AOP的底层实现-CGLIB动态代理和JDK动态代理

cglib的实现原理
  ：在内存为目标对象创建一个子类对象，通过覆写父类的方法 ，实现功能增强。

AOP是目前Spring框架中的核心之一，在应用中具有非常重要的作用，也是Spring其他组件的基础。它是一种面向切面编程的思想。关于AOP的基础知识，相信多数童鞋都已经了如指掌，我们就略过这部分，来讲解下AOP的核心功能的底层实现机制：如何用动态代理来实现切面拦截。

        AOP的拦截功能是由java中的动态代理来实现的。说白了，就是在目标类的基础上增加切面逻辑，生成增强的目标类（该切面逻辑或者在目标类函数执行之前，或者目标类函数执行之后，或者在目标类函数抛出异常时候执行。不同的切入时机对应不同的Interceptor的种类，如BeforeAdviseInterceptor，AfterAdviseInterceptor以及ThrowsAdviseInterceptor等）。

        那么动态代理是如何实现将切面逻辑（advise）织入到目标类方法中去的呢？下面我们就来详细介绍并实现AOP中用到的两种动态代理。

        AOP的源码中用到了两种动态代理来实现拦截切入功能：jdk动态代理和cglib动态代理。两种方法同时存在，各有优劣。jdk动态代理是由java内部的反射机制来实现的，cglib动态代理底层则是借助asm来实现的。总的来说，反射机制在生成类的过程中比较高效，而asm在生成类之后的相关执行过程中比较高效（可以通过将asm生成的类进行缓存，这样解决asm生成类过程低效问题）。还有一点必须注意：jdk动态代理的应用前提，必须是目标类基于统一的接口。如果没有上述前提，jdk动态代理不能应用。由此可以看出，jdk动态代理有一定的局限性，
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cglib这种第三方类库实现的动态代理应用更加广泛，且在效率上更有优势。

一、jdk动态代理实现AOP拦截（代码中的关键地方都添加了注释）

1、为目标类（target）定义统一的接口类Service，这个是jdk动态代理必须的前提。

[java] view
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package jdkproxy;  

  

/** 

 * 该类是所有被代理类的接口类，jdk实现的代理要求被代理类基于统一的接口 

 *  

 * @author typ 

 *  

 */  

public interface Service {  

    /** 

     * add方法 

     */  

    public void add();  

  

    /** 

     * update方法 

     */  

    public void update();  

}  

2、目标类AService，我们的实验目标就是在AService中add和update方法的前后实现拦截，加入自定义切面逻辑advise

[java] view
plain copy

package jdkproxy;  

  

/** 

 * 被代理类，即目标类target 

 *  

 * @author typ 

 *  

 */  

public class AService implements Service {  

    /* 

     * (non-Javadoc) 

     *  

     * @see jdkproxy.Service#add() 

     */  

    public void add() {  

        System.out.println("AService add>>>>>>>>>>>>>>>>>>");  

    }  

  

    /* 

     * (non-Javadoc) 

     *  

     * @see jdkproxy.Service#update() 

     */  

    public void update() {  

        System.out.println("AService update>>>>>>>>>>>>>>>");  

    }  

}  

3、实现动态代理类MyInvocationHandler，实现InvocationHandler接口，并且实现接口中的invoke方法。仔细看invoke方法，就是在该方法中加入切面逻辑的。目标类方法的执行是由mehod.invoke(target,args)这条语句完成。

[java] view
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package jdkproxy;  

  

import java.lang.reflect.InvocationHandler;  

import java.lang.reflect.Method;  

  

/** 

 * @author typ 

 * 

 */  

public class MyInvocationHandler implements InvocationHandler {  

    private Object target;  

  

    MyInvocationHandler() {  

        super();  

    }  

  

    MyInvocationHandler(Object target) {  

        super();  

        this.target = target;  

    }  

  

    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)  

            throws Throwable {  

        // 程序执行前加入逻辑，MethodBeforeAdviceInterceptor  

        System.out.println("before-----------------------------");  

        // 程序执行  

        Object result = method.invoke(target, args);  

        // 程序执行后加入逻辑，MethodAfterAdviceInterceptor  

        System.out.println("after------------------------------");  

        return result;  

    }  

  

}  

4、测试类，其中增强的目标对象是由Proxy.newProxyInstance(aService.getClass().getClassLoader(), aService.getClass().getInterfaces(), handler);来生成的。

[java] view
plain copy

package jdkproxy;  

  

import java.lang.reflect.Proxy;  

  

/** 

 * @author typ 

 * 

 */  

public class Test {  

    public static void main(String[] args) {  

        Service aService = new AService();  

        MyInvocationHandler handler = new MyInvocationHandler(aService);  

        // Proxy为InvocationHandler实现类动态创建一个符合某一接口的代理实例  

        Service aServiceProxy = (Service) Proxy.newProxyInstance(aService  

                .getClass().getClassLoader(), aService.getClass()  

                .getInterfaces(), handler);  

        // 由动态生成的代理对象来aServiceProxy 代理执行程序，其中aServiceProxy 符合Service接口  

        aServiceProxy.add();  

        System.out.println();  

        aServiceProxy.update();  

        // 以下是对B的代理  

        // Service bService = new BService();  

        // MyInvocationHandler handler = new MyInvocationHandler(bService);  

        // Service bServiceProxy = (Service) Proxy.newProxyInstance(bService  

        // .getClass().getClassLoader(), bService.getClass()  

        // .getInterfaces(), handler);  

        // bServiceProxy.add();  

        // System.out.println();  

        // bServiceProxy.update();  

    }  

}  

自此，jdk动态代理来实现AOP拦截机制的代码已经实现，下面我们看一下拦截的结果，程序输出结果如下：

before-----------------------------
AService add>>>>>>>>>>>>>>>>>>
after------------------------------

before-----------------------------
AService update>>>>>>>>>>>>>>>
after------------------------------

可以看到，在目标类AService的add和update方法前后已经加入了自定义的切面逻辑，AOP拦截机制生效了。

二、cglib动态代理实现AOP拦截（代码中的关键地方都添加了注释）

1、目标类，cglib不需要定义目标类的统一接口

[java] view
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package cglibproxy;  

  

/** 

 * 被代理类，即目标对象target 

 *  

 * @author typ 

 *  

 */  

public class Base {  

    /** 

     * 一个模拟的add方法 

     */  

    public void add() {  

        System.out.println("add ------------");  

    }  

}  

2、实现动态代理类CglibProxy，需要实现MethodInterceptor接口，实现intercept方法。该代理中在add方法前后加入了自定义的切面逻辑，目标类add方法执行语句为proxy.invokeSuper(object, args);

[java] view
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package cglibproxy;  

  

import java.lang.reflect.Method;  

import net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor;  

import net.sf.cglib.proxy.MethodProxy;  

  

/** 

 * 此为代理类，用于在pointcut处添加advise 

 *  

 * @author typ 

 *  

 */  

public class CglibProxy implements MethodInterceptor {  

  

    public Object intercept(Object object, Method method, Object[] args,  

            MethodProxy proxy) throws Throwable {  

        // 添加切面逻辑（advise），此处是在目标类代码执行之前，即为MethodBeforeAdviceInterceptor。  

        System.out.println("before-------------");  

        // 执行目标类add方法  

        proxy.invokeSuper(object, args);  

        // 添加切面逻辑（advise），此处是在目标类代码执行之后，即为MethodAfterAdviceInterceptor。  

        System.out.println("after--------------");  

        return null;  

    }  

  

}  

3、获取增强的目标类的工厂Factory，其中增强的方法类对象是有Enhancer来实现的，代码如下所示：

[java] view
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package cglibproxy;  

  

import net.sf.cglib.proxy.Enhancer;  

  

/** 

 * 工厂类，生成增强过的目标类（已加入切入逻辑） 

 *  

 * @author typ 

 *  

 */  

public class Factory {  

    /** 

     * 获得增强之后的目标类，即添加了切入逻辑advice之后的目标类 

     *  

     * @param proxy 

     * @return 

     */  

    public static Base getInstance(CglibProxy proxy) {  

        Enhancer enhancer = new Enhancer();  

        enhancer.setSuperclass(Base.class);  

        //回调方法的参数为代理类对象CglibProxy，最后增强目标类调用的是代理类对象CglibProxy中的intercept方法  

        enhancer.setCallback(proxy);  

        // 此刻，base不是单纯的目标类，而是增强过的目标类  

        Base base = (Base) enhancer.create();  

        return base;  

    }  

}  

4、测试类

[java] view
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package cglibproxy;  

  

/** 

 * @author typ 

 * 

 */  

public class Test {  

    public static void main(String[] args) {  

        CglibProxy proxy = new CglibProxy();  

        // base为生成的增强过的目标类  

        Base base = Factory.getInstance(proxy);  

        base.add();  

    }  

}  

自此，cglib动态代理实现的AOP拦截机制已经基本实现，下面我们来看一下拦截的效果如何，程序执行结果如下：
before-------------
add ------------
after--------------
可以看到，在目标类Base的add方法前后已经加入了自定义的切面逻辑，AOP拦截机制生效了。

此外，需要说明一下的是，cglib动态代理用到了第三方类库，需要在项目中引入两个jar包：cglib.jar和asm.jar。稍后会在csdn资源中上传这两个jar包。免积分的啊。

jar包和相关代码请见http://download.csdn.net/detail/dreamrealised/6427885

总之，AOP的核心机制和基本功能已经能够通过动态代理来实现了，至于AOP中，如何从配置文档中得到目标类target、advisor的bean，如何判断拦截器类型等问题，就借助于Spring中另一个核心IOC来解决了，后续会有IOC的核心实现机制讲解。