Java AOP的底层实现原理

一、什么是AOP

1、AOP：Aspect Oriented Programming（面向切面编程），OOP是面向对象编程，AOP是在OOP基础之上的一种更高级的设计思想。

2、OOP和AOP之间也存在一些区别，OOP侧重于对象的提取和封装。----封装对象

AOP侧重于方面组件，方面组件可以理解成封装了通用功能的组件，方面组件可以通过配置方式，灵活地切入到某一批目标对象方法上。----封装功能

3、AOP用于处理系统中分布于各个模块的横切关注点，比如事务管理、日志、缓存等。

二、AOP代理

1.AOP实现的关键，在于AOP框架自动创建的AOP代理，AOP代理主要分为静态代理和动态代理，静态代理的代表为AspectJ；而动态代理则以Spring AOP为代表。

2.使用AspectJ的编译时增强，实现AOP。

之前提到，AspectJ是静态代理的增强。所谓的静态代理，就是AOP框架会在编译阶段生成AOP代理类，因此也称为编译时增强。

3.举个实例来说。首先我们有一个普通的Hello类：

public class Hello { 

    public void sayHello() { 
        System.out.println("hello"); 
    } 

    public static void main(String[] args) { 
        Hello h = new Hello(); 
        h.sayHello(); 
    }
}

4.使用AspectJ编写一个Aspect：

public aspect TxAspect { 
    void around:call(void Hello.sayHello()) {
         System.out.println("开始事务。。。");
         proceed(); 
         System.out.println("结束事务。。。"); 
    } 
}

5.这里模拟了一个事务的场景，类似于Spring的声明式事务。使用AspectJ的编译器编译：

ajc -d . Hello.java TxAspect.aj

编译完成之后，再运行Hello类，可以看到以下输出：

1）开始事务。。。
2）hello
3）结束事务。。。

显然，AOP已经生效了。这就是AspectJ的静态代理，它会在编译阶段将Aspect织入Java字节码中，运行的时候就是经过增强之后的AOP对象。proceed方法就是回调执行被代理类中的方法。

三、使用Spring AOP

1.与AspectJ的静态代理不同，Spring AOP使用的是动态代理。所谓的动态代理，就是说AOP框架不会去修改字节码，而是在内存中临时为方法生成一个AOP对象，这个AOP对象包含了目标对象的全部方法，并且在特定的切点做了增强处理，并回调原对象的方法。

2.Spring AOP中的动态代理，主要有两种方式：JDK动态代理和CGLIB动态代理。JDK动态代理通过“反射”来接收被代理的类，并且要求被代理的类必须实现一个接口。JDK动态代理的核心是InvocationHandler接口和Proxy类。如果目标类没有实现接口，那么Spring AOP会选择使用CGLIB来动态代理目标类。

3.CGLIB（Code Generation Library），是一个代码生成的类库，可以在运行时动态地生成某个类的子类。注意，CGLIB是通过继承的方式做的动态代理，因此如果某个类被标记为final，那么它是无法使用CGLIB做动态代理的。

四、JDK动态代理

1.为了验证以上的说法，可以做一个简单的测试。首先测试实现接口的情况。

2.定义一个接口：

public interface Person { 
    void sayHello(String name); 
}

3.实现类：

@Component 
public class Chinese implements Person { 

    @Timer 
    @Override 
    public void sayHello(String name) { 
        System.out.println("-- sayHello()--");  
    }; 

    public void eat(String food) { 
        System.out.println("我正在吃：" + food); 
    } 
}

这里的@Timer注解，是自定义的一个普通注解，用来标记Pointcut。
4.定义Aspect：

@Aspect 
@Component 
public class AdviceTest { 

    @Pointcut("annotation(com.spring.aop.Timer)") 
    public void pointcut() {
 
    } 

    @Before("pointcut()") 
    public void before() {
        System.out.println("before"); 
    } 
}

 

5.运行：

@SpringBootApplication 
@RestController 
public class SpringBootDemoApplication { 

    // 这里必须使用Person接口做注入 
    @Autowired 
    private Person chinese; 

    @RequestMapping("/test") 
    public void test() { 
        chinese.sayHello("listen"); 
        System.out.println(chinese.getClass()); 
    } 

    public static void main(String[] args) {                                         
        SpringApplication.run(SpringBootDemoApplication.class, args); 
    } 
}

 

6.输出：

1）before
2）-- sayHello() --
3）class com.sun.proxy.$Proxy53

可以看到类型是class com.sun.proxy.$Proxy53，也就是前面提到的Proxy类，因此这里Spring AOP使用了JDK的动态代理。

五、CGLIB动态代理

1.再来看看不实现接口的情况，修改Chinese类：

@Component
public class Chinese {

    @Timer
    public void sayHello(String name) {
        System.out.println("-- sayHello() --"); 
    };

    public void eat(String food) {
        System.out.println("我正在吃：" + food);
    }
}

2.定义Aspect。

3.运行：

@SpringBootApplication 
@RestController 
public class SpringBootDemoApplication { 

    // 直接用Chinese类注入 
    @Autowired private Chinese chinese; 
    @RequestMapping("/test") 
    public void test() { 
        chinese.sayHello("listen"); 
        System.out.println(chinese.getClass()); 
    } 

    public static void main(String[] args) {         
        SpringApplication.run(SpringBootDemoApplication.class, args); 
    } 
}

4.输出：

1）before
2）-- sayHello() --
3）class com.spring.aop.Chinese

可以看到类被CGLIB增强了，也就是动态代理。这里的CGLIB代理就是Spring AOP的代理，这个类也就是所谓的AOP代理，AOP代理类在切点动态地织入了增强处理。