利用JAVA的动态属性之反射原理实现一个简单AOP容器 - AOP的实现原理分析

AOP：Aspect Oriented Programming，意为面向切面/局部的程序设计。它是面向对象的程序设计的一种延伸。 本文试图通过使用Java本身的动态属性，来实现一个具有简单的AOP功能的容器。 开始理解起来可能比较费劲，但我们可以通过一个通俗说明来这样理解AOP的概念，就是使用AOP可以不用修改原有的代码，而可以追加新的功能。 比如，我们用AOP实现了用户登陆（判断ID与密码是否正确）功能，现在我们要求在用户登陆时用LOG记录用户登陆的情况。一般的做法是直接修改已有的登陆逻辑代码，但使用AOP，可以不用修改原有的代码而完成此功能。 本文试图通过使用Java本身的动态代理功能，来实现一个具有简单的AOP功能的容器。从而帮助大家对AOP有个大概的认识。 Java动态代理功能 首 先，我们简单介绍一下Java动态代理功能。JAVA的动态代理功能主要通过java.lang.reflect.Proxy类与 java.lang.reflect.InvocationHandler接口完成，这里正是通过它们实现一个简单的AOP容器的。其实，像JBoss AOP等其他动态AOP框架也都是通过Proxy和InvocationHandler来实现的。 Java从JDK1.3开始提供动态代理（Java Proxy）功能。 所谓动态代理，即通过代理类：Proxy的代理，接口和实现类之间可以不直接发生联系，而可以在运行期（Runtime）实现动态关联。 AOP（Aspect Oriented Programming）：面向切面编程，其中的一种实现方法便是用Proxy来实现的。 Java Proxy只能代理接口，不能代理类。 Java Proxy功能主要通过java.lang.reflect.Proxy类与java.lang.reflect.InvocationHandler接口实现。 java.lang.reflect.Proxy （代理类） > ProxyInterface（被代理的接口）> InvocationHandler（关联类）> Class（可以在InvocationHandler中被调用）。它们之间的关系可以用下面的流程图来表示： 动态代理类：Proxy 被代理的接口 InvocationHandler实现类 代理类 实际上的调用关系可以用下面的流程图来表示: Proxy.newProxyInstance XxxxInterface xx = $ProxyN(N=0,1,2…) XxxxInterface.calledMethod $ProxyN.calledMethod InvocationHandler.invoke method.invoke(obj, args) obj.calledMethod Proxy. newProxyInstance的参数：必须传送以下3个参数给Proxy. newProxyInstance方法：ClassLoader，Class[]，InvocationHandler。其中参数2为被代理的接口 Class，参数3为实现InvocationHandler接口的实例。 可以通过Proxy. newProxyInstance方法得到被代理的接口的一个实例（instance），该实例由newProxyInstance方法动态生成，并实现了该接口。 当程序显示调用接口的方法时，其时是调用该实例的方法，此方法又会调用与该实例相关联InvocationHandler的invoke方法。 这样我们可以在InvocationHandler.invoke方法里调用某些处理逻辑或真正的逻辑处理实现类。 用Java Proxy实现AOP容器 面我们使用Java Proxy来实现一个简单的AOP容器。 文件列表： 文件名 说明 AopInvocationHandlerImpl.java 该类实现了java.lang.reflect.InvocationHandler接口，我们通过它记录LOG信息 AopContainer.java 简单的AOP容器，通过它把IDoBusiness与AopInvocationHandlerImpl关联起来 IDoBusiness.java 逻辑处理接口 DoBusiness.java 逻辑处理实现类 TestAop.java 测试类 简单的AOP容器： AopContainer.java package com.test.aop.framework; import java.lang.reflect.Proxy; /** * A Simple AOP Container * */ public class AopContainer { public static <T> T getBean(Class<T> interfaceClazz, final T obj) { assert interfaceClazz.isInterface(); return (T) Proxy.newProxyInstance(interfaceClazz.getClassLoader(), new Class[] { interfaceClazz },new AopInvocationHandlerImpl(obj)); } public static Object getBean(final Object obj) { return Proxy.newProxyInstance(obj.getClass().getClassLoader(), obj.getClass().getInterfaces(), new AopInvocationHandlerImpl(obj)); } } 第一个getBean方法通过2个参数（第一个参数为被代理的接口，第二个参数为被代理的类实例） 第二个getBean方法只有一个参数，就是类的实例。该类必须实现1个以上的接口。本文的例子并没有使用到该方法，所以这里顺便介绍一下它的使用方法。比如有一个类HelloWorld实现了接口IHelloWorld1和IHelloWorld2，那么可以通过 HelloWorld helloWorld = new HelloWorld(); IHelloWorld1 helloWorld1 = (IHelloWorld1)AopContainer.getBean(helloWorld); //或 IHelloWorld2 helloWorld2 = (IHelloWorld2)AopContainer.getBean(helloWorld); 调用。当然很多时候都不会直接用new HelloWorld()生成HelloWorld实例，这里为了简便，就直接用new生成HelloWorld实例了。 实现InvocationHandler接口的中间类： AopInvocationHandlerImpl.java package com.test.aop.framework; import java.lang.reflect.InvocationHandler; import java.lang.reflect.Method; public class AopInvocationHandlerImpl implements InvocationHandler { private Object bizPojo; public AopInvocationHandlerImpl(Object bizPojo) { this.bizPojo = bizPojo; } /* * (non - Javadoc) * * @see java.lang.reflect.InvocationHandler#invoke(java.lang.Object, *java.lang.reflect.Method, java.lang.Object[]) */ public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable { Object o = null; try { System.out.println("Start:" + method.getName()); o = method.invoke(bizPojo, args); System.out.println("End:" + method.getName()); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); System.out.println("Exception Occured!" + e.getMessage()); // excetpion handling. } return o; } } AopInvocationHandlerImpl.invoke方法的第一个参数为代理类，在我们这个例子里为 java.lang.reflect.Proxy类的一个实例。第二个参数Method，为被代理的接口的方法调用（实际上是自动生成代理类的方法调 用），第三个方法为方法调用的参数。 我们通过在AopInvocationHandlerImpl.invoke方法里的method.invoke(bizPojo, args)来调用bizPojo类的与被代理接口的同名方法。这里，bizPojo必须实现了被代理的接口。 在我们的例子里，我们在实际上被调用的业务逻辑方法的前后输出了日志信息。 实际上的逻辑处理类。该类实现了被代理的接口：IDoBusiness。 DoBusiness.java package com.test.aop.framework; /** * A business class * */ public class DoBusiness implements IDoBusiness { public void printNothing() { System.out.println("Just Say Hello!"); } public void throwException() { throw new RuntimeException("throw Exception from DoBusiness.throwException()"); } } 被代理的接口定义： IDoBusiness.java package com.test.aop.framework; /** * interface for business logic process * */ public interface IDoBusiness { public void printNothing(); public void throwException(); } 测试类： TestAop.java package com.test.aop.framework; /** * Test AOP * */ public class TestAop { /** * @param args */ public static void main(String[] args) { DoBusiness doBusiness = new DoBusiness(); IDoBusiness idoBusiness = AopContainer.getBean(IDoBusiness.class, doBusiness); idoBusiness.printNothing(); idoBusiness.throwException(); } } 总结： 本文通过Java Proxy实现了一个简单地AOP容器。也简单地展示了AOP的基本实现原理，实际上可以以此为基础实现一个功能完善的AOP容器。