Spring AOP实现原理

1、什么是AOP

AOP（Aspect Orient Programming），我们一般称为面向方面（切面）编程，作为面向对象的一种补充，用于处理系统中分布于各个模块的横切关注点，比如事务管理、日志、缓存等等。AOP实现的关键在于AOP框架自动创建的AOP代理，AOP代理主要分为静态代理和动态代理，静态代理的代表为AspectJ；而动态代理则以Spring AOP为代表。本文会分别对AspectJ和Spring AOP的实现进行分析和介绍。

2、springaop如何实现的？

Spring AOP中的动态代理主要有两种方式，JDK动态代理和CGLIB动态代理。JDK动态代理通过反射来接收被代理的类，并且要求被代理的类必须实现一个接口。JDK动态代理的核心是InvocationHandler接口和Proxy类。

如果目标类没有实现接口，那么Spring AOP会选择使用CGLIB来动态代理目标类。CGLIB（Code Generation Library），是一个代码生成的类库，可以在运行时动态的生成某个类的子类，注意，CGLIB是通过继承的方式做的动态代理，因此如果某个类被标记为final，那么它是无法使用CGLIB做动态代理的。

2.1. JDK动态代理

定义一个接口类

public interface Service {

    public void add();

    public void update();
}

实现一个接口类

public class ServiceImpl implements Service {

    public void add() {
        System.out.println("AService add>>>>>>>>>>>>>>>>>>");
    }

    public void update() {
        System.out.println("AService update>>>>>>>>>>>>>>>");
    }
}

实现动态代理类MyInvocationHandler，实现InvocationHandler接口，并且实现接口中的invoke方法。仔细看invoke方法，就是在该方法中加入切面逻辑的。目标类方法的执行是由mehod.invoke(target,args)这条语句完成。

import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
public class MyInvocationHandler implements InvocationHandler {
    private Object target;

    MyInvocationHandler(Object target) {
        super();
        this.target = target;
    }

    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
            throws Throwable {
        // 程序执行前加入逻辑，MethodBeforeAdviceInterceptor
        System.out.println("before-----------------------------");
        // 程序执行
        Object result = method.invoke(target, args);
        // 程序执行后加入逻辑，MethodAfterAdviceInterceptor
        System.out.println("after------------------------------");
        return result;
    }

}

测试类，其中增强的目标对象是由Proxy.newProxyInstance(aService.getClass().getClassLoader(),aService.getClass().getInterfaces(), handler);来生成的。

package org.java.base.springaop;

import java.lang.reflect.Proxy;
public class Test {
  public static void main(String[] args) {
        Service aService = new ServiceImpl();
        MyInvocationHandler handler = new MyInvocationHandler(aService);
        // Proxy为InvocationHandler实现类动态创建一个符合某一接口的代理实例
        Service aServiceProxy = (Service) Proxy.newProxyInstance(aService
                .getClass().getClassLoader(), aService.getClass()
                .getInterfaces(), handler);
        // 由动态生成的代理对象来aServiceProxy 代理执行程序，其中aServiceProxy 符合Service接口
        aServiceProxy.add();
        System.out.println();
        aServiceProxy.update();

    }
}

运行结果：

before-----------------------------
AService add>>>>>>>>>>>>>>>>>>
after------------------------------

before-----------------------------
AService update>>>>>>>>>>>>>>>
after------------------------------

可以看到，在目标类ServiceImpl的add和update方法前后已经加入了自定义的切面逻辑，AOP拦截机制生效了。

2.2. CGLIB动态代理

目标类，cglib不需要定义目标类的统一接口

public class Base {
    /**
     * 一个模拟的add方法
     */
    public void add() {
        System.out.println("add ------------");
    }
}

实现动态代理类CglibProxy，需要实现MethodInterceptor接口，实现intercept方法。该代理中在add方法前后加入了自定义的切面逻辑，目标类add方法执行语句为proxy.invokeSuper(object, args);

package org.java.base.springaop;
import java.lang.reflect.Method;
import org.springframework.cglib.proxy.MethodInterceptor;
import org.springframework.cglib.proxy.MethodProxy;

public class CglibProxy implements MethodInterceptor {

    public Object intercept(Object object, Method method, Object[] args,
                            MethodProxy proxy) throws Throwable {
        // 添加切面逻辑（advise），此处是在目标类代码执行之前，即为MethodBeforeAdviceInterceptor。
        System.out.println("before-------------");
        // 执行目标类add方法
        proxy.invokeSuper(object, args);
        // 添加切面逻辑（advise），此处是在目标类代码执行之后，即为MethodAfterAdviceInterceptor。
        System.out.println("after--------------");
        return null;
    }

}

获取增强的目标类的工厂Factory，其中增强的方法类对象是有Enhancer来实现的，代码如下所示：

 package org.java.base.springaop;

import org.springframework.cglib.proxy.Enhancer;

public class Factory {
    /**
     * 获得增强之后的目标类，即添加了切入逻辑advice之后的目标类
     *
     * @param proxy
     * @return
     */
    public static Base getInstance(CglibProxy proxy) {
        Enhancer enhancer = new Enhancer();
        enhancer.setSuperclass(Base.class);
        //回调方法的参数为代理类对象CglibProxy，最后增强目标类调用的是代理类对象CglibProxy中的intercept方法
        enhancer.setCallback(proxy);
        // 此刻，base不是单纯的目标类，而是增强过的目标类
        Base base = (Base) enhancer.create();
        return base;
    }
}

测试类

package org.java.base.springaop;

public class Testcglib {
   public static void main(String[] args) {
        CglibProxy proxy = new CglibProxy();
        // base为生成的增强过的目标类
        Base base = Factory.getInstance(proxy);
        base.add();
   }
}

自此，cglib动态代理实现的AOP拦截机制已经基本实现，下面我们来看一下拦截的效果如何，程序执行结果如下：

before-------------
add ------------
after--------------

可以看到，在目标类Base的add方法前后已经加入了自定义的切面逻辑，AOP拦截机制生效了。

3、JDK动态代理和CGLIB的区别

JDK 动态代理类和委托类需要都实现同一个接口。也就是说只有实现了某个接口的类可以使用 Java 动态代理机制。但是，事实上使用中并不是遇到的所有类都会给你实现一个接口。因此，对于没有实现接口的类，就不能使用该机制。而 CGLIB 则可以实现对类的动态代理。

JDK动态代理(Dynamic Proxy)
- 基于标准JDK的动态代理功能
- 只针对实现了接口的业务对象
CGLIB
- 通过动态地对目标对象进行子类化来实现AOP代理，
- 需要指定@EnableAspectJAutoProxy(proxyTargetClass = true)来强制使用
- 当业务对象没有实现任何接口的时候默认会选择CGLIB