【Java EE进阶 --- SpringBoot】AOP原理

最新推荐文章于 2025-11-30 19:40:13 发布

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#spring boot #java-ee #java

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上篇博客讲到Spring AOP的应用，这篇博客带你了解Spring是如何实现AOP的？

代理模式

代理模式，也叫做委托模式：为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。

作用：提供一个代理类，让程序员调用目标方法时，不再是直接对目标方法进行调用，而是通过代理类间接调用。

生活中的例子：

律师：法庭上，代理辩护人进行辩护
房产中介：房屋进行租凭时，房东会把房屋授权给中介，由中介代理租凭事务
代理模式中的主要角色
Subject:业务接口类，可以是抽象类（调用方）
RealSubject：业务实现类，具体业务逻辑实现，也就是目标方法（被代理对象）
Proxy: 代理类，RealSubject的代理
从客户端角度出发，它调用Subject接口定义的目标方法，并不关心这个方法的实现逻辑。
从代理模式结构出发，Proxy(代理类)没有实现目标方法，但是它可以调用目标方法并且在不修改目标方法的前提下，增加其他逻辑（功能），使得整个代码的可扩展性大大提高。

静态代理

静态代理：由程序员创建代理类或特定工具自动生成源码在对其编译，在程序运行前代理类的.class文件就已经存在了。也就是在租房之前，中介就已经做好了准备工作，就等客户来“调用”了。

我们通过代码来观察一下：

定义业务接口（定义出租房子）：

public interface HouseSubject{
    void rentHouse();
}

实现接口（房东出租房子）：

public class RealHouseSubject implements HouseSubject{
     @Override
     public void rentHouse(){
         System,out.println("我是房东，我要出租房子");
     }
}

代理类（中介，代理房东出租房子）

public class HouseProxy implements HouseSubject{
    private HouseSubject houseSubject;
    public HouseProxy(HouseSubject houseSubject){
         this.houseSubject = houseSubject;
    }
    
    @Override
    public void rentHouse(){
         System,out.println("我是中介，开始代理");
         
         houseSubject.rentHouse();
         
         System,out.println("我是中介，结束代理");
    }
}

客户端使用方法：

public class Main{
    public static void main(String[] args){
        HouseSubject subject=new RealHouseSubject();
        //创建代理类
        HouseProxy proxy=new HouseProxy(subject);
        //通过代理类访问目标方法
        proxy.rentHouse();
    }
}

从运行结果发现，虽然静态代理都实现了目标方法的代理，但是方法的增强都是手动完成，很死板。如果以后需要增加其他接口（功能），还需要对业务实现类新增代理类。

其实这里我有一个疑问，为什么不把所有方法都写在一个类里面，这样就只有一个代理类了。

这样设计会反应出一些原则问题，比如违反一个职责原则：一个类只能表现出它本身职责；代理逻辑难以复用：代理模式的主要职责受到限制，因为不同方法需要不同的增强逻辑，不能都混在一个类里面。（比如要其中一个方法计算耗时，但是另一个方法需要事务管理，最好的方法就是动态代理+职责拆分）

动态代理

动态代理：在程序运⾏时,运⽤反射机制动态创建⽽成

我们不需要针对每个对象都单独创建一个代理类，⽽是把这个创建代理对象的⼯作推迟到程序运⾏时由JVM来实现.也就是说动态代理在程序运⾏时,根据需要动态创建⽣成。（有点像懒汉模式）
Java对动态代理进行了实现，并提供了一些API，常见的实现有：

JDK动态代理
CGLIB动态代理
JDK动态代理
定义接口及其实现类（HouseSubject和RealHouseSubject）

public interface HouseSubject{
    void rentHouse();
}

public class RealHouseSubject implements HouseSubject{
     @Override
     public void rentHouse(){
         System,out.println("我是房东，我要出租房子");
     }
}

自定义InvocationHandler并重写invoke方法，在invoke方法中调用目标方法（被代理方法）并自定义一些处理逻辑

import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;

public class JDKInvocationHandler implements InvocationHandler {
    //目标对象就是代理对象
    private Object target;

    public JDKInvocationHandler(Object target){
        this.target=target;
    }
     /**
     * @param proxy 代理对象
     * @param method 目标方法
     * @param args 方法对应的参数
     * @return
     * @throws Throwable
     */
    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        //代理增强内容
        System.out.println("我是中介，开始代理");
        //通过反射调用被代理的方法
        Object retVal=method.invoke(target,args);
        System.out.println("我是中介，结束代理");
        return retVal;
    }
}

InvocationHandler接⼝是Java动态代理的关键接⼝之⼀,它定义了⼀个单⼀⽅法invoke(),⽤于处理被代理对象的⽅法调⽤。通过InvocationHandler接口，对被代理对象的方法进行功能增强。

客户端创建一个代理对象并使用

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        HouseSubject target=  new RealHouseSubject();
        
        //创建⼀个代理类：通过被代理类、被代理实现的接⼝、⽅法调⽤处理器来创建
        HouseSubject proxy = (HouseSubject) Proxy.newProxyInstance(
                target.getClass().getClassLoader(),//使用目标类的类加载器
                new Class[]{HouseSubject.class},//代理要实现的接口
                new JDKInvocationHandler(target)//方法调用代理类
        );
        proxy.rentHouse();
    }
}

整个流程是：

1.JVM在运行时动态创建一个新的类（相当于静态代理的手动实现接口），这个类实现了2.HouseSubject接口（相当于中介的”工作证“，证明中介可以提供出租房子）
3.客户端调用代理对象（中介）的rentHouse()方法
4.进入动态生成的rentHouse()方法（客户端租房请求）
5.动态生成类将调用转发给代理类（中介）
6.进入代理类（中介）的invoke()方法
7.执行前置增强（开始代理）
8.通过反射调用目标方法method.invkoe()（中介联系房东）
9.进入RealHouseSubject的rentHouse()方法（出租房子）
10.执行后置增强功能（结束代理）
11.返回结果给InvocationHandler （中介完成任务）
12.返回结果给动态生成类（中介向客户反馈结果）
13.返回客户端调用者（客户租到房子）

总结：JVM为接口中的每个方法生成相同的调用模板，所有的方法调用都通过invoke这一个入口，新增方法时代理逻辑自动生效（method.invoke(target, args)调用实际方法），无需修改代码。

CGLIB动态代理

CGLIB是开源项目，使用需要添加相关依赖

 <dependency>
     <groupId>cglib</groupId>
     <artifactId>cglib</artifactId>
     <version>3.3.0</version>
 </dependency>

接口及其实现类同上：

自定义MethodeInterceptor 并重写intercept方法（与invoke类似）

import org.springframework.cglib.proxy.MethodInterceptor;
import org.springframework.cglib.proxy.MethodProxy;

import java.lang.reflect.Method;

public class CGLIBInterceptor implements MethodInterceptor {
    //目标对象(中介)
    private Object target;

    public CGLIBInterceptor() {
        this.target=target;
    }

    /**
     * @param obj 被代理的对象（房东）
     * @param method 目标方法（增强方法）
     * @param args 方法参数
     * @param proxy 代理对象（中介）调用原始方法
     * @return
     * @throws Throwable
     */
    @Override
    public Object intercept(Object obj, Method method, Object[] args, MethodProxy proxy) throws Throwable {
        //代理增强内容
        System.out.println("我是中介，开始代理");
        //通过反射调用被代理的方法
        Object retVal=method.invoke(target,args);
        System.out.println("我是中介，结束代理");
        return retVal;
    }
}

客户端创建代理类：

public class DynamicMain {
    public static void main(String[] args) {
        HouseSubject target=  new RealHouseSubject();
        //被代理的接口 拦截的目标方法
        HouseSubject proxy= (HouseSubject)
                Enhancer.create(target.getClass(),new CGLIBInterceptor(target));
        proxy.rentHouse();
    }
}

总结
AOP和Ioc一样都是一种思想，AOP是对某一类事件的集中处理，Spring框架实现了AOP，称之为Spring AOP。
Spring AOP常⻅实现⽅式有两种:
1.基于注解@Aspect来实现
2.基于⾃定义注解来实现,还有⼀些更原始的⽅式：基于代理等等
Spring AOP是基于JDK,CGLIB动态代理实现的，运⾏时使⽤哪种⽅式与项⽬配置和代理的对象有关。