AOP設(shè)計(jì)模式通常運(yùn)用在日志,校驗(yàn)等業(yè)務(wù)場景,本文將簡單介紹基于Spring的AOP代理模式的運(yùn)用。
1. 代理模式
1.1 概念
代理(Proxy)是一種提供了對目標(biāo)對象另外的訪問方式,即通過代理對象訪問目標(biāo)對象。這樣做的好處是:可以在目標(biāo)對象實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上,增強(qiáng)額外的功能操作,即擴(kuò)展目標(biāo)對象的功能。
這里使用到編程中的一個思想:不要隨意去修改別人已經(jīng)寫好的代碼或者方法,如果需改修改,可以通過代理的方式來擴(kuò)展該方法。
1.2 靜態(tài)代理
靜態(tài)代理在使用時(shí),需要定義接口或者父類,被代理對象與代理對象一起實(shí)現(xiàn)相同的接口或者是繼承相同父類。
1.3 動態(tài)代理
1.3.1 JDK代理
JDK動態(tài)代理有以下特點(diǎn):
1.代理對象,不需要實(shí)現(xiàn)接口
2.代理對象的生成,是利用JDK的API,動態(tài)的在內(nèi)存中構(gòu)建代理對象(需要我們指定創(chuàng)建代理對象/目標(biāo)對象實(shí)現(xiàn)的接口的類型)
3.動態(tài)代理也叫做:JDK代理,接口代理
1.3.2 CGLib代理
Cglib代理,也叫作子類代理,它是在內(nèi)存中構(gòu)建一個子類對象從而實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)對象功能的擴(kuò)展。
- JDK的動態(tài)代理有一個限制,就是使用動態(tài)代理的對象必須實(shí)現(xiàn)一個或多個接口,如果想代理沒有實(shí)現(xiàn)接口的類,就可以使用Cglib實(shí)現(xiàn)。
- Cglib是一個強(qiáng)大的高性能的代碼生成包,它可以在運(yùn)行期擴(kuò)展java類與實(shí)現(xiàn)java接口。它廣泛的被許多AOP的框架使用,例如Spring AOP和synaop,為他們提供方法的interception(攔截)。
- Cglib包的底層是通過使用一個小而塊的字節(jié)碼處理框架ASM來轉(zhuǎn)換字節(jié)碼并生成新的類。不鼓勵直接使用ASM,因?yàn)樗竽惚仨殞VM內(nèi)部結(jié)構(gòu)包括class文件的格式和指令集都很熟悉。
2. Spring AOP
2.1 Spring AOP原理
AOP實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵在于AOP框架自動創(chuàng)建的AOP代理,AOP代理主要分為靜態(tài)代理和動態(tài)代理,靜態(tài)代理的代表為AspectJ;而動態(tài)代理則以Spring AOP為代表。本文以Spring AOP的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行分析和介紹。
Spring AOP使用的動態(tài)代理,所謂的動態(tài)代理就是說AOP框架不會去修改字節(jié)碼,而是在內(nèi)存中臨時(shí)為方法生成一個AOP對象,這個AOP對象包含了目標(biāo)對象的全部方法,并且在特定的切點(diǎn)做了增強(qiáng)處理,并回調(diào)原對象的方法。
Spring AOP中的動態(tài)代理主要有兩種方式,JDK動態(tài)代理和CGLIB動態(tài)代理。JDK動態(tài)代理通過反射來接收被代理的類,并且要求被代理的類必須實(shí)現(xiàn)一個接口。JDK動態(tài)代理的核心是InvocationHandler接口和Proxy類。
如果目標(biāo)類沒有實(shí)現(xiàn)接口,那么Spring AOP會選擇使用CGLIB來動態(tài)代理目標(biāo)類。CGLIB(Code Generation Library),是一個代碼生成的類庫,可以在運(yùn)行時(shí)動態(tài)的生成某個類的子類,注意,CGLIB是通過繼承的方式做的動態(tài)代理,因此如果某個類被標(biāo)記為final,那么它是無法使用CGLIB做動態(tài)代理的。
注意:以上片段引用自文章Spring AOP的實(shí)現(xiàn)原理,如有冒犯,請聯(lián)系筆者刪除之,謝謝!
Spring AOP判斷是JDK代理還是CGLib代理的源碼如下(來自org.springframework.aop.framework.DefaultAopProxyFactory):
@Override
public AopProxy createAopProxy(AdvisedSupport config) throws AopConfigException {
if (config.isOptimize() || config.isProxyTargetClass() || hasNoUserSuppliedProxyInterfaces(config)) {
Class<?> targetClass = config.getTargetClass();
if (targetClass == null) {
throw new AopConfigException("TargetSource cannot determine target class: " +
"Either an interface or a target is required for proxy creation.");
}
if (targetClass.isInterface() || Proxy.isProxyClass(targetClass)) {
return new JdkDynamicAopProxy(config);
}
return new ObjenesisCglibAopProxy(config);
}
else {
return new JdkDynamicAopProxy(config);
}
}
由代碼發(fā)現(xiàn),如果配置proxyTargetClass = true了并且目標(biāo)類非接口的情況,則會使用CGLib代理,否則使用JDK代理。
2.2 Spring AOP配置
Spring AOP的配置有兩種方式,XML和注解方式。
2.2.1 XML配置
首先需要引入AOP相關(guān)的DTD配置,如下:
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop"
xsi:schemaLocation="
http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-4.1.xsd
http://www.springframework.org/schema/aop http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop-3.2.xsd
">
然后需要引入AOP自動代理配置:
<!-- 自動掃描(自動注入) -->
<context:component-scan base-package="org.landy" />
<!-- 指定proxy-target-class為true可強(qiáng)制使用cglib -->
<aop:aspectj-autoproxy proxy-target-class="true"></aop:aspectj-autoproxy>
2.2.2 注解配置
Java配置類如下:
/**
* 相當(dāng)于Spring.xml配置文件的作用
* @author landyl
* @create 2:44 PM 09/30/2018
*/
@Configuration
//@EnableLoadTimeWeaving(aspectjWeaving = EnableLoadTimeWeaving.AspectJWeaving.ENABLED)
@EnableAspectJAutoProxy(proxyTargetClass = true)
//@EnableAspectJAutoProxy
@ComponentScan(basePackages = "org.landy")
public class ApplicationConfigure {
@Bean
public ApplicationUtil getApplicationUtil() {
return new ApplicationUtil();
}
}
2.2.3 依賴包
需要使用Spring AOP需要引入以下Jar包:
<properties>
<spring.version>5.0.8.RELEASE</spring.version>
<aspectj.version>1.8.7</aspectj.version>
</properties>
<!-- aspectjrt.jar包主要是提供運(yùn)行時(shí)的一些注解,靜態(tài)方法等等東西,通常我們要使用aspectJ的時(shí)候都要使用這個包。 -->
<dependency>
<groupId>org.aspectj</groupId>
<artifactId>aspectjrt</artifactId>
<version>${aspectj.version}</version>
</dependency>
<!-- aspectjweaverjar包主要是提供了一個java agent用于在類加載期間織入切面(Load time weaving)。
并且提供了對切面語法的相關(guān)處理等基礎(chǔ)方法,供ajc使用或者供第三方開發(fā)使用。這個包一般我們不需要顯式引用,除非需要使用LTW。
-->
<dependency>
<groupId>org.aspectj</groupId>
<artifactId>aspectjweaver</artifactId>
<version>${aspectj.version}</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework</groupId>
<artifactId>spring-aop</artifactId>
<version>${spring.version}</version>
<scope>compile</scope>
</dependency>
2.2.4 配置單元測試
以上兩種配置方式,單元測試需要注意一個地方就是引入配置的方式不一樣,區(qū)別如下:
-
XML方式
@ContextConfiguration(locations = { "classpath:spring.xml" }) //加載配置文件 @RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class) //使用junit4進(jìn)行測試 public class SpringTestBase extends AbstractJUnit4SpringContextTests { } 注解方式
@ContextConfiguration(classes = ApplicationConfigure.class)
@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class) //使用junit4進(jìn)行測試
public class SpringTestBase extends AbstractJUnit4SpringContextTests {
}
配置好了以后,以后所有的測試類都繼承SpringTestBase類即可。
3. 項(xiàng)目演示
3.1 邏輯梳理
本文將以校驗(yàn)?zāi)硞€業(yè)務(wù)邏輯為例說明Spring AOP代理模式的運(yùn)用。
按照慣例,還是以客戶信息更新校驗(yàn)為例,假設(shè)有個校驗(yàn)類如下:
/**
* @author landyl
* @create 2:22 PM 09/30/2018
*/
@Component
public class CustomerUpdateRule implements UpdateRule {
//利用自定義注解,進(jìn)行AOP切面編程,進(jìn)行其他業(yè)務(wù)邏輯的校驗(yàn)操作
@StatusCheck
public CheckResult check(String updateStatus, String currentStatus) {
System.out.println("CustomerUpdateRule:在此還有其他業(yè)務(wù)校驗(yàn)邏輯。。。。"+updateStatus + "____" + currentStatus);
return new CheckResult();
}
}
此時(shí)我們需要定義一個注解StatusCheck類,如下:
/**
* @author landyl
* @create 2:37 PM 09/23/2018
*/
@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface StatusCheck {
}
此注解僅為一個標(biāo)記注解。最為主要的就是定義一個更新校驗(yàn)的切面類,定義好切入點(diǎn)。
@Component
@Aspect
public class StatusCheckAspect {
private static final int VALID_UPDATE = Constants.UPDATE_STATUS_VALID_UPDATE;
private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(StatusCheckAspect.class);
//定義切入點(diǎn):定義一個方法,用于聲明切面表達(dá)式,一般地,該方法中不再需要添加其他的代碼
@Pointcut("execution(* org.landy.business.rules..*(..)) && @annotation(org.landy.business.rules.annotation.StatusCheck)")
public void declareJoinPointExpression() {}
/**
* 前置通知
* @param joinPoint
*/
@Before("declareJoinPointExpression()")
public void beforeCheck(JoinPoint joinPoint) {
System.out.println("before statusCheck method start ...");
System.out.println(joinPoint.getSignature());
//獲得自定義注解的參數(shù)
String methodName = joinPoint.getSignature().getName();
List<Object> args = Arrays.asList(joinPoint.getArgs());
System.out.println("The method " + methodName + " begins with " + args);
System.out.println("before statusCheck method end ...");
}
}
具體代碼請參見github。
3.2 邏輯測試
3.2.1 JDK動態(tài)代理
JDK動態(tài)代理必須實(shí)現(xiàn)一個接口,本文實(shí)現(xiàn)UpdateRule為例,
public interface UpdateRule {
CheckResult check(String updateStatus, String currentStatus);
}
并且AOP需要做如下配置:
XML方式:
<!-- 指定proxy-target-class為true可強(qiáng)制使用cglib -->
<aop:aspectj-autoproxy proxy-target-class="false"></aop:aspectj-autoproxy>
注解方式:
@Configuration
@EnableAspectJAutoProxy
@ComponentScan(basePackages = "org.landy")
public class ApplicationConfigure {
}
在測試類中,必須使用接口方式注入:
/**
* @author landyl
* @create 2:32 PM 09/30/2018
*/
public class CustomerUpdateRuleTest extends SpringTestBase {
@Autowired
private UpdateRule customerUpdateRule; //JDK代理方式必須以接口方式注入
@Test
public void customerCheckTest() {
System.out.println("proxy class:" + customerUpdateRule.getClass());
CheckResult checkResult = customerUpdateRule.check("2","currentStatus");
AssertUtil.assertTrue(checkResult.getCheckResult() == 0,"與預(yù)期結(jié)果不一致");
}
}
測試結(jié)果如下:
proxy class:class com.sun.proxy.$Proxy34
2018-10-05 14:18:17.515 [main] INFO org.landy.business.rules.aop.StatusCheckAspect - Status check around method start ....
before statusCheck method start ...
CheckResult org.landy.business.rules.stategy.UpdateRule.check(String,String)
The method check begins with [2, currentStatus]
before statusCheck method end ...
CustomerUpdateRule:在此還有其他業(yè)務(wù)校驗(yàn)邏輯。。。。2____currentStatus
2018-10-05 14:18:17.526 [main] INFO org.landy.business.rules.aop.StatusCheckAspect - execute the target method,the return result_msg:null
2018-10-05 14:18:17.526 [main] INFO org.landy.business.rules.aop.StatusCheckAspect - Status check around method end ....
以上結(jié)果說明它生成的代理類為$Proxy34,說明是JDK代理。
3.2.2 CGLib動態(tài)代理
使用CGlib可以不用接口(經(jīng)測試,用了接口好像也沒問題)。在測試類中,必須使用實(shí)現(xiàn)類方式注入:
@Autowired
private CustomerUpdateRule customerUpdateRule;
并且AOP需要做如下配置:
XML方式:
<!-- 指定proxy-target-class為true可強(qiáng)制使用cglib -->
<aop:aspectj-autoproxy proxy-target-class="true"></aop:aspectj-autoproxy>
注解方式:
@Configuration
@EnableAspectJAutoProxy(proxyTargetClass = true)
@ComponentScan(basePackages = "org.landy")
public class ApplicationConfigure {
}
不過發(fā)現(xiàn)我并未配置proxyTargetClass = true也可以正常運(yùn)行,有點(diǎn)奇怪。(按理說,默認(rèn)是為false)
運(yùn)行結(jié)果生成的代理類為:
proxy class:class org.landy.business.rules.stategy.CustomerUpdateRule$$EnhancerBySpringCGLIB$$d1075aca
說明是CGLib代理。
經(jīng)過進(jìn)一步測試,發(fā)現(xiàn)如果我實(shí)現(xiàn)接口UpdateRule,但是注入方式使用類注入方式:
@Autowired
private CustomerUpdateRule customerUpdateRule;
并且把proxyTargetClass設(shè)置為false,則運(yùn)行就報(bào)如下錯誤:
嚴(yán)重: Caught exception while allowing TestExecutionListener [org.springframework.test.context.support.DependencyInjectionTestExecutionListener@6a024a67] to prepare test instance [org.landy.business.rules.CustomerUpdateRuleTest@7fcf2fc1]
org.springframework.beans.factory.UnsatisfiedDependencyException: Error creating bean with name 'org.landy.business.rules.CustomerUpdateRuleTest': Unsatisfied dependency expressed through field 'customerUpdateRule'; nested exception is org.springframework.beans.factory.BeanNotOfRequiredTypeException: Bean named 'customerUpdateRule' is expected to be of type 'org.landy.business.rules.stategy.CustomerUpdateRule' but was actually of type 'com.sun.proxy.$Proxy34'
at org.springframework.beans.factory.annotation.AutowiredAnnotationBeanPostProcessor$AutowiredFieldElement.inject(AutowiredAnnotationBeanPostProcessor.java:586)
以上說明了一個問題,使用接口實(shí)現(xiàn)的方式則會被默認(rèn)為JDK代理方式,如果需要使用CGLib代理,需要把proxyTargetClass設(shè)置為true。
3.2.3 綜合測試
為了再次驗(yàn)證Spring AOP如何選擇JDK代理還是CGLib代理,在此進(jìn)行一個綜合測試。
測試前提:
實(shí)現(xiàn)
UpdateRule接口-
測試類使用接口方式注入
@Autowired private UpdateRule customerUpdateRule; //JDK代理方式必須以接口方式注入
測試:
配置proxyTargetClass為true,運(yùn)行結(jié)果如下:
customerCheckTest
proxy class:class org.landy.business.rules.stategy.CustomerUpdateRule$$EnhancerBySpringCGLIB$$f5a34953
2018-10-05 15:28:42.820 [main] INFO org.landy.business.rules.aop.StatusCheckAspect - Status check around method start ....
2018-10-05 15:28:42.823 [main] INFO org.landy.business.rules.aop.StatusCheckAspect - Status check dynamic AOP,paramValues:2
AOP實(shí)際校驗(yàn)邏輯。。。。2----currentStatus
before statusCheck method start ...
target class:org.landy.business.rules.stategy.CustomerUpdateRule@7164ca4c
說明為CGLIb代理。
配置proxyTargetClass為false,運(yùn)行結(jié)果如下:
proxy class:class com.sun.proxy.$Proxy34
2018-10-05 15:20:59.894 [main] INFO org.landy.business.rules.aop.StatusCheckAspect - Status check around method start ....
before statusCheck method start ...
target class:org.landy.business.rules.stategy.CustomerUpdateRule@ae3540e
說明為JDK代理。
以上測試說明,指定proxy-target-class為true可強(qiáng)制使用cglib。
3.3 常見問題
如果使用JDK動態(tài)代理,未使用接口方式注入(或者使用接口實(shí)現(xiàn),并未配置proxyTargetClass為true),則會出現(xiàn)以下異常信息:
嚴(yán)重: Caught exception while allowing TestExecutionListener [org.springframework.test.context.support.DependencyInjectionTestExecutionListener@6a024a67] to prepare test instance [org.landy.business.rules.CustomerUpdateRuleTest@7fcf2fc1]
org.springframework.beans.factory.UnsatisfiedDependencyException: Error creating bean with name 'org.landy.business.rules.CustomerUpdateRuleTest': Unsatisfied dependency expressed through field 'customerUpdateRule'; nested exception is org.springframework.beans.factory.BeanNotOfRequiredTypeException: Bean named 'customerUpdateRule' is expected to be of type 'org.landy.business.rules.stategy.CustomerUpdateRule' but was actually of type 'com.sun.proxy.$Proxy34'
與生成的代理類型不一致,有興趣的同學(xué)可以Debug DefaultAopProxyFactory類中的createAopProxy方法即可知道兩種動態(tài)代理的區(qū)別。