Spring AOP 的實現原理
來源：Listen，
listenzhangbin.com/post/2016/09/spring-aop-cglib/
AOP（Aspect Orient Programming），我們一般稱爲面向方面（切面）編程，作爲面向對象的一種補充，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；而動態代理則以Spring AOP爲代表。本文會分別對AspectJ和Spring AOP的實現進行分析和介紹。
使用AspectJ的編譯時增強實現AOP
之前提到，AspectJ是靜態代理的增強，所謂的靜態代理就是AOP框架會在編譯階段生成AOP代理類，因此也稱爲編譯時增強。
舉個實例的例子來說。首先我們有一個普通的Hello類
public class Hello {
public void sayHello() {
System.out.println("hello");
}
public static void main(String[] args) {
Hello h = new Hello();
h.sayHello();
}
}
使用AspectJ編寫一個Aspect
public aspect TxAspect {
void around():call(void Hello.sayHello()){
System.out.println("開始事務 ...");
proceed();
System.out.println("事務結束 ...");
}
}
這裏模擬了一個事務的場景，類似於Spring的聲明式事務。使用AspectJ的編譯器編譯
ajc -d . Hello.java TxAspect.aj
編譯完成之後再運行這個Hello類，可以看到以下輸出
開始事務 ...
hello
事務結束 ...
顯然，AOP已經生效了，那麼究竟AspectJ是如何在沒有修改Hello類的情況下爲Hello類增加新功能的呢？
查看一下編譯後的Hello.class
public class Hello {
public Hello() {
}
public void sayHello() {
System.out.println("hello");
}
public static void main(String[] args) {
Hello h = new Hello();
sayHello_aroundBody1$advice(h, TxAspect.aspectOf(), (AroundClosure)null);
}
}
可以看到，這個類比原來的Hello.java多了一些代碼，這就是AspectJ的靜態代理，它會在編譯階段將Aspect織入Java字節碼中， 運行的時候就是經過增強之後的AOP對象。
public void ajc$around$com_listenzhangbin_aop_TxAspect$1$f54fe983(AroundClosure ajc$aroundClosure) {
System.out.println("開始事務 ...");
ajc$around$com_listenzhangbin_aop_TxAspect$1$f54fe983proceed(ajc$aroundClosure);
System.out.println("事務結束 ...");
}
從Aspect編譯後的class文件可以更明顯的看出執行的邏輯。proceed方法就是回調執行被代理類中的方法。
使用Spring AOP
與AspectJ的靜態代理不同，Spring AOP使用的動態代理，所謂的動態代理就是說AOP框架不會去修改字節碼，
而是在內存中臨時爲方法生成一個AOP對象，這個AOP對象包含了目標對象的全部方法，並且在特定的切點做了增強處理，並回調原對象的方法。
Spring AOP中的動態代理主要有兩種方式，JDK動態代理和CGLIB動態代理。JDK動態代理通過反射來接收被代理的類，
並且要求被代理的類必須實現一個接口。JDK動態代理的核心是InvocationHandler接口和Proxy類。
如果目標類沒有實現接口，那麼Spring AOP會選擇使用CGLIB來動態代理目標類。CGLIB（Code Generation Library），
是一個代碼生成的類庫，可以在運行時動態的生成某個類的子類，注意，CGLIB是通過繼承的方式做的動態代理，因此如果某個類被標記爲final，那麼它是無法使用CGLIB做動態代理的。
爲了驗證以上的說法，可以做一個簡單的測試。首先測試實現接口的情況。
定義一個接口
public interface Person {
String sayHello(String name);
}
實現類
@Component
public class Chinese implements Person {
@Timer
@Override
public String sayHello(String name) {
System.out.println("-- sayHello() --");
return name + " hello, AOP";
}
public void eat(String food) {
System.out.println("我正在吃：" + food);
}
}
這裏的@Timer註解是我自己定義的一個普通註解，用來標記Pointcut。
定義Aspect
@Aspect
@Component
public class AdviceTest {
@Pointcut("@annotation(com.listenzhangbin.aop.Timer)")
public void pointcut() {
}
@Before("pointcut()")
public void before() {
System.out.println("before");
}
}
運行
@SpringBootApplication
@RestController
public class SpringBootDemoApplication {
//這裏必須使用Person接口做注入
@Autowired
private Person chinese;
@RequestMapping("/test")
public void test() {
chinese.sayHello("listen");
System.out.println(chinese.getClass());
}
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(SpringBootDemoApplication.class, args);
}
}
輸出
before
-- sayHello() --
class com.sun.proxy.$Proxy53
可以看到類型是com.sun.proxy.$Proxy53，也就是前面提到的Proxy類，因此這裏Spring AOP使用了JDK的動態代理。
再來看看不實現接口的情況，修改Chinese類
@Component
public class Chinese {
@Timer
// @Override
public String sayHello(String name) {
System.out.println("-- sayHello() --");
return name + " hello, AOP";
}
public void eat(String food) {
System.out.println("我正在吃：" + food);
}
}
運行
@SpringBootApplication
@RestController
public class SpringBootDemoApplication {
//直接用Chinese類注入
@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);
}
}
輸出
before
-- sayHello() --
class com.listenzhangbin.aop.Chinese$$EnhancerBySpringCGLIB$$56b89168
可以看到類被CGLIB增強了，也就是動態代理。這裏的CGLIB代理就是Spring AOP的代理，這個類也就是所謂的AOP代理，AOP代理類在切點動態地織入了增強處理。
小結
AspectJ在編譯時就增強了目標對象，Spring AOP的動態代理則是在每次運行時動態的增強，生成AOP代理對象，區別在於生成AOP代理對象的時機不同，相對來說AspectJ的靜態代理方式具有更好的性能，但是AspectJ需要特定的編譯器進行處理，而Spring AOP則無需特定的編譯器處理。
參考：
《Spring AOP 實現原理與 CGLIB 應用》
http://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-lo-springaopcglib/
《Spring 容器AOP的實現原理——動態代理》
http://wiki.jikexueyuan.com/project/ssh-noob-learning/dynamic-proxy.html
《AOP的底層實現-CGLIB動態代理和JDK動態代理》
http://blog.csdn.net/dreamrealised/article/details/12885739
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