Spring动态代理

原创 已于 2023-04-14 21:13:09 修改 · 394 阅读 · 1 ·
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于 2023-04-12 22:30:33 首次发布

1. 静态代理设计模式

1.1 为什么需要静态代理设计模式

  1. 在JavaEE分层开发中，哪个层次对于我们来讲最重要？

    • Service层

  2. Service层中包含了哪些代码？

    • **核心功能：**业务运算、DAO调用

    • **额外功能：**事务、日志、性能…

      额外功能指的是：不属于业务、可有可无、代码量很小的那部分代码

  3. 额外功能写在Service层中好不好？

    • 从Service层调用者的角度(Controller)：需要在Service中写额外功能
    • 从软件设计者的角度：Service层中不需要额外功能

  4. 以卖房为案例，房东向房屋中介代理自己的房子，自己只负责签合同和收钱（核心功能），其他的带看房屋、宣传（额外功能），引入房屋中介这个代理类。

    在这里插入图片描述

2. 代理设计模式

2.1 概念

  • 通过代理类，为原始类(目标)增加额外的功能
  • 好处：有利于原始类(目标)的维护

2.2 名词解释

  • **目标类(原始类)：**指的是业务类（核心功能—>业务运算、DAO调用）
  • **目标方法(原始方法)：指的是目标类(原始类)**中的方法
  • **额外功能(附加功能)：**日志、事务、性能

2.3 代理开发的核心要素

代理类 = 目标类(原始类) + 额外功能 + 目标类(原始类)实现相同的接口

//房东(目标类)
public interface UserService{
    m1();
    m2();
}
//实现目标类中的方法（业务运算、DAO调用）
public class UserServiceIMpl implements UserService{
    m1();
    m2();
}
//房屋中介(代理类)，实现与目标类相同的接口
public class UserServiceProxy implements UserService{
    m1();
    m2();
}

2.4 静态代理编码

**静态代理：**为每一个原始类，手工编写一个代理类

public interface UserService {
    public void register(User user);
    public User login(String username, String password);
}

public class UserServiceImpl implements UserService {

    @Override
    public void register(User user) {
        System.out.println("UserServiceImpl register");
    }

    @Override
    public User login(String username, String password) {
        System.out.println("UserServiceImpl login");
        return null;
    }
}

public class UserServiceProxy implements UserService {
    private UserService userService = new UserServiceImpl();

    @Override
    public void register(User user) {
        System.out.println("---log---");
        userService.register(user);

    }
    @Override
    public User login(String username, String password) {
        System.out.println("---log---");
        return userService.login(username, password);
    }
}

调用者调用的就是代理类UserServiceProxy，既有核心功能，又增加了额外功能，并且原来的UserServiceImpl并没有发生变化。

2.5 静态代理存在的问题

  1. 每一个原始类，都需要一个代理类，导致静态代理文件数量过多，不利于项目管理。

    UserServiceImpl --> UserServiceProxy
OrderServiceIMpl --> OrderServiceProxy

  2. 代理类中的额外功能修改复杂，维护性差。

2. Spring的动态代理开发

概念：通过代理类为原始类(目标类)增加额外功能。

好处：有利于原始类(目标类)的维护。

2.1 搭建开发环境

<dependency>
<groupId>org.springframework</groupId>
<artifactId>spring-aop</artifactId>
<version>5.1.14.RELEASE</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.aspectj</groupId>
<artifactId>aspectjrt</artifactId>
<version>1.8.8</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.aspectj</groupId>
<artifactId>aspectjweaver</artifactId>
<version>1.8.3</version>
</dependency>

2.2 Spring动态代理的开发步骤

  1. 创建原始对象(目标对象)

    public class UserServiceImpl implements UserService {

    @Override
    public void register(User user) {
        System.out.println("UserServiceImpl register");
    }

    @Override
    public User login(String username, String password) {
        System.out.println("UserServiceImpl login");
        return null;
    }
}

    <bean id="userService" class="edu.hzb.proxy.SpringDramaticProxy.UserServiceImpl"/>

  2. 实现额外功能MethodBeforeAdvice接口

    public class Before implements MethodBeforeAdvice {
    /**
    	把需要在原始方法执行之前的额外功能，卸载before接口中
    */
    @Override
    public void before(Method method, Object[] objects, Object o) throws Throwable {
        System.out.println("---method before advice log---");
    }
}

    <bean id="before" class="edu.hzb.proxy.SpringDramaticProxy.Before"/>

  3. 定义切入点

    <aop:config>
    <!-- 在所有的方法中都添加切入点，都加入额外功能-->
        <aop:pointcut id="pc" expression="execution(* *(..))"/>
     </aop:config>

    切入点：额外功能在方法中加入的位置

    由程序员根据自己的需要，决定将额外功能加入给哪个原始方法

  4. 将2、3整合，将额外功能切入到方法中

    <aop:config>
        <!-- 在所有的方法中都添加切入点，都加入额外功能-->
        <aop:pointcut id="pc" expression="execution(* *(..))"/>
        <aop:advisor advice-ref="before" pointcut-ref="pc"/>
     </aop:config>

  5. 调用

    目的：获得Spring工厂创建的动态代理对象，并且进行调用

    注意：

    • Spring工厂通过原始对象的id值获得的是代理对象，而不是原始对象
    • 获得代理对象后，可以通过声明接口类型，进行对象的存储
    @Test
    public void test2(){
        ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("/applicationContext.xml");
        edu.hzb.proxy.SpringDramaticProxy.UserService userService = (edu.hzb.proxy.SpringDramaticProxy.UserService) context.getBean("userService");
        //虽然没有创建代理类，但是此时userService的运行类型确实是代理类类型：class com.sun.proxy.$Proxy12
        System.out.println(userService.getClass());
        userService.register(new User());
        userService.login("zhangsan", "zhangsan");
    }

    2.3 动态代理细节分析

    1. Spring创建的动态代理类在哪里？

      Spring框架在运行时，通过动态字节码技术，在JVM中创建的，运行在JVM内部，等程序结束后，会和JVM一起消失。

    2. 什么叫动态字节码技术？

      通过第三方动态字节码框架，在JVM中创建对应类的字节码，进而创建对象，当虚拟机结束后，动态字节码也会跟着消失。

    3. 结论：

      1. 动态代理不需要定义类文件，都是JVM运行过程中创建的，所以不会造成静态代理出现类文件数量过多，影响项目管理的问题
      2. 动态代理编程简化代理的开发。在额外功能不改变的前提下，创建其他目标类(原始类)对象时，只需要指定原始(目标)对象即可
      在这里插入图片描述
      1. 动态代理额外功能的维护性大大提高，当额外功能发生变化时，不用修改代码，重新实现MethodBeforeAdvice接口即可，遵循"关闭修改，打开扩展"。

3. Spring动态代理详解

3.1 额外功能详解

MethodBeforeAdvice分析

MethodBeforeAdvice接口作用：额外功能运行在原始方法执行之前，进行额外功能操作。

public class Before implements MethodBeforeAdvice {
    /**
     *作用：将运行在原始方法执行之前需要运行的额外功能，书写在Before方法中
     *参数：
     * Method：额外功能需要添加的原始方法
     *         login
     *         register
     * Object[] : 额外功能增加给的那个原始方法的参数
     *         (String, String)
     *         (User)
     * Object：额外功能增加的那个原始对象
     *         UserServiceImpl
     *
     */
    @Override
    public void before(Method method, Object[] objects, Object o) throws Throwable {
        System.out.println("---new method before advice log---");
    }
}

Before方法在实战中，会根据需要进行使用，不一定会用到，也可能都用不到（大概率不会用）

MethodInterceptor方法拦截器

MethodInterceptor接口作用：额外功能可以根据需要运行在原始方法执行 前、后、前后。

public class Around implements MethodInterceptor {
    /**
    *作用：额外功能卸载invoke方法中
    *参数：MethodInvocation（等价于Method）：额外功能所增加给的那个原始方法
    *原始方法的执行：methodInvocation.proceed();
    *返回值：原始方法的返回值
    */
    @Override
    public Object invoke(MethodInvocation methodInvocation) throws Throwable {
        Object ret = methodInvocation.proceed();
        return ret;
    }
}

  1. 额外功能运行在原始方法执行之前

    public class Around implements MethodInterceptor {
    @Override
    public Object invoke(MethodInvocation methodInvocation) throws Throwable {
        System.out.println("额外功能执行在原始方法之前");
        //这一行是执行原始方法，不写就不会执行原始方法
        Object ret = methodInvocation.proceed();
        return ret;
    }
}

  2. 额外功能运行在原始方法执行之后

    public class Around implements MethodInterceptor {
    @Override
    public Object invoke(MethodInvocation methodInvocation) throws Throwable {
        //这一行是执行原始方法，不写就不会执行原始方法
        Object ret = methodInvocation.proceed();
        System.out.println("额外功能执行在原始方法之后");
        return ret;
    }
}

  3. 额外功能运行在原始方法执行前、后

    public class Around implements MethodInterceptor {
    @Override
    public Object invoke(MethodInvocation methodInvocation) throws Throwable {
        System.out.println("额外功能执行在原始方法之前");
        //这一行是执行原始方法，不写就不会执行原始方法
        Object ret = methodInvocation.proceed();
        System.out.println("额外功能执行在原始方法之后");
        return ret;
    }
}

  4. 额外功能运行在原始方法抛出异常的时候

    public class Around implements MethodInterceptor {
    @Override
    public Object invoke(MethodInvocation methodInvocation) throws Throwable {
        Object ret = null;
        try {
            ret = methodInvocation.proceed();
        } catch (Throwable e) {
            System.out.println("额外功能运行在原始方法抛出异常的时候");
            e.printStackTrace();
        }
        return ret;
    }
}

  5. MethodInterceptor接口的invoke可以影响原始方法的返回值

    public class Around implements MethodInterceptor {
    @Override
    public Object invoke(MethodInvocation methodInvocation) throws Throwable {
        Object ret = methodInvocation.proceed();
        //return ret;原始方法的返回结果是ret，但是我们可以认为影响方法的返回值，让它不返回ret
        return false;
    }
}

3.2 切入点详解

切入点决定了额外功能加入的位置（主要是方法中）

<!-- 定义一个切入点pc，execution(* *(..))表示匹配所有的方法-->
<aop:pointcut id="pc" expression="execution(* *(..))"/>
  1. exexution()：切入点函数
  2. * *(..)：切入点表达式
3.2.1 切入点表达式

  1. 方法切入点

    **方法切入点：**指定方法加上额外功能

    语法：

    方法定义和切入点表达式定义类似：
public void add(int i, int j);
      *      *(..)
 
* *(..) --> 表示所有方法
* 	--> 匹配方法的修饰符和返回值，比如(public void)
* 	--> 方法名，比如add
() 	--> 参数列表
.. 	--> 匹配所有参数，对参数没有要求（是否有参数，参数个数，参数类型都没有要求）


    <!-- 定义login方法为切入点-->
<aop:pointcut id="pc" expression="exexution(* login(..))"/>

<!-- 定义register方法为切入点-->
<aop:pointcut id="pc" expression="exexution(* register(..))"/>

<!-- 定义login方法并且login方法有两个字符串类型的参数作为切入点-->
<aop:pointcut id="pc" expression="execution(* login(String, String))"/>

<!-- 定义非java.lang包下面的类型为方法参数，必须要写全限定类型-->
<aop:pointcut id="pc" expression="execution(* register(com.hzb.proxy.User))"/>

<!-- 精准定义某个方法作为切入点-->
<aop:pointcut id="pc" expression="exexution(* com.edu.hzb.proxy.UserServiceImpl.login(String, String))"/>

    总结：

    • 非java.lang包下面的类型为方法参数，必须要写全限定类型
    • 精准定义某个方法，需要写到包名.类名.方法名

  2. 类切入点

    **类切入点：**指定特定类作为切入点(额外功能加入的位置)，这个类中的所有方法，都会加上对应的额外功能

    语法：

    <!-- 类中的所有方法都加入额外功能-->
<aop:pointcut id="pc" expression="executiion(* com.edu.hzb.proxy.UserServiceImpl.*(..))"/>

    <!-- 忽略包-->
<!-- 类只存在一级包，例如com.UserServiceImpl，只有com是包名-->
<aop:pointcut id="pc" expression="execution(* *.UserServiceImpl.*(..))"/>

<!-- 类存在多级包，例如com.edu.hzb.proxy.UserServiceImpl，com.edu.hzb.proxy是包名-->
<aop:pointcut id="pc" expression="exexution(* *..UserServiceImpl.*(..))"/>

  3. 包切入点(实战较多)

    **包切入点：**指定包作为额外功能加入的位置，包中的所有类及其方法都会加入额外的功能

    语法：

    <!-- 切入点是包中的所有类，必须在proxy中，不能在proxy包的子包中-->
<aop:pointcut id="pc" expression="execution(* com.edu.hzb.proxy.*.*(..))"/>

<!-- 切入点当前包及其子包都生效-->
<aop:pointcut id="pc" expression="execution(* com.edu.hzb.proxy..*.*(..))"/>
3.2.2切入点函数
切入点函数类型

切入点函数：用于执行切入点表达式，包含以下几种：

  1. execution

    execution：最为重要的切入点函数，功能最全，可以执行方法切入点表达式、类切入点表达式、包切入点表达式。

    弊端：execution执行切入点表达式，书写麻烦

    **注意：**其他的切入点函数，是为了简化execution的书写复杂度，功能上完全一致

  2. args

    args：主要用于方法参数的匹配

    <!-- 方法参数必须是两个字符串类型的参数-->
<!--使用execution函数-->
<aop:pointcut id="pc" expression="execution(* *(String,String))"/>

<!--使用args函数-->
<aop:pointcut id="pc" expression="args(String,String)"/>

  3. within

    within：主要用于进行类、包切入点表达式匹配

    <!--切入点为UserServiceImpl这个类-->
<!-- 使用execution函数-->
<aop:pointcut id="pc" expression="execution(* *..UserServiceImpl.*)"/>
<!--使用within函数-->
<aop:pointcut id="pc"  expression="with(*..UserServiceImpl)"

    <!-- 切入点为com.edu.hzb.proxy包-->
<!--使用execution函数-->
<aop:pointcut id="pc" expression="execution(* com.edu.hzb.proxy..*.*(..))"/>
<!--使用within函数-->
<aop:pointcut id="pc" expression="within(com.edu.hzb.proxy..*)"/>

  4. @annotation

    @annotation：为具有指定注解的方法加上额外功能

    //定义一个注解Log
@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface Log {
}

    使用了Log注解的方法加上额外功能

    <aop:pointcut id="pc" expression="@annotation(edu.hzb.proxy.Log)"/>
切入点函数的逻辑运算

切入点的逻辑运算指的是整合多个切入点函数一起配合工作，进而完成更为复杂的需求。

  1. and与操作

    <!-- 切入点为login方法，并且参数为两个字符串类型-->

<!-- 只使用execution函数-->
<aop:pointcut id="pc" expression="execution(* login(String,String))"/>

<!-- execution和args联合使用-->
<aop:pointcut id="pc" expression="execution(* login(..)) and args(String,String)"/>

    **注意：**与操作不能用于同种类型的切入点函数

    <!-- 不存在名称同时为register和login的方法，这种写法是错误的-->
<aop:pointcut id="pc" expression="execution(* login(..)) and execution(* register(..))"/>

  2. or或操作

    <!-- 切入点是register方法和login方法-->
<aop:pointcut id="pc" expression="execution(* login(..)) or execution(* register(..))"/>

    注意：或操作是可以用于不同类型的切入点函数

学习哔哩哔哩《孙哥讲Spring5》视频所做的笔记

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