spring aop原理 JDK動態代理和CGLIB動態代理

Spring的兩大特性是IOC和AOP
IOC負責將對象動態的注入到容器，從而達到一種需要誰就注入誰，什麼時候需要就什麼時候注入的效果。理解spring的ioc也很重要。
但是今天主要來和大家講講aop。
AOP 廣泛應用於處理一些具有橫切性質的系統級服務，AOP 的出現是對 OOP 的良好補充，用於處理系統中分佈於各個模塊的橫切關注點，比如事務管理、日誌、緩存等等。

AOP實現的關鍵在於AOP框架自動創建的AOP代理。
AOP代理主要分爲靜態代理和動態代理，

靜態代理的代表爲AspectJ；
動態代理則以Spring AOP爲代表

1，AspectJ
AspectJ是靜態代理的增強，採用編譯時生成 AOP 代理類，因此也稱爲編譯時增強，具有更好的性能。
缺點：但需要使用特定的編譯器進行處理
2，Spring AOP
Spring AOP使用的動態代理，運行時生成 AOP 代理類，所謂的動態代理就是說AOP框架不會去修改字節碼，而是在內存中臨時爲方法生成一個AOP對象，這個AOP對象包含了目標對象的全部方法，並且在特定的切點做了增強處理，並回調原對象的方法。
缺點：由於 Spring AOP 需要在每次運行時生成 AOP 代理，因此性能略差一些。
由於aspectj的使用還需要使用特定的編譯器進行處理，處理起來有點麻煩。今天重要來講解Spring AOP
Spring AOP動態代理主要有兩種方式，JDK動態代理和CGLIB動態代理。

JDK動態代理通過反射來接收被代理的類，並且要求被代理的類必須實現一個接口。JDK動態代理的核心是InvocationHandler接口和Proxy類。
如果目標類沒有實現接口，那麼Spring AOP會選擇使用CGLIB來動態代理目標類。CGLIB（Code Generation Library），是一個代碼生成的類庫，可以在運行時動態的生成某個類的子類（通過修改字節碼來實現代理）。
注意，CGLIB是通過繼承的方式做的動態代理，因此如果某個類被標記爲final，那麼它是無法使用CGLIB做動態代理的。
jdk和cglib動態代理來共同實現我們的aop面向切面的功能。

下面就來用簡單的代碼來演示下jdk和cglib動態代理的實現原理。
一，jdk動態代理實現AOP攔截

1，爲target目標類定義一個接口JdkInterface，這是jdk動態代理實現的前提

/**
 * Created by qcl on 2018/11/29
 * desc: jdk動態aop代理需要實現的接口
 */
public interface JdkInterface {
    public void add();
}

2,用我們要代理的目標類JdkClass實現上面我們定義的接口，我們的實驗目標就是在不改變JdkClass目標類的前提下，在目標類的add方法的前後實現攔截，加入自定義切面邏輯。這就是aop的魅力所在：代碼與代碼之間沒有耦合。

/**
 * Created by qcl on 2018/11/29
 * desc: 被代理的類，即目標類target
 */
public class JdkClass implements JdkInterface {
    @Override
    public void add() {
        System.out.println("目標類的add方法");
    }
}

3 ，到了關鍵的一步，用我們的MyInvocationHandler，實現InvocationHandler接口，並且實現接口中的invoke方法。仔細看invoke方法，就是在該方法中加入切面邏輯的。目標類方法的執行是由mehod.invoke(target,args)這條語句完成。

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

/**
 * Created by qcl on 2018/11/29
 * desc:這裏加入切面邏輯
 */
public class MyInvocationHandler implements InvocationHandler {
    private Object target;

    public MyInvocationHandler(Object target) {
        this.target = target;
    }

    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        System.out.println("before-------切面加入邏輯");
        Object invoke = method.invoke(target, args);//通過反射執行，目標類的方法
        System.out.println("after-------切面加入邏輯");
        return invoke;
    }
}

4，測試結果

/**
 * Created by qcl on 2018/11/29
 * desc:測試
 */
public class JdkTest {
    public static void main(String[] args) {
        JdkClass jdkClass = new JdkClass();
        MyInvocationHandler handler = new MyInvocationHandler(jdkClass);
        // Proxy爲InvocationHandler實現類動態創建一個符合某一接口的代理實例
        //這裏的proxyInstance就是我們目標類的增強代理類
        JdkInterface proxyInstance = (JdkInterface) Proxy.newProxyInstance(jdkClass.getClass().getClassLoader(),
                jdkClass.getClass()
                        .getInterfaces(), handler);
        proxyInstance.add();
        //打印增強過的類類型
        System.out.println("=============" + proxyInstance.getClass());

    }
}

執行上面測試類可以得到如下結果

可以看到，目標類的add方法前後已經加入了自定義的切面邏輯，AOP攔截機制生效了。再看class com.sun.proxy.$Proxy0。這裏進一步證明JDK動態代理的核心是InvocationHandler接口和Proxy類
二，cglib動態代理實現AOP攔截

1，定義一個要被代理的Base目標類（cglib不需要定義接口）

/**
 * Created by qcl on 2018/11/29
 * desc:要被代理的類
 */
public class Base {
    public void add(){
        System.out.println("目標類的add方法");
    }
}

2，定義CglibProxy類，實現MethodInterceptor接口，實現intercept方法。該代理的目的也是在add方法前後加入了自定義的切面邏輯，目標類add方法執行語句爲proxy.invokeSuper(object, args)

import org.springframework.cglib.proxy.MethodInterceptor;
import org.springframework.cglib.proxy.MethodProxy;
import java.lang.reflect.Method;

/**
 * Created by qcl on 2018/11/29
 * desc:這裏加入切面邏輯
 */
public class CglibProxy implements MethodInterceptor {
    @Override
    public Object intercept(Object object, Method method, Object[] args, MethodProxy methodProxy)
            throws Throwable {
        System.out.println("before-------切面加入邏輯");
        methodProxy.invokeSuper(object, args);
        System.out.println("after-------切面加入邏輯");
        return null;
    }
}

3，測試類

/**
 * Created by qcl on 2018/11/29
 * desc:測試類
 */
public class CglibTest {
    public static void main(String[] args) {
        CglibProxy proxy = new CglibProxy();
        Enhancer enhancer = new Enhancer();
        enhancer.setSuperclass(Base.class);
        //回調方法的參數爲代理類對象CglibProxy,最後增強目標類調用的是代理類對象CglibProxy中的intercept方法
        enhancer.setCallback(proxy);
        //此刻，base不是單車的目標類，而是增強過的目標類
        Base base = (Base) enhancer.create();
        base.add();

        Class<? extends Base> baseClass = base.getClass();
        //查看增強過的類的父類是不是未增強的Base類
        System.out.println("增強過的類的父類："+baseClass.getSuperclass().getName());
        System.out.println("============打印增強過的類的所有方法==============");
        FanSheUtils.printMethods(baseClass);

        //沒有被增強過的base類
        Base base2 = new Base();
        System.out.println("未增強過的類的父類："+base2.getClass().getSuperclass().getName());
        System.out.println("=============打印增未強過的目標類的方法===============");
        FanSheUtils.printMethods(base2.getClass());//打印沒有增強過的類的所有方法

    }
}

下面是打印結果
通過打印結果可以看到
cglib動態的攔截切入成功了
cglib動態代理的方式是在運行時動態的生成目標類（Base）的子類,並且在目標類現有方法的基礎上添加了很多cglib特有的方法。 下面貼出用反射打印類所有方法的工具類

public class FanSheUtils {

    //打印該類的所有方法
    public static void printMethods(Class cl) {
        System.out.println();
        //獲得包含該類所有其他方法的數組
        Method[] methods = cl.getDeclaredMethods();
        //遍歷數組
        for (Method method : methods) {
            System.out.print("  ");
            //獲得該方法的修飾符並打印
            String modifiers = Modifier.toString(method.getModifiers());
            if (modifiers.length() > 0) {
                System.out.print(modifiers + " ");
            }
            //打印方法名
            System.out.print(method.getName() + "(");

            //獲得該方法包含所有參數類型的Class對象的數組
            Class[] paramTypes = method.getParameterTypes();
            //遍歷數組
            for (int i = 0; i < paramTypes.length; i++) {
                if (i > 0) {
                    System.out.print(",");
                }
                System.out.print(paramTypes[i].getName());
            }
            System.out.println(");");
        }
    }
}

注意：上面用到了cglib.jar和asm.jar。在我們的maven的pom.xml裏引入下面類庫即可

 <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-aop</artifactId>
        </dependency>