Spring AOP的实现原理_spring aop实现原理-优快云博客

参考
https://www.cnblogs.com/lcngu/p/5339555.html
https://blog.youkuaiyun.com/yuexianchang/article/details/77018603#t4
https://blog.youkuaiyun.com/luanlouis/article/details/51095702#t4

1 简介

说起AOP就不得不说下OOP了，OOP中引入封装、继承和多态性等概念来建立一种对象层次结构，用以模拟公共行为的一个集合。但是，如果我们需要为部分对象引入公共部分的时候，OOP就会引入大量重复的代码。例如：日志功能。

AOP技术利用一种称为“横切”的技术，解剖封装的对象内部，并将那些影响了多个类的公共行为封装到一个可重用模块，这样就能减少系统的重复代码，降低模块间的耦合度，并有利于未来的可操作性和可维护性。AOP把软件系统分为两个部分：核心关注点和横切关注点。业务处理的主要流程是核心关注点，与之关系不大的部分是横切关注点。横切关注点的一个特点是，他们经常发生在核心关注点的多处，而各处都基本相似。 比如权限认证、日志、事务处理。

实现AOP的技术，主要分为两大类：一是采用动态代理技术，利用截取消息的方式，对该消息进行装饰，以取代原有对象行为的执行；二是采用静态织入的方式，引入特定的语法创建“方面”，从而使得JVM在运行时织入有关“方面”的代码。

Spring AOP代理对象的生成（基于JDK代理）

Spring提供了两种方式来生成代理对象: JDKProxy和Cglib，具体使用哪种方式生成由AopProxyFactory根据AdvisedSupport对象的配置来决定。默认的策略是如果目标类是接口，则使用JDK动态代理技术，否则使用Cglib来生成代理。

2 AOP的应用场景

什么时候该用AOP：
解决重复代码问题，可以通过封装日志逻辑为一个类，然后在各个模块需要的地方通过该类来试下日志功能，但是还是不能解决影响模块封装性的问题。
那么AOP就可以解决，它使用切面，动态地织入到各模块中（实际就是使用代理来管理模块对象），这样既解决了重复代码问题又不会影响模块的封装性。
AOP用来封装横切关注点，使用场景:
Authentication 权限
Caching 缓存
Error handling 错误处理
logging 日志
Transactions 事务

3 AOP相关概念

切面（Aspect）：散落在系统各处的通用的业务逻辑代码，如日志模块，权限模块，事务模块等，切面用来装载pointcut切入点和advice通知。切面用spring的 Advisor或拦截器实现
连接点（Joinpoint）: 系统运行前，AOP的功能模块需要织入到OOP的功能模块中，连接点就是将要织入AOP功能模块的点，如方法调用时或处理异常时。在Spring AOP中，一个连接点总是表示一个方法的执行。常见的几种类型的JoinPoint：
Ø 方法调用：当某个方法被调用的时候所处的程序执行点；
Ø 方法执行：该类型表示的是某个方法内部执行开始时的点，应该与方法调用相区分；
Ø 构造方法调用：程序执行过程中对某个对象调用其构造方法进行初始化时的点；
Ø 构造方法执行：它与构造方法调用关系如同方法调用与方法执行间的关系；
Ø 字段设置：对象的某个属性通过setter方法被设置或直接被设置的执行点；
Ø 字段获取：某个对象相应属性被访问的执行点；
Ø 异常处理执行：某些类型异常抛出后，对应的异常处理逻辑执行点；
Ø 类初始化：类中某些静态类型或静态块的初始化时的执行点。
通知（Advice）: 是指拦截到连接点之后要执行的代码，通知分为前置、后置、异常、最终、环绕通知五类。许多AOP框架包括Spring都是以拦截器做通知模型，维护一个“围绕”连接点的拦截器链。Spring中定义了几类advice:
Ø Before Advice：在Joinpoint指定位置之前执行的Advice类型，可以采用它来做一些系统的初始化工作，如设置系统初始值，获取必要系统资源等。
Ø After Advice：在相应连接点之后执行的Advice类型，它还可以细分为以下三种：
1. After Returning Advice：只有当前Joinpoint处执行流程正常完成后，它才会执行；
2. After throwing Advice：在当前Joinpoint执行过程中抛出异常的情况下会执行；
3. After Advice：该类型的Advice不管JoinPoint处执行流程是正常还是抛出异常都会执行。
Ø Around Advice：对附加其上的Joinpoint进行包裹，可以在joinpoint之前和之后都指定相应的逻辑，甚至中断或忽略joinpoint处原来程序流程的执行。
切入点（Pointcut）: Pointcut是JoinPoint的表述方式。在将横切逻辑织入当前系统的过程中，虽然知道需要在哪些功能点上织入AOP的功能模块，但需要一种表达方法。Pointcut和一个切入点表达式关联，并在满足这个切入点的Joinpoint上运行。目前通常使用的Pointcut方式有以下几种：
Ø 直接指定Joinpoint所在的方法名称；
Ø 正则表达式，Spring的AOP支持该种方式；
Ø 使用特定的Pointcut表述语言，Spring 2.0后支持该方式
目标对象（Target Object）: 符合Pointcut 切入点所指定的条件，将在织入过程中，被织入横切逻辑的对象，也被称作被通知或被代理对象。
AOP代理（AOP Proxy）: AOP框架创建的对象，包含通知。在Spring中，AOP代理可以是JDK动态代理或者CGLIB代理。
织入（Weaving）: 通过切入点切入，将切面应用到目标对象，并导致代理对象创建的过程。这可以在编译时或运行时完成。Spring和其他纯Java AOP框架一样，在运行时完成织入。ProxyFactory类是Spring AOP最通用的织入器。

4 如何标识切入点

因为切面本质上是每一个方法调用，选择切面的过程实际上就是选择方法的过程。切入点实际上也是从所有的连接点(Join point)中挑选自己感兴趣的连接点的过程。
在这里插入图片描述
既然AOP是对方法调用进行的编程，那么，AOP如何捕获方法调用的呢？ 弄清楚这个问题，你不得不了解设计模式中的代理模式了。下面我们先来了解一下引入了代理模式的Java程序执行流是什么样子的。

5 引入了代理模式的Java程序执行流

我们假设在我们的Java代码里，都为实例对象通过代理模式创建了代理对象，访问这些实例对象必须要通过代理，那么，加入了proxy对象的Java程序执行流会变得稍微复杂起来。
我们来看下加入了proxy对象后，Java程序执行流的示意图：
在这里插入图片描述
由上图可以看出，只要想调用某一个实例对象的方法时，都会经过这个实例对象相对应的代理对象， 即执行的控制权先交给代理对象。
我整理的哦~ java的动态代理机制详解
别人的哦~ Java动态代理机制详解（JDK 和CGLIB，Javassist，ASM）

加入了代理模式的Java程序执行流，使得所有的方法调用都经过了代理对象。对于Spring AOP框架而言，它负责控制着整个容器内部的代理对象。当我们调用了某一个实例对象的任何一个非final的public方法时，整个Spring框架都会知晓。既然Spring代理层可以察觉到你所做的每一次对实例对象的方法调用，那么，Spring就有机会在这个代理的过程中插入Spring的自己的业务代码。

6 advice

前面已经介绍了AOP编程首先要选择它感兴趣的连接点----即切入点(Point cut)，那么，AOP能对切入点做什么样的编程呢？我们先将代理模式下的某个连接点细化，你会看到如下这个示意图所表示的过程：
在这里插入图片描述上述的示意图中已经明确表明了Spring AOP应该做什么样的工作：

确定自己对什么类的什么方法感兴趣？即确定 AOP的切入点（Point Cut），这个可以通过切入点(Point Cut)表达式来完成；
对应的的类的方法的执行特定时期给出什么处理建议？------这个需要Spring AOP提供相应的建议，即我们常说的Advice。

在这里插入图片描述

7 Spring中的AOP底层实现原理：动态代理

转自
https://blog.youkuaiyun.com/qq_24693837/article/details/54909477

动态代理就是，在不修改原有类对象方法的源代码基础上，通过代理对象实现原有类对象方法的增强，也就是拓展原有类对象的功能。

■ JDK动态代理中包含一个类和一个接口：

★ InvocationHandler接口：

public interface InvocationHandler { 
	public Object invoke(Object proxy,Method method,Object[] args) throws Throwable; 
}

参数说明：

proxy:　　指代我们所代理的那个真实对象
method:　 指代的是我们所要调用真实对象的某个方法的Method对象
args:　　 指代的是调用真实对象某个方法时接受的参数

可以将InvocationHandler接口的子类想象成一个代理的最终操作类。

★ Proxy类：
Proxy类是用来动态创建一个代理对象的类，它提供了许多的方法，但是我们用的最多的就是 newProxyInstance 这个方法：

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

参数说明：

ClassLoader loader：类加载器 
Class<?>[] interfaces：得到全部的接口 
InvocationHandler h：得到InvocationHandler接口的子类实例

Ps:类加载器
在Proxy类中的newProxyInstance（）方法中需要一个ClassLoader类的实例，ClassLoader实际上对应的是类加载器，在Java中主要有一下三种类加载器：Booststrap ClassLoader：此加载器采用C++编写，一般开发中是看不到的； Extendsion ClassLoader：用来进行扩展类的加载，一般对应的是jre\lib\ext目录中的类; AppClassLoader：(默认)加载classpath指定的类，是最常使用的是一种加载器。

动态代理类的字节码在程序运行时由Java反射机制动态生成，无需程序员手工编写它的源代码。动态代理类不仅简化了编程工作，而且提高了软件系统的可扩展性，因为Java 反射机制可以生成任意类型的动态代理类。

java.lang.reflect 包中的Proxy类和InvocationHandler 接口提供了生成动态代理类的能力。

例子代码：

1.先创建一个接口：

package com.ls.reflect.demo;
 
public interface StudentDao {
	public abstract void login();
	public abstract void regist();
}

2.再创建一个接口实现类：

package com.ls.reflect.demo;
 
public class StudentDaoImpl implements StudentDao {
 
	public void login() {
		System.out.println("登录");
	}
 
	public void regist() {
		System.out.println("注册");
	}
 
}

3.实现InvocationHandler 接口

package com.ls.reflect.demo;
 
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;
 
public class MyInvocationHandler implements InvocationHandler {
	private Object target;
	public Object bind(Object target){
        //绑定一个委托对象，其实就是接口实现对象
		this.target=target;
		//返回一个代理对象
		return Proxy.newProxyInstance
				(target.getClass().getClassLoader(), 
						target.getClass().getInterfaces(), this);
	}
    //这里是最关键的部分，动态代理，实现方法增强
	public Object invoke(Object proxy, Method met, Object[] arg2)
			throws Throwable {
		System.out.println("权限检查");
		Object result=met.invoke(target, arg2);
		System.out.println("日志记录");
		return result;
	}
 
}

4.测试代码：

package com.ls.reflect.demo;
 
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Proxy;
 
public class StudentDemo {
	public static void main(String[] args) {
	StudentDao sd=new StudentDaoImpl();
	sd.login();
	sd.regist();
	System.out.println("----------");
	
	MyInvocationHandler handler=new MyInvocationHandler();
	StudentDao proxy=(StudentDao)handler.bind(sd);
	proxy.login();
	proxy.regist();
 }
}