面試官：拋開Spring來說，如何自己實現(xiàn)Spring AOP?
| 引言
翻開to-do，注解認(rèn)證中答應(yīng)大家要講解代理模式。
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(xué)習(xí)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(chǔ)實現(xiàn)
給你一個咖啡接口：
public?interface?Coffee?{
????/**
?????*?打印當(dāng)前咖啡的原材料，即咖啡里有什么
?????*/
????void?printMaterial();
}
一個默認(rèn)的苦咖啡的實現(xiàn)：
public?class?BitterCoffee?implements?Coffee?{
????@Override
????public?void?printMaterial()?{
????????System.out.println("咖啡");
????}
}
默認(rèn)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(wù)生把咖啡端了上來，抿了一口，有些苦。
想加點糖，對服務(wù)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(wù)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(zhǔn)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(wù)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。”
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(xì)微的差別，希望大家不要弄混。
批評
去看代理模式相關(guān)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(shè)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啊？代理模式是設(shè)計模式，設(shè)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(jìn)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(shè)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(guān)。
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(xué)學(xué)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(dāng)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(jìn)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(biāo)
?????*/
????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();
????}
}
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(yīng)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(dāng)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(yīng)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(jìn)來的，接口是類型，類不也是類型嗎？
@Autowired
private?SMSService?smsService;
這樣能注進(jìn)來。
@Autowired
private?SMSServiceImpl?smsService;
這樣呢？也能注進(jìn)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(dāng)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(dāng)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(xué)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(shè)計者交流一樣，能真正明白框架設(shè)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(shè)計不出一款真正屬于自己的框架呢？
轉(zhuǎn)自：張喜碩
鏈接：https://segmentfault.com/a/1190000019148468
END
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