拋開Spring來說，如何自己實現(xiàn)Spring AOP？

出處:http://segmentfault.com/a/1190000019148468

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正好遇到了一道這樣的題：拋開Spring來說，如何自己實現(xiàn)Spring AOP?

就喜歡這樣的題，能把那些天天寫增刪改查從來不思考的人給PK下去，今天就和大家一切學習代理模式與Spring AOP。

代理與裝飾器

場景描述

代理，即替代之意，可替代所有功能，即和原類實現(xiàn)相同的規(guī)范。

代理模式和裝飾器模式很像，之前的裝飾器講的不是很好，這里換個例子再講一遍。

寧靜的午后，來到咖啡館，想喝一杯咖啡。

基礎實現(xiàn)

給你一個咖啡接口：

public interface Coffee {

    /**
     * 打印當前咖啡的原材料，即咖啡里有什么
     */
    void printMaterial();
}

一個默認的苦咖啡的實現(xiàn)：

public class BitterCoffee implements Coffee {

    @Override
    public void printMaterial() {
        System.out.println("咖啡");
    }
}

默認的點餐邏輯：

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        Coffee coffee = new BitterCoffee();
        coffee.printMaterial();
    }
}

點一杯咖啡。

裝飾器模式

優(yōu)雅的服務生把咖啡端了上來，抿了一口，有些苦。

想加點糖，對服務生說：“您好，請為我的咖啡加些糖”。

/**
 * 糖裝飾器，用來給咖啡加糖
 */
public class SugarDecorator implements Coffee {

    /**
     * 持有的咖啡對象
     */
    private final Coffee coffee;

    public SugarDecorator(Coffee coffee) {
        this.coffee = coffee;
    }

    @Override
    public void printMaterial() {
        System.out.println("糖");
        this.coffee.printMaterial();
    }
}

然后服務生就拿走了我的咖啡，去使用SugarDecorator為咖啡加糖，最后把加好糖的咖啡給我。

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        Coffee coffee = new BitterCoffee();
        coffee = new SugarDecorator(coffee);
        coffee.printMaterial();
    }
}

看一看咖啡的成分，對的，確實加上了糖！

注意看這兩行：

Coffee coffee = new BitterCoffee();        // 點了一杯苦咖啡
coffee = new SugarDecorator(coffee);       // 給咖啡加了點糖

裝飾器模式適合什么場景，我有一個對象，但是這個對象的功能不能令我滿意，我就拿裝飾器給他裝飾一下。

代理模式

周末了，又抱著iPad來到了咖啡館，準備享受一個寧靜的下午。

“先生，請問您要喝點什么？”一旁禮貌的服務生上前問道。

上次點的咖啡太苦了，這次直接要個加糖的吧。

“我要一杯加糖咖啡?！?/p>

public class CoffeeWithSugar implements Coffee {

    private final Coffee coffee;

    public CoffeeWithSugar() {
        this.coffee = new BitterCoffee();
    }

    @Override
    public void printMaterial() {
        System.out.println("糖");
        this.coffee.printMaterial();
    }
}

這是加糖咖啡，其實內(nèi)部仍然是咖啡，只是加了些配方，就產(chǎn)生了一種新類，一種新的可以在菜單上呈現(xiàn)的飲品。

點咖啡：

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        Coffee coffee = new CoffeeWithSugar();
        coffee.printMaterial();
    }
}

正合我意，在咖啡的陪伴下度過了一個美好的下午。

差別

故事講完了，兩者實現(xiàn)的都是對原對象的包裝，持有原對象的實例，差別在于對外的表現(xiàn)。

裝飾器模式：點了咖啡，發(fā)現(xiàn)太苦了，不是自己想要的，然后用裝飾器加了點糖。

Coffee coffee = new BitterCoffee();
coffee = new SugarDecorator(coffee);

代理模式：直接就點的加糖咖啡。

Coffee coffee = new CoffeeWithSugar();

很細微的差別，希望大家不要弄混。

批評

去看代理模式相關的資料，五花八門，怎么理解的都有。

我覺得菜鳥教程的代理模式解釋的最為正宗：在代理模式中，我們創(chuàng)建具有現(xiàn)有對象的對象，以便向外界提供功能接口。

還有，網(wǎng)上許多設計模式的文章都是你抄我、我抄你，一個錯了，全都錯了。

我覺得我需要糾正一下。誰說代理模式一定要用接口的??？代理模式時設計模式，設計模式不分語言，假如一門語言中沒有接口，那它就不能代理模式了嗎？只是Java中的接口可以讓我們符合依賴倒置原則進行開發(fā)，降低耦合。用抽象類可以嗎？可以。用類繼承可以嗎？也可以。

思想明白了，用什么寫還不是像玩一樣？

AOP

設計模式是思想，所以我上面說的代理模式不是僅適用于接口便與Spring AOP息息相關。

AOP：Aspect Oriented Programming，面向切面編程，是面向?qū)ο缶幊痰难a充。如果你不明白這句話，好好去學學面向?qū)ο缶椭罏槭裁戳恕?/p>

我們會聲明切面，即切在某方法之前、之后或前后都執(zhí)行。而Spring AOP的實現(xiàn)就是代理模式。

場景

正好最近寫過短信驗證碼，就拿這個來當例子吧。

public interface SMSService {

    void sendMessage();
}
public class SMSServiceImpl implements SMSService {

    @Override
    public void sendMessage() {
        System.out.println("【夢云智】您正在執(zhí)行重置密碼操作，您的驗證碼為：1234，5分鐘內(nèi)有效，請不要將驗證碼轉(zhuǎn)發(fā)給他人。");
    }
}

主函數(shù)：

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        SMSService smsService = new SMSServiceImpl();
        smsService.sendMessage();
        smsService.sendMessage();
    }
}

費用統(tǒng)計

老板改需求了，發(fā)驗證碼要花錢，老板想看看一共在短信上花了多少錢。

正常按Spring的思路，肯定是聲明一個切面，來切發(fā)短信的方法，然后在切面內(nèi)統(tǒng)計短信費用。

只是現(xiàn)在沒有框架，也就是這道題：拋開Spring來說，如何自己實現(xiàn)Spring AOP?

寫框架考慮的自然多些，我上文講的代理是靜態(tài)代理，編譯期間就決定好的。而框架實現(xiàn)卻是動態(tài)代理，需要在運行時生成代理對象，因為需要進行類掃描，看看哪些個類有切面需要生成代理對象。

JDK動態(tài)代理

編寫一個統(tǒng)計短信費用的類實現(xiàn)InvocationHandler接口。

寫到這，終于明白為什么每次后臺Debug的時候都會跳轉(zhuǎn)到invoke方法。

public class MoneyCountInvocationHandler implements InvocationHandler {

    /**
     * 被代理的目標
     */
    private final Object target;

    /**
     * 內(nèi)部存儲錢的總數(shù)
     */
    private Double moneyCount;

    public MoneyCountInvocationHandler(Object target) {
        this.target = target;
        this.moneyCount = 0.0;
    }

    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        Object result = method.invoke(target, args);
        moneyCount += 0.07;
        System.out.println("發(fā)送短信成功，共花了：" + moneyCount + "元");
        return result;
    }
}

將主函數(shù)里的smsService替換為使用MoneyCountInvocationHandler處理的代理對象。

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        SMSService smsService = new SMSServiceImpl();
        smsService = (SMSService) Proxy.newProxyInstance(Main.class.getClassLoader(),
                                            new Class[]{SMSService.class},
                                            new MoneyCountInvocationHandler(smsService));
        smsService.sendMessage();
        smsService.sendMessage();
    }
}

根據(jù)InvocationHandler中的invoke方法動態(tài)生成一個類，該類實現(xiàn)SMSService接口，代理對象，就是用這個類實例化的。

AOP實現(xiàn)

上面的都實現(xiàn)了？寫一個AOP是不是也不是難事？

主函數(shù)的代碼，應該放在IOC容器初始化中，掃描包，去看看哪些個類需要生成代理對象，然后構(gòu)造代理對象到容器中。

然后在invoke方法里，把統(tǒng)計費用的邏輯改成切面的邏輯不就好了嗎？

不足分析

結(jié)束了嗎？當然沒有，上面的方法實現(xiàn)僅對接口有效。

因為JDK的動態(tài)代理，是生成一個實現(xiàn)相應接口的代理類。但是Spring又不是只能通過接口注入。

@Autowired
private Type xxxxx;

Spring的@Autowired是通過聲明的類型去容器里找符合的對象然后注進來的，接口是類型，類不也是類型嗎？

@Autowired
private SMSService smsService;

這樣能注進來。

@Autowired
private SMSServiceImpl smsService;

這樣呢？也能注進來。

所以，JDK動態(tài)代理針對直接注入類類型的，就代理不了。

cglib動態(tài)代理

自古以來，從來都是時勢造英雄，而不是英雄創(chuàng)造了時代。

出現(xiàn)了問題，自然會有英雄出來解決。拯救世界的就是cglib。

JDK動態(tài)代理解決不了的，統(tǒng)統(tǒng)交給cglib。

就這個來說：

@Autowired
private SMSServiceImpl smsService;

不是使用接口注入的，JDK動態(tài)代理解決不了。cglib怎么解決的呢？它會根據(jù)當前的類，動態(tài)生成一個子類，在子類中織入切面邏輯。

然后使用子類對象代理父類對象。這就是為什么我上面說：代理模式，不要拘泥于接口。

所以織入成功的，都是子類能把父類覆蓋的方法。

所以cglib也不是萬能的，方法是final的，子類重寫不了，它當然也無計可施了。

總結(jié)

讀書讀的是什么？是真正理解作者的思想，明白作者想歌頌什么、批判什么。

框架學的是什么？不只是為了提高開發(fā)效率，而是在使用的時候，就像與設計者交流一樣，能真正明白框架設計者的思想，才算用明白一款框架。

如果我們都能做到這般，又何愁設計不出一款真正屬于自己的框架呢？