Groovy元编程MOP（ExpandoMetaClass：EMC）的应用场景

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使用ExpandoMetaClass和Category可以实现元编程。ExpandoMetaClass可以动态添加和修改类的构造器，方法和属性。Category只能动态添加和修改类的方法。

当使用EMC动态添加或修改方法时，闭包Closure作为方法体被传入，它的delegate指向调用此方法的实例。

具体使用可参考：http://www.groovyq.net/node/75

 

1、为类添加方法（为String类添加String times(int count)方法）

    String.metaClass.times = {int count ->
            String str = ""
            for (int i = 0; i < count; i++) {
                str += delegate
            }
            return str
        }
        assert "hellohellohello", "hello".times(3)

2、为类添加重载方法（为String类添加String times()方法）

    String.metaClass.times << {->
            return delegate
        }

 
3、为类修改方法（将String类的toUpperCase改成toLowerCase）

     
     
     
     


      
      
      
      
    String.metaClass.toUpperCase = {->
            return delegate.toLowerCase()
        }
        assert "hello", "heLLO".toUpperCase()

     
     
     
     

4、反射拿到方法的元型

    String.metaClass.invokeMethod = {String mName, mArgs ->
            def m = String.metaClass.getMetaMethod(mName, mArgs)
            if (mName != "concat" && mName != "toUpperCase") return m.invoke(delegate, mArgs)
            long s = System.currentTimeMillis();
            def result = m.invoke(delegate, mArgs)
            long e = System.currentTimeMillis();
            long duration = e - s;
            println("MOP耗费时间：" + duration);
            return result;
        }

5、为单个实例添加或修改方法

       
       
       
       


        
        
        
        
    String instance = "hi"
        instance.metaClass.times = {int count ->
            String str = ""
            for (int i = 0; i < count; i++) {
                str += delegate
            }
            return str
        }

        println instance.times(3)
        println "he".times(3)      // MissingMethodException

       
       
       
       

6、一次添加多个方法

    String.metaClass {
            times {int count ->
                String str = ""
                for (int i = 0; i < count; i++) {
                    str += delegate
                }
                return str
            }
            toUpperCase {->
                return delegate.toLowerCase()
            }
        }

7、添加或修改静态方法（为String类添加static String twice(String val)）

    String.metaClass.static.twice = {String val ->
            return val + val
        }
        assert "hellohello", String.twice("hello")

8、添加或修改构造器

          
          
          
          


           
           
           
           
class MOP {
        String val

        def print() {
            println val
        }
    }

    MOP.metaClass.constructor << {String val ->
            return new MOP(val: val)
        }

    new MOP("hello").print()

          
          
          
          

          
          
          
          

           
           
           
           

          
          
          
          

9、为类添加属性

          
          
          
          


           
           
           
           
MOP.metaClass.title = "title"

           
           
           
           
10、为类添加只读属性（即只添加get方法）

          
          
          
          

          
          
          
          


           
           
           
           
MOP.metaClass.getTitle = {-> "title"}
11、去掉元编程，只需将metaClass置为null即可
String.metaClass = null
12、可以在使用static方法时，用use块简化代码

             
             
             
             


              
              
              
              
    use(org.apache.commons.lang.time.DateUtils) {
            new Date().addDays(1) //这里实际调用的是static Date addDays(Date date,int amount)方法

              
              
              
              
    }

              
              
              
              
也可以一次使用多个类的static方法

             
             
             
             

             
             
             
             


              
              
              
              
    use(org.apache.commons.lang.time.DateUtils,org.apache.commons.lang.StringUtils) {
            new Date().addDays(1)
            "stringUtils".capitalise()
        }


             
             
             
             

             
             
             
             


              
              
              
              
既然EMC提供了运行期动态添加修改方法和属性的能力，我们可以用在什么地方呢？
              
              
              
              
1、有时候为了调试经常会调用System.out.println(XXXX)，每次写这么长太烦了，如果变成XXXX.out()是不是就方便多了。
             
             
             
             

             
             
             
             

              
              
              
              只需要为String、Integer等类添加一个out方法即可实现：
             
             
             
             

             
             
             
             


              
              
              
              
    String.metaClass.out = {->
            System.out.println(delegate)
        }
        "hello".out()
2、有时候为了从url获取数据（http GET方法），要是使用HttpClient得写一堆代码，如果变成调用"$url".httpGet()能直接获取响应报文该多爽啊。

              
              
              
              
其实只需要给String添加一个httpGet方法即可:

              
              
              
              
String.metaClass.httpGet = {->

              
              
              
              


               
               
               
               
//用HttpClient实现

              
              
              
              

              
              
              
              
}
3、同样在实现执行系统命令的时候也可以这么做。类似这种需求是无穷无尽的，都可以用MOP简单实现。

              
              
              
              
3.times { println "hello!" }

              
              
              
              
list << "a string"

              
              
              
              
def range = 1..9

              
              
              
              
。。。。。。

              
              
              
              
Groovy里面这些看似很神奇的语法其实都是通过MOP实现的。

              
              
              
              
4、用MOP实现AOP

              
              
              
              
用MOP可以实现方法拦截，对源代码丝毫没有侵入性。比如想知道String的toUpperCase方法执行效率就可以用MOP。也可以捕获异常输出到日志中，而不影响源代码的执行。

              
              
              
              
但是需要注意，如果应用层是用反射调用执行的，MOP就拦截不到了。

              
              
              
              
5、配置开关

              
              
              
              
比如系统要构建xml，调试时为了xml语意清晰可以在生成xml时加上comment备注，但是系统上线真正运营时这些comment就没什么用了，这时可以用MOP关掉commment。具体代码自己实现。

              
              
              
              
可以将这个功能写成一个函数，系统启动是调一下这个函数就关闭comment了。函数调用可以用Spring类配置。这样就可以用配置方式实现功能开关了。

             
             
             
             



          
          
          
          

 

6、DSL（略）

 

还有更多的应用场景，希望大家一块讨论。