第七篇 - 手写Aop(面向切面编程)

Github源码下载地址：https://github.com/chenxingxing6/sourcecode/tree/master/code-springaop

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一、前言

AOP为Aspect Oriented Programming的缩写，意为：面向切面编程，通过预编译方
式和运行期动态代理实现程序功能的统一维护的一种技术。AOP是OOP的延续，是软件开发中的一个热点，也是Spring框架中的一个重要内容，是函数式编程的一种衍生范型。利用AOP可以对业务逻辑的各个部分进行隔离，从而使得业务逻辑各部分之间的耦合度降低，提高程序的可重用性，同时提高了开发的效率。
将日志记录，性能统计，安全控制，事务处理，异常处理等代码从业务逻辑代码中划分出来，通过对这些行为的分离，我们希望可以将它们独立到非指导业务逻辑的方法中，进而改变这些行为的时候不影响业务逻辑的代码。

Aop相关专业术语：

1. Aspect（切面）： Aspect 声明类似于 Java 中的类声明，在 Aspect 中会包含着一些 Pointcut 以及相应的Advice。
2. Jointpoint（连接点）：表示在程序中明确定义的点，典型的包括方法调用，对类成员的访问以及异常处理程序块的执行等等，它自身还可以嵌套其它joint point。
3. Pointcut（切点）：表示一组 joint point，这些 joint point或是通过逻辑关系组合起来，或是通过通配、正则表达式等方式集中起来，它定义了相应的 Advice 将要发生的地方。
4. Advice（增强）：Advice 定义了在 Pointcut 里面定义的程序点具体要做的操作，它通before、after 和around 来区别是在每个 joint point 之前、之后还是代替执行的代码。 Target（目标对象）：织入 Advice的目标对象.。
5. Weaving（织入）：将 Aspect 和其他对象连接起来, 并创建 Adviced object 的过程。

AOP底层使用动态代理实现。包括两种方式：

使用JDK动态代理实现。
使用cglib来实现

通知类型

前置通知：在方法之前执行
后置通知：在方法之后执行
异常通知：方法出现异常执行
最终通知：在后置之后执行
环绕通知：在方法之前和之后执行​​​​​​​

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二、自己实现AOP代理(jdk代理)

2.1需求

1.前置通知，后置返回通知，环绕通知，后置通知，异常通知
2.自己实现一个简单版IOC容器
3.通过动态代理 + 通知注解类实现
4.定义切入点，正则表达式 @pointcut

2.2实现思路

服务启动时，将项目中的bean注入到容器里面，对应有切面进行代理的bean，重新生成代理对象，替换原理的对象。

①被代理类；
②被代理类要实现的接口；
③代理类；
④动态创建“代理类的对象”的类；
⑤注解类：
　a. 切面注解类，注解在类上：@Aspect
　b. 各种通知注解，注解在方法上：
　　 __@Before
　　 __@AfterReturning
　　 __@After
　　 __@AfterThrowing
　　 __@Around
⑥IOC容器：BeanFactory

2.3项目结构

2.4如何配置，测试项目

本项目配置切面，只支持@MyPointcut方式，支持正则表达式；然后将pointcut放到对应切面通知上。

1.编写Aspect切面
2.测试
只支持jdk动态代理

package com.demo1;

import com.aop.annotation.*;
import com.aop.aspect.AbstractAspect;
import com.aop.aspect.JoinPoint;
import com.ioc.annotation.MyComponent;

/**
 * @Author: cxx
 * @Date: 2019/10/3 11:25
 * 日志切面
 */
@MyAspect
@MyComponent
public class LogAspect extends AbstractAspect{

    @MyPointcut("com.demo1.*")
    private void myPointcut(){
    }

    @MyAround(value = "myPointcut()")
    public Object around(JoinPoint joinPoint){
        Long start = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("环绕通知start....");
        Object obj= joinPoint.proceed();
        System.out.println("环绕通知end....");
        Long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("执行方法耗时：" + String.valueOf(end - start));
        return obj;
    }
}

2.5 核心代码AopBeanContext

package com.aop.core;

import com.aop.aspect.AspectHandler;
import com.aop.aspect.CheckResult;
import com.aop.aspect.IAspectHandler;
import com.ioc.core.MyIoc;
import javafx.util.Pair;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

/**
 * @Author: cxx
 * @Date: 2019/10/3 13:45
 */
public class AopBeanContext {
    private static IAspectHandler aspectHandler = null;

    static {
        init();
    }

    public static Object getObject(Class clz){
        Object target = MyIoc.getObject(clz);
        if (target == null){
            throw new RuntimeException("容器中获取不到实例");
        }
        Pair<Object, CheckResult> aspectResult = aspectHandler.getAspectInstance(clz.getTypeName());
        // 没有切面
        if (aspectResult == null){
            return target;
        }
        // 创建代理类
        return ProxyBeanFactory.newProxyBean(target, aspectResult);
    }

    private static void init(){
        createProxyBeanContext(MyIoc.getBeanFactory());
    }

    // 根据切点，创建有代理类的bean容器
    public static void createProxyBeanContext(Map<String, Object> iocMap){
        aspectHandler = new AspectHandler(iocMap);
    }
}

2.6 核心代码BeanInvocationHandler

package com.aop.core;

import com.aop.annotation.AdviceEnum;
import com.aop.aspect.AbstractAspect;
import com.aop.aspect.CheckResult;
import com.aop.aspect.JoinPoint;
import javafx.util.Pair;

import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;

/**
 * @Author: cxx
 * @Date: 2019/10/3 15:35
 * @Desc: 环绕通知先不实现
 */
public class BeanInvocationHandler implements InvocationHandler {
    // 目标类
    private Object target;
    // 切面相关信息
    private Pair<Object, CheckResult> acpectResult;

    public BeanInvocationHandler(Object target, Pair<Object, CheckResult> acpectResult) {
        this.target = target;
        this.acpectResult = acpectResult;
    }

    /**
     * 内部类实现环绕通知
     */
    class MyJoinPoint implements JoinPoint{
        private Method method;
        private Object[] args;

        public MyJoinPoint(Method method, Object[] args) {
            this.method = method;
            this.args = args;
        }

        @Override
        public Object proceed() {
            try {
                return method.invoke(target, args);
            } catch (IllegalAccessException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (InvocationTargetException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            return null;
        }
    }

    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        // 切面类
        AbstractAspect aspcet = (AbstractAspect) acpectResult.getKey();
        // 通知方式
        CheckResult runType = acpectResult.getValue();

        boolean isAround = runType.isRunAround();
        JoinPoint joinPoint = null;
        if (isAround){
            joinPoint = new MyJoinPoint(method, args);
        }
        Object result = null;
        try {
            // 1.前置通知
            if (runType.isRunBefore()){
                runAspectInstance(AdviceEnum.BEFORE, aspcet, args);
            }
            // 2.环绕通知
            if (isAround){
                result = aspcet.around(joinPoint);
            }else {
                result = method.invoke(target, args);
            }
            // 3.返回通知
            if (runType.isRunAfterReturning()){
                runAspectInstance(AdviceEnum.AFTER_RETURNING, aspcet, args, result);
            }
            return result;
        }catch (Exception e){
            // 4.异常通知
            if (runType.isRunAfterThrowing()){
                runAspectInstance(AdviceEnum.AFTER_THROWING, aspcet, args, e);
            }
        }finally {
            // 5.后置通知
            if (runType.isRunAfter()){
                runAspectInstance(AdviceEnum.AFTER, aspcet, args);
            }
        }
        return result;
    }


    private void runAspectInstance(AdviceEnum adviceEnum, AbstractAspect aspect, Object[] args){
        this.runAspectInstance(adviceEnum, aspect, args, null, null);
    }

    private void runAspectInstance(AdviceEnum adviceEnum, AbstractAspect aspect, Object[] args, Object result){
        this.runAspectInstance(adviceEnum, aspect, args, null, result);
    }

    private void runAspectInstance(AdviceEnum adviceEnum, AbstractAspect aspect, Object[] args, Throwable e){
        this.runAspectInstance(adviceEnum, aspect, args, e, null);
    }

    /**
     * 执行切面实例
     * @param adviceEnum
     * @param aspect
     * @param args
     */
    private void runAspectInstance(AdviceEnum adviceEnum, AbstractAspect aspect, Object[] args, Throwable e, Object result){
        try {
            switch (adviceEnum){
                case BEFORE:{
                    aspect.before();
                    break;
                }
                case AFTER_RETURNING:{
                    aspect.afterReturning(result);
                    break;
                }
                case AFTER_THROWING:{
                    aspect.afterThrowable(e);
                    break;
                }
                case AFTER:{
                    aspect.after();
                    break;
                }
                default:{
                    break;
                }
            }
        }catch (Exception ee){
            ee.printStackTrace();
        }
    }
}

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三、测试结果

package com.aop;

import com.aop.core.AopBeanContext;
import com.demo1.ILogService;
import com.demo1.LogService;

/**
 * @Author: cxx
 * @Date: 2019/10/3 11:34
 */
public class MainTest {
    public static void main(String[] args) {
        //  01.测试 修改ioc.properties scan.package=com.demo
        //IUserService userService = (IUserService) AopBeanContext.getObject(UserService.class);
        //userService.delete("100");

        // 02.环绕通知测试 修改ioc.properties scan.package=com.demo1
        ILogService logService = (ILogService) AopBeanContext.getObject(LogService.class);
        logService.printLog("test....");
    }
}

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