动态代理
基于类：cglib
java字节码实现：javassist

需要了解两个类：Proxy代理，InvocationHandler调用处理程序

InvocationHandler

动态代理的好处

可以使真实角色的操作更加纯粹，不用去关注一些公共的业务
公共业务就交给代理角色，实现了业务的分工
公共业务发生扩展的时候，方便集中管理
一个动态代理类代理的事一个接口，一般就是对应的一类业务
一个动态代理类可以代理多个类，只要实现同一接口

代码实现：

1.抽象角色

package com.shy.demo03;
//租房
public interface Rent {
    void rent();
}

2.真实角色

package com.shy.demo03;
//房东
public class HouseEast implements Rent {
    public void rent() {
        System.out.println("房东要出租房子");
    }
}

3.代理角色

package com.shy.demo03;
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;
//用这个类自动生成代理类
public class ProxyInvocationHandler implements InvocationHandler {
    //被代理的接口
    private Rent rent;
    public void setRent(Rent rent) {
        this.rent = rent;
    }
    //生成得到代理类
    public Object getProxy(){
        return Proxy.newProxyInstance(this.getClass().getClassLoader(),
                rent.getClass().getInterfaces(),this);
    }
    //处理代理实例，并返回结果
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        //动态代理的本质就是反射
        c();
        Object result = method.invoke(rent, args);
        s();
        return result;
    }
    public void c(){
        System.out.println("看");
    }
    public void s(){
        System.out.println("钱");
    }
}

4.租客

package com.shy.demo03;
import org.junit.Test;
public class Client {
    @Test
    public void test(){
        //真实角色
        HouseEast houseEast = new HouseEast();
        //代理角色，现在没有
        ProxyInvocationHandler pih = new ProxyInvocationHandler();
        //通过调用程序处理角色来处理我们要调用的接口对象
        pih.setRent(houseEast);
        Rent proxy = (Rent) pih.getProxy();//这个proxy就是动态生成的
        proxy.rent();
    }
}

一个动态代理 , 一般代理某一类业务 , 一个动态代理可以代理多个类，代理的是接口！

我们也可以编写一个通用的动态代理实现的类！所有的代理对象设置为Object即可！

package com.shy.demo04;
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;
//用这个类自动生成代理类
public class ProxyInvocationHandler implements InvocationHandler {
    //被代理的接口
    private Object target;
    public void setTarget(Object target) {
        this.target = target;
    }
    //生成得到代理类
    public Object getProxy(){
        return Proxy.newProxyInstance(this.getClass().getClassLoader(),
                target.getClass().getInterfaces(),this);
    }
    //处理代理实例，并返回结果
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        //动态代理的本质就是反射
        log(method.getName());
        Object result = method.invoke(target, args);
        return result;
    }
    public void log(String msg){
        System.out.println("执行了"+msg+"方法");
    }
}

测试：

package com.shy.demo04;
import com.shy.demo02.UserService;
import com.shy.demo02.UserServiceImpl;
import org.junit.Test;
public class Client {
    @Test
    public void test(){
        //真实角色
        UserServiceImpl userService =  new UserServiceImpl();
        //代理角色
        ProxyInvocationHandler pih = new ProxyInvocationHandler();
        pih.setTarget(userService);//设置要代理的对象
        //动态生成代理类
        UserService proxy = (UserService) pih.getProxy();
        proxy.add();
    }
}

三、AOP

通过预编译方式和运行期间动态代理实现程序功能的统一维护的一种技术。AOP是OOP的延续，是软件开发中的一个热点，也是Spring框架中的一个重要内容，是函数式编程的一种衍生范型。利用AOP可以对业务逻辑的各个部分进行隔离，从而使得业务逻辑各部分之间的耦合度降低，提高程序的可重用性，同时提高了开发的效率。

提供声明式事务；允许用户自定义切面

横切关注点：跨越应用程序多个模块的方法或功能。即是，与我们业务逻辑无关的，但是我们需要关注的部分，就是横切关注点。如日志 , 安全 , 缓存 , 事务等等 …

切面（ASPECT）：横切关注点被模块化的特殊对象。即，它是一个类。

通知（Advice）：切面必须要完成的工作。即，它是类中的一个方法。

目标（Target）：被通知对象。

代理（Proxy）：向目标对象应用通知之后创建的对象。

切入点（PointCut）：切面通知执行的 “地点”的定义。

连接点（JointPoint）：与切入点匹配的执行点。

Aop 在不改变原有代码的情况下 , 去增加新的功能

1.使用Spring实现AOP

使用AOP织入，需要导一个依赖包

<dependency>
	<groupId>org.aspectj</groupId>
	<artifactId>aspectjweaver</artifactId>
	<version>1.9.4</version>
</dependency>

方式一：使用Spring 的API接口

方式二：使用自定义类实现AOP【主要是切面定义】

方式三：使用注解实现

例子：（这里把三种方式放一起了，配合注释）

1.编写业务接口和实现类

package com.shy.service;
public interface UserService {
    void add();
    void delete();
    void update();
    void query();
}

package com.shy.service;
public class UserServiceImpl implements UserService{
    public void add() {
        System.out.println("增加了一个用户");
    }
    public void delete() {
        System.out.println("删除了一个用户");
    }
    public void update() {
        System.out.println("修改了一个用户");
    }
    public void query() {
        System.out.println("查询了一个用户");
    }
}

2.编写增强类 , 编写两个 , 一个前置增强一个后置增强

前置增强：

package com.shy.log;
import org.springframework.aop.MethodBeforeAdvice;
import java.lang.reflect.Method;
public class log implements MethodBeforeAdvice {
    //method:要执行的目标对象的方法
    //args:参数
    //target:目标对象
    public void before(Method method, Object[] args, Object target) throws Throwable {
        System.out.println(target.getClass().getName()+"的"+method.getName()+"被执行了");
    }
}

后置增强:

package com.shy.log;
import org.springframework.aop.AfterReturningAdvice;
import java.lang.reflect.Method;
public class AfterLog implements AfterReturningAdvice {
    //returnValue:返回值
    public void afterReturning(Object returnValue, Method method, Object[] args, Object target) throws Throwable {
        System.out.println("执行了"+method.getName()+"返回值结果为："+returnValue);
    }
}

3.第二种方式：自定义的一个切入类

package com.shy.diy;
public class DiyPointCut {
    public void before(){
        System.out.println("方法执行前");
    }
    public void after(){
        System.out.println("方法执行后");
    }
}

4.第三种方式：编写一个注解实现的增强类

package com.shy.diy;
import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;
import org.aspectj.lang.Signature;
import org.aspectj.lang.annotation.After;
import org.aspectj.lang.annotation.Around;
import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
import org.aspectj.lang.annotation.Before;
//使用注解实现AOP
//标注这个类是一个切面
@Aspect
public class AnnotationPointCut {
    @Before("execution(* com.shy.service.UserServiceImpl.*(..))")
    public void before(){
        System.out.println("方法执行前");
    }
    @After("execution(* com.shy.service.UserServiceImpl.*(..))")
    public void after(){
        System.out.println("方法执行后");
    }
    //在环绕增强中可以给定一个参数，代表我们要获取处理的切入点，玩一下呗
    @Around("execution(* com.shy.service.UserServiceImpl.*(..))")
    public void around(ProceedingJoinPoint pj) throws Throwable{
        System.out.println("环绕前");
        Object proceed = pj.proceed();
        System.out.println("环绕后");
    }
}

5.在applicationContext.xml中注册

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
        https://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
        http://www.springframework.org/schema/aop
        https://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop.xsd">
    <!--注册bean-->
    <bean id="userService" class="com.shy.service.UserServiceImpl"/>
    <bean id="log" class="com.shy.log.log"/>
    <bean id="afterLog" class="com.shy.log.AfterLog"/>
    
    <!--方式一：使用原生Spring API接口-->
    <!--配置aop需要导入aop的约束-->
    <!--<aop:config>
        &lt;!&ndash;切入点,expression:表达式，expression(需要执行的位置 * * * ...)&ndash;&gt;
        <aop:pointcut id="pointcut" expression="execution(* com.shy.service.UserServiceImpl.*(..))"/>
        &lt;!&ndash;执行环绕&ndash;&gt;
        <aop:advisor advice-ref="log" pointcut-ref="pointcut"/>
        <aop:advisor advice-ref="afterLog" pointcut-ref="pointcut"/>
    </aop:config>-->

    <!--方式二：使用自定义类实现AOP-->
    <!--<bean id="diy" class="com.shy.diy.DiyPointCut"/>
    <aop:config>
        &lt;!&ndash;自定义切面，ref:引用的类&ndash;&gt;
        <aop:aspect ref="diy">
            &lt;!&ndash;切入点&ndash;&gt;
            <aop:pointcut id="point" expression="execution(* com.shy.service.UserServiceImpl.*(..))"/>
            &lt;!&ndash;通知&ndash;&gt;
            <aop:before method="before" pointcut-ref="point"/>
            <aop:after method="after" pointcut-ref="point"/>
        </aop:aspect>
    </aop:config>-->

    <!--方式三：使用注解实现-->
    <bean id="annotationPointCut" class="com.shy.diy.AnnotationPointCut"/>
    <!--开启注解支持-->
    <aop:aspectj-autoproxy/>
</beans>

6.测试

import com.shy.service.UserService;
import com.shy.service.UserServiceImpl;
import org.junit.Test;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;
public class MyTest1 {
    @Test
    public void test(){
        ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
        //动态代理代理的是接口
        UserService userService = (UserService) context.getBean("userService");
        userService.delete();
    }
}

aop:aspectj-autoproxy:

通过aop命名空间的<aop:aspectj-autoproxy />声明自动为spring容器中那些配置@aspectJ切面的bean创建代理，织入切面。当然，spring 在内部依旧采用AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator进行自动代理的创建工作，但具体实现的细节已经被<aop:aspectj-autoproxy />隐藏起来了

<aop:aspectj-autoproxy />有一个proxy-target-class属性，默认为false，表示使用jdk动态代理织入增强，当配为<aop:aspectj-autoproxy poxy-target-class=“true”/>时，表示使用CGLib动态代理技术织入增强。不过即使proxy-target-class设置为false，如果目标类没有声明接口，则spring将自动使用CGLib动态代理。

Spring的Aop就是将公共的业务 (日志 , 安全等) 和领域业务结合起来 , 当执行领域业务时 , 将会把公共业务加进来 . 实现公共业务的重复利用 . 领域业务更纯粹 , 程序猿专注领域业务 , 其本质还是动态代理 .