一、何为aop
AOP(Aspect-Oriented Programming)面向方面编程,可以说是OOP(Object-Oriented Programing)面向对象编程的补充和完善。AOP(面向切面编程)与OOP(面向对象编程)的区别是什么。其实AOP与OOP可以理解为不在同一层面上的两个独立的定义。也就是说其实这两个东西没法去做一个对等的比较,OOP专注于对象,我们利用对象的属性,行为来解决现实中的问题,而AOP则用来在使用OOP解决问题的过程中增强解决问题的能力,实现更好的模块化。
AOP编程思想,它利用一种称为“横切”的技术,剖解开封装的对象内部,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,并将其名为“Aspect”,即方面。所谓“方面”,简单地说,就是将那些与业务无关,却为业务模块所共同调用的逻辑或责任封装起来,便于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代表的是一个横向的关系,如果说“对象”是一个空心的圆柱体,其中封装的是对象的属性和行为;那么面向方面编程的方法,就仿佛一把利刃,将这些空心圆柱体剖开,以获得其内部的消息。而剖开的切面,也就是所谓的“方面”了。然后它又以巧夺天功的妙手将这些剖开的切面复原,不留痕迹。
二、编程中的aop
aop并非在spring首先引入的,而是由来已久,他是前人智慧的结晶,仔细寻找就能发现其踪迹。
第一次接触servlet 过滤器 filter乱码的解决
默认的解决乱码的思路是在每个方法中写request.setCharacterEncoding("UTF-8");并且有其局限性,代码也不够简介明了,filter的出现打破了这个局限,在请求之前做响应的操作。
<filter>
<filter-name>EncodingFilter</filter-name>
<filter-class>com.mingxungu.filter.EncodingFilter</filter-class>
</filter>
<filter-mapping>
<filter-name>EncodingFilter</filter-name>
<url-pattern>/*</url-pattern>
</filter-mapping>
原理:通过过滤器拦截所有的请求,对中文乱码的解决通过一个拦截器类统一进行解决。
原理图:
第二次接触Java的动态代理
代码:
//JDK动态代理
public class UserServiceProxyFactory implements InvocationHandler {
public UserServiceProxyFactory(UserService us) {
super();
this.us = us;
}
private UserService us;
public UserService getUserServiceProxy(){
//生成动态代理
UserService usProxy = (UserService) Proxy.newProxyInstance(UserServiceProxyFactory.class.getClassLoader(),
UserServiceImpl.class.getInterfaces(),
this);
//返回
return usProxy;
}
@Override
public Object invoke(Object arg0, Method method, Object[] arg2) throws Throwable {
//额外的责任
System.out.println("打开事务!");
//执行主体方法
Object invoke = method.invoke(us, arg2)
//额外的责任
System.out.println("提交事务!");return invoke;
}
}
原理:点击查看动态代理的原理 invoke()主体方法,通过java的反射机制 Object invoke = method.invoke(us, arg2)获取执行主体方法,在前后加入与业务无关的额外的方法
原理图:
第三次接触struts拦截器Interceptor
我们发现在jsp中定义好name属性值,根据 对象名.属性名(user.name)的方式在Action中获取对象的时候其属性值已经被塞入其中。这不得不归功于Interceptor。
我们struts的一个重要功能之一就是参数赋值,我们就回顾一下其源码实现
@Override
public String doIntercept(ActionInvocation invocation) throws Exception {
Object action = invocation.getAction();//获取当前执行的Action对象
if (!(action instanceof NoParameters)) {//判断Action是否实现了NoParameters接口,实现该接口表示该Action没有任何请求参数
ActionContext ac = invocation.getInvocationContext();//获取ActionContext对象
final Map<String, Object> parameters = retrieveParameters(ac);//获取请求参数Map
//省略...
if (parameters != null) {//如果请求参数不为null
Map<String, Object> contextMap = ac.getContextMap();//获取ActionContext内部的context Map,即OgnlContext对象
try {
//省略...
ValueStack stack = ac.getValueStack();//获取值栈
setParameters(action, stack, parameters);//为值栈设置参数
} finally {
//省略...
}
}
}
return invocation.invoke();//调用下一个拦截器
}
setParameters方法才是ParametersInterceptor拦截器的主要逻辑protected void setParameters(Object action, ValueStack stack, final Map<String, Object> parameters) {
ParameterNameAware parameterNameAware = (action instanceof ParameterNameAware)
? (ParameterNameAware) action : null;//判断Action有无实现ParameterNameAware接口
Map<String, Object> params;
Map<String, Object> acceptableParameters;//合法参数集合
//判断参数设置是否有序,ordered默认为false,即无序
if (ordered) {
params = new TreeMap<String, Object>(getOrderedComparator());//如果有序则要获取比较器
acceptableParameters = new TreeMap<String, Object>(getOrderedComparator());
params.putAll(parameters);
} else {
params = new TreeMap<String, Object>(parameters);
acceptableParameters = new TreeMap<String, Object>();
}
//迭代请求参数
for (Map.Entry<String, Object> entry : params.entrySet()) {
String name = entry.getKey();
//判断参数是否合法,如果Action实现了ParameterNameAware则acceptableName(name)返回true且parameterNameAware.acceptableParameterName(name)
//也返回true该参数才是合法的;如果Action没有实现ParameterNameAware则参数是否合法由acceptableName(name)方法决定
boolean acceptableName = acceptableName(name) && (parameterNameAware == null || parameterNameAware.acceptableParameterName(name));
//如果参数合法
if (acceptableName) {
acceptableParameters.put(name, entry.getValue());//把合法参数添加到合法参数集合中
}
}
ValueStack newStack = valueStackFactory.createValueStack(stack);
//省略...
for (Map.Entry<String, Object> entry : acceptableParameters.entrySet()) {//迭代合法参数
String name = entry.getKey();//参数名
Object value = entry.getValue();//参数值
try {
newStack.setValue(name, value);//将该参数设置到ValueStack中
} catch (RuntimeException e) {
//省略...
}
}
//省略...
//看该方法的名称是将合法参数添加到ActionContext中,但在该拦截器中,该方法为空实现,无任何代码
//该方法被声明为protected,即子类可以覆盖该方法以改变行为
addParametersToContext(A
原理:查看源码不难发现使用的是Interceptor拦截器获取request中的键值对和值栈中找有相应setter方法的对象进行赋值。
原理图:
三、spring aop
首先了解其中几个名词
Pointcut (切入点):目标对象,已经增强的饭方法。
Joinpoint (连接点):目标对象中,所有可以增强的方法。
Advice(通知/增强):增强的代码。
Target (目标对象):被通知的对象。
Weaving(织入):将通知应用到切入点的过程。
Proxy (代理):将通知织入到目标对象之后,形成的代理对象。
Aspect(切面):切入点+通知
spring 的 aop的原理
spring使用动态代理来实现aop的。spring提供了两种方式来生成代理对象: JDK Proxy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。下面我们来研究一下Spring如何使用JDK来生成代理对象,具体的生成代码放在JdkDynamicAopProxy这个类中,相关代码:
/**
* <ol>
* <li>获取代理类要实现的接口,除了Advised对象中配置的,还会加上SpringProxy, Advised(opaque=false)
* <li>检查上面得到的接口中有没有定义 equals或者hashcode的接口
* <li>调用Proxy.newProxyInstance创建代理对象
* </ol>
*/
public Object getProxy(ClassLoader classLoader) {
if (logger.isDebugEnabled()) {
logger.debug("Creating JDK dynamic proxy: target source is " +this.advised.getTargetSource());
}
Class[] proxiedInterfaces =AopProxyUtils.completeProxiedInterfaces(this.advised);
findDefinedEqualsAndHashCodeMethods(proxiedInterfaces);
return Proxy.newProxyInstance(classLoader, proxiedInterfaces, this);
}
我们知道InvocationHandler是JDK动态代理的核心,生成的代理对象的方法调用都会委托到InvocationHandler.invoke()方法。而通过JdkDynamicAopProxy的签名我们可以看到这个类其实也实现了InvocationHandler,下面我们就通过分析这个类中实现的invoke()方法来具体看下Spring AOP是如何织入切面的。public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throwsThrowable {
MethodInvocation invocation = null;
Object oldProxy = null;
boolean setProxyContext = false;
TargetSource targetSource = this.advised.targetSource;
Class targetClass = null;
Object target = null;
try {
//eqauls()方法,具目标对象未实现此方法
if (!this.equalsDefined && AopUtils.isEqualsMethod(method)){
return (equals(args[0])? Boolean.TRUE : Boolean.FALSE);
}
//hashCode()方法,具目标对象未实现此方法
if (!this.hashCodeDefined && AopUtils.isHashCodeMethod(method)){
return newInteger(hashCode());
}
//Advised接口或者其父接口中定义的方法,直接反射调用,不应用通知
if (!this.advised.opaque &&method.getDeclaringClass().isInterface()
&&method.getDeclaringClass().isAssignableFrom(Advised.class)) {
// Service invocations onProxyConfig with the proxy config...
return AopUtils.invokeJoinpointUsingReflection(this.advised,method, args);
}
Object retVal = null;
if (this.advised.exposeProxy) {
// Make invocation available ifnecessary.
oldProxy = AopContext.setCurrentProxy(proxy);
setProxyContext = true;
}
//获得目标对象的类
target = targetSource.getTarget();
if (target != null) {
targetClass = target.getClass();
}
//获取可以应用到此方法上的Interceptor列表
List chain = this.advised.getInterceptorsAndDynamicInterceptionAdvice(method,targetClass);
//如果没有可以应用到此方法的通知(Interceptor),此直接反射调用 method.invoke(target, args)
if (chain.isEmpty()) {
retVal = AopUtils.invokeJoinpointUsingReflection(target,method, args);
} else {
//创建MethodInvocation
invocation = newReflectiveMethodInvocation(proxy, target, method, args, targetClass, chain);
retVal = invocation.proceed();
}
// Massage return value if necessary.
if (retVal != null && retVal == target &&method.getReturnType().isInstance(proxy)
&&!RawTargetAccess.class.isAssignableFrom(method.getDeclaringClass())) {
// Special case: it returned"this" and the return type of the method
// is type-compatible. Notethat we can't help if the target sets
// a reference to itself inanother returned object.
retVal = proxy;
}
return retVal;
} finally {
if (target != null && !targetSource.isStatic()) {
// Must have come fromTargetSource.
targetSource.releaseTarget(target);
}
if (setProxyContext) {
// Restore old proxy.
AopContext.setCurrentProxy(oldProxy);
}
}
}
获取可以应用到此方法上的通知链(Interceptor Chain),如果有,则应用通知,并执行joinpoint; 如果没有,则直接反射执行joinpoint。而这里的关键是通知链是如何获取的以及它又是如何执行的,下面逐一分析下。首先,从上面的代码可以看到,通知链是通过Advised.getInterceptorsAndDynamicInterceptionAdvice()这个方法来获取的,我们来看下这个方法的实现:
public List<Object>getInterceptorsAndDynamicInterceptionAdvice(Method method, Class targetClass) {
MethodCacheKeycacheKey = new MethodCacheKey(method);
List<Object>cached = this.methodCache.get(cacheKey);
if(cached == null) {
cached= this.advisorChainFactory.getInterceptorsAndDynamicInterceptionAdvice(
this,method, targetClass);
this.methodCache.put(cacheKey,cached);
}
returncached;
}
可以看到实际的获取工作其实是由AdvisorChainFactory. getInterceptorsAndDynamicInterceptionAdvice()这个方法来完成的,获取到的结果会被缓存。
下面来分析下这个方法的实现:/**
* 从提供的配置实例config中获取advisor列表,遍历处理这些advisor.如果是IntroductionAdvisor,
* 则判断此Advisor能否应用到目标类targetClass上.如果是PointcutAdvisor,则判断
* 此Advisor能否应用到目标方法method上.将满足条件的Advisor通过AdvisorAdaptor转化成Interceptor列表返回.
*/
publicList getInterceptorsAndDynamicInterceptionAdvice(Advised config, Methodmethod, Class targetClass) {
// This is somewhat tricky... we have to process introductions first,
// but we need to preserve order in the ultimate list.
List interceptorList = new ArrayList(config.getAdvisors().length);
//查看是否包含IntroductionAdvisor
boolean hasIntroductions = hasMatchingIntroductions(config,targetClass);
//这里实际上注册一系列AdvisorAdapter,用于将Advisor转化成MethodInterceptor
AdvisorAdapterRegistry registry = GlobalAdvisorAdapterRegistry.getInstance();
Advisor[] advisors = config.getAdvisors();
for (int i = 0; i <advisors.length; i++) {
Advisor advisor = advisors[i];
if (advisor instanceof PointcutAdvisor) {
// Add it conditionally.
PointcutAdvisor pointcutAdvisor= (PointcutAdvisor) advisor;
if(config.isPreFiltered() ||pointcutAdvisor.getPointcut().getClassFilter().matches(targetClass)) {
//TODO: 这个地方这两个方法的位置可以互换下
//将Advisor转化成Interceptor
MethodInterceptor[]interceptors = registry.getInterceptors(advisor);
//检查当前advisor的pointcut是否可以匹配当前方法
MethodMatcher mm =pointcutAdvisor.getPointcut().getMethodMatcher();
if (MethodMatchers.matches(mm,method, targetClass, hasIntroductions)) {
if(mm.isRuntime()) {
// Creating a newobject instance in the getInterceptors() method
// isn't a problemas we normally cache created chains.
for (intj = 0; j < interceptors.length; j++) {
interceptorList.add(new InterceptorAndDynamicMethodMatcher(interceptors[j],mm));
}
} else {
interceptorList.addAll(Arrays.asList(interceptors));
}
}
}
} else if (advisor instanceof IntroductionAdvisor){
IntroductionAdvisor ia =(IntroductionAdvisor) advisor;
if(config.isPreFiltered() || ia.getClassFilter().matches(targetClass)) {
Interceptor[] interceptors= registry.getInterceptors(advisor);
interceptorList.addAll(Arrays.asList(interceptors));
}
} else {
Interceptor[] interceptors =registry.getInterceptors(advisor);
interceptorList.addAll(Arrays.asList(interceptors));
}
}
return interceptorList;
}
这个方法执行完成后,Advised中配置能够应用到连接点或者目标类的Advisor全部被转化成了MethodInterceptor.接下来我们再看下得到的拦截器链是怎么起作用的。if (chain.isEmpty()) {
retVal = AopUtils.invokeJoinpointUsingReflection(target,method, args);
} else {
//创建MethodInvocation
invocation = newReflectiveMethodInvocation(proxy, target, method, args, targetClass, chain);
retVal = invocation.proceed();
}
从这段代码可以看出,如果得到的拦截器链为空,则直接反射调用目标方法,否则创建MethodInvocation,调用其proceed方法,触发拦截器链的执行,来看下具体代码 public Object proceed() throws Throwable {
// We start with an index of -1and increment early.
if (this.currentInterceptorIndex == this.interceptorsAndDynamicMethodMatchers.size()- 1) {
//如果Interceptor执行完了,则执行joinPoint
return invokeJoinpoint();
}
Object interceptorOrInterceptionAdvice =
this.interceptorsAndDynamicMethodMatchers.get(++this.currentInterceptorIndex);
//如果要动态匹配joinPoint
if (interceptorOrInterceptionAdvice instanceof InterceptorAndDynamicMethodMatcher){
// Evaluate dynamic method matcher here: static part will already have
// been evaluated and found to match.
InterceptorAndDynamicMethodMatcher dm =
(InterceptorAndDynamicMethodMatcher)interceptorOrInterceptionAdvice;
//动态匹配:运行时参数是否满足匹配条件
if (dm.methodMatcher.matches(this.method, this.targetClass,this.arguments)) {
//执行当前Intercetpor
returndm.interceptor.invoke(this);
}
else {
//动态匹配失败时,略过当前Intercetpor,调用下一个Interceptor
return proceed();
}
}
else {
// It's an interceptor, so we just invoke it: The pointcutwill have
// been evaluated statically before this object was constructed.
//执行当前Intercetpor
return ((MethodInterceptor) interceptorOrInterceptionAdvice).invoke(this);
}
}
部分代码参考:http://blog.csdn.net/moreevan/article/details/11977115/