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AOP面向切面编程手写AOP框架,aop面向切面编程通俗理解

作者:利哥 下载:word格式

核心解读
  • Aop:Aspect Oriented Programming,面向切面编程
  • 核心1:将公共的,通用的,重复的代码单独开发,在需要时反织回去
  • 核心2:面向接口编程,即设置接口类型的变量,传入接口类型的参数,返回接口类型的返回值,调用接口类型的变量自身的实现方法
  • 图示

AOP面向切面编程手写AOP框架,aop面向切面编程通俗理解-第1张-知识-醋百科

图示分析:例如,在开发中普遍需要使用到日志输出功能,会将日志输出功能大量耦合到项目的不同位置,如上图左侧所示。
而日志输出功能与其实与项目本身的核心业务逻辑无关,我们只是为了不时的查看项目的运行状态。
则可以将日志功能单独提出去开发,在需要的地方将日志输出功能(所谓:日志功能切面)反织回去即可,如上图右侧所示。

手写aop框架
  • 下面将手写5个版本的AOP框架,在版本的不断优化中,逐步理解AOP面向切面编程的核心,最后一个版本最接近Spring中AOP的原生实现
  • 业务功能和切面功能用简单的输出语句来模拟,主要是为了简洁直观的演示AOP核心思想
  • 手写的AOP框架的业务背景:图书购买业务
项目结构
  • 5个AOP版本分别放在proxy01 ~ proxy05这5个包下,下图左侧为项目结构,右侧为各版本用到的接口和实现类

AOP面向切面编程手写AOP框架,aop面向切面编程通俗理解-第2张-知识-醋百科

AOP版本1实体类
  • 整个版本1,只是一个BookService实体类,业务功能和切面功能严重耦合

package com.example.proxy01; /** * 图书购买功能和事务切面功能耦合在一个类中 */ public class BookService { public void buy(){ try{ System.out.println("开启事务...."); System.out.println("图书购买业务...."); System.out.println("提交事务...."); }catch (exception e){ System.out.println("回滚事务...."); } } } 测试

  • 调用BookService实体对象中的buy()方法即可
AOP版本2优化原理
  • 通过子类代理来实现将业务功能和切面功能初步拆分解耦
实体类
  • 实体类BookService及其子类SubBookService
  • BookService实体类

package com.example.proxy02; /** * 图书购买功能 */ public class BookService { public void buy(){ System.out.println("图书购买功能...."); } }

  • SubBookService子类

package com.example.proxy02; /** * 子类代理:将图书购买功能和事务切面划分到不同类中 */ public class SubBookService extends BookService{ @Override public void buy() { try{ System.out.println("开启事务事务...."); super.buy(); System.out.println("提交事务...."); }catch (Exception e){ System.out.println("回滚事务...."); } } } 测试

  • 调用SubBookService实体类对象中的buy()方法即可
AOP版本3优化原理
  • 通过静态代理,可以进行受代理对象的灵活切换
接口
  • Service接口

package com.example.proxy03; /** * 静态代理接口 */ public interface Service { //定义业务功能 void buy(); } 实现类

  • BookServiceImpl实现类

package com.example.proxy03; /** * 目标对象 */ public class BookServiceImpl implements Service{ @Override public void buy() { System.out.println("图书购买业务...."); } }

  • ProductServiceImpl实现类

package com.example.proxy03; /** * 另外一种业务功能的目标对象 */ public class ProductServiceImpl implements Service{ @Override public void buy() { System.out.println("产品购买业务...."); } }

  • 静态代理对象

package com.example.proxy03; /** * 静态代理对象 */ public class Agent implements Service{ //接口类型的参数 Service target; //传入接口类型的参数,灵活调用多种Service接口的实现类 public Agent(Service target){ this.target = target; } @Override public void buy() { try{ System.out.println("开启事务...."); target.buy(); System.out.println("提交事务...."); }catch (Exception e){ System.out.println("关闭事务...."); } } } 测试

  • 面向接口编程,可灵活代理多种Service接口的实现类,灵活切换受代理对象

package com.example.test; import com.example.proxy03.Agent; import com.example.proxy03.ProductServiceImpl; import com.example.proxy03.Service; import org.junit.Test; public class TestProxy03 { @Test public void testProxy03(){ //可以灵活切换受代理对象,因为接口类型的参数都能接住 //Service agent = new Agent(new BookServiceImpl()); Service agent = new Agent(new ProductServiceImpl()); agent.buy(); } } AOP版本4优化原理

  • AOP版本3中,虽然受代理对象可以灵活切换,但是不同的受代理对象被绑定到相同的切面功能,切面功能无法灵活切换
  • 可以将上述切面功能上升到接口层次,针对不同切面功能有不同实现类
  • 核心:就像Agent代理对象持有Service接口类型的变量一样,若持有切面接口类型的变量,则可以接收不同切面接口的实现类,实现不同切面功能的灵活切换
  • 考虑到切面功能出现在业务功能的前后关系,以及异常处理等情况,可以根据切面出现的时机定义切面接口中的方法
  • 推导出需要定义切面接口以及如何定义接口中方法的思路图示

AOP面向切面编程手写AOP框架,aop面向切面编程通俗理解-第3张-知识-醋百科

接口
  • 业务接口:Service接口

package com.example.proxy04; /** * 静态代理接口 */ public interface Service { //定义业务功能 void buy(); }

  • 切面接口:Aop接口

package com.example.proxy04; /** * 自定义Aop 切面接口 */ public interface Aop { default void before(){} //default关键字,jdk8的新特性,可以提供空实现,不强迫接口实现类实现所有接口中的方法 default void after(){} //实现类需要实现哪个方法就实现哪个方法 default void exception(){} } 实现类

  • 业务功能实现类:BookServiceImpl和ProductServiceImpl

package com.example.proxy04; /** * 目标对象 */ public class BookServiceImpl implements Service { @Override public void buy() { System.out.println("图书购买业务...."); } }

package com.example.proxy04; public class ProductServiceImpl implements Service { @Override public void buy() { System.out.println("产品生产业务...."); } }

  • 切面功能实现类:TransAopImpl和LogAopImpl

package com.example.proxy04; public class TransAopImpl implements Aop{ @Override public void before() { System.out.println("开启事务...."); } @Override public void after() { System.out.println("提交事务...."); } @Override public void exception() { System.out.println("回滚事务...."); } }

package com.example.proxy04; //切面接口中定义方法时使用了default,不必实现所有接口方法,按需实现方法即可 public class LogAopImpl implements Aop{ @Override public void before() { System.out.println("前置日志输出...."); } } 测试

  • 可以实现业务功能和切面功能的灵活组合
  • 而且就像下面第2个测试一样,因为代理对象也是Service的一个实现类,所以代理对象还可以再次被代理,一个业务功能被多个切面包围,实现多切面
  • 此时的版本已经很灵活,也已经揭示出了AOP面向切面编程的核心

package com.example.test; import com.example.proxy04.*; import org.junit.Test; public class TestProxy04 { //测试:单个业务功能 单个切面功能 @Test public void testProxy04(){ //分别传入要完成的业务功能和要切入的功能,可以灵活组合,这里就可以有业务功能和切面功能的4种组合:2 x 2 //Service agent = new Agent(new ProductServiceImpl() new LogAopImpl()); //Service agent = new Agent(new ProductServiceImpl() new TransAopImpl()); //Service agent = new Agent(new BookServiceImpl() new LogAopImpl()); Service agent = new Agent(new BookServiceImpl() new TransAopImpl()); agent.buy(); } //测试:单个业务功能 多个切面功能(本例为:日志切面 事务切面) @Test public void testManyProxies(){ Service agent = new Agent(new ProductServiceImpl() new LogAopImpl()); Service agent2 = new Agent(agent new TransAopImpl()); agent2.buy(); } } AOP版本5优化原理

  • 静态代理可以做到受代理对象的灵活切换,但是不可以做到代理功能的灵活切换,就像我们用动态代理优化静态代理一样,还可以用jdk动态代理继续优化上述AOP版本4
  • 在Spring原生的AOP框架中,底层就是使用的jdk动态代理,AOP版本5最接近Spring原生AOP框架
实体类
  • AOP版本5中除了用ProxyFactory代理工厂来动态获取代理对象外(不再写AOP版本4中的Agent类,4版本是静态的,现在不用写了),其他接口和实现类与AOP版本4完全一致,不再赘述
  • 新增ProxyFactory类,代替AOP版本4中的Agent类
  • 参数比较多,看起来有些乱(包涵 包涵),若对jdk动态代理不是很熟悉,可以参考mybatis博客集(mybatis 01 对jdk动态代理有详细讨论)

package com.example.proxy05; import java.lang.reflect.InvocationHandler; import java.lang.reflect.Method; import java.lang.reflect.Proxy; /** * 代理工厂,获取动态代理对象 */ public class ProxyFactory { //静态方法获取jdk动态代理对象:传入业务功能对象 切面功能对象 public static Object getProxy(Service target Aop aop){ //该方法有三个参数,第三个参数是一个匿名内部类 return Proxy.newProxyInstance( //参数1 target.getClass().getClassLoader() //参数2 target.getClass().getInterfaces() //参数3:匿名内部类重写的方法又有三个参数 //其中method用来反射调用外部调用的那个方法,args是调用目标方法时要传的参数 new InvocationHandler() { @Override public Object invoke(Object obj Method method Object[] args) throws Throwable { //用来存放目标对象被调用的方法的返回值 Object res = null; try{ //切面功能 aop.before(); //业务功能,根据外部调用的功能,动态代理目标对象被调用的方法 res = method.invoke(target args); //切面功能 aop.after(); }catch (Exception e){ //切面功能 aop.exception(); } //返回目标对象被调用的方法的返回值给外部调用者 return res; } } ); } } 测试

package com.example.test; import com.example.proxy05.BookServiceImpl; import com.example.proxy05.ProxyFactory; import com.example.proxy05.Service; import com.example.proxy05.TransAopImpl; import org.junit.Test; public class TestProxy05 { //测试:AOP版本5 @Test public void testProxy05(){ //获取动态代理对象,传入业务功能对象和切面功能对象,这里传入的业务对象和切面对象可以有多种组合 Service agent = (Service) ProxyFactory.getProxy(new BookServiceImpl() new TransAopImpl()); //完成业务功能和切面功能的组合 agent.buy(); } } 测试输出

开启事务.... 图书购买业务.... 提交事务.... Process finished with exit code 0 扩展测试

  • 为了体现动态代理的优点,并测试有参数和有返回值的方法都可被代理,为Service接口扩展功能:order(预定图书的功能)
接口
  • Service接口新增order方法

package com.example.proxy05; /** * 静态代理接口 */ public interface Service { //定义业务功能 void buy(); //新扩展一个预定功能 default String order(int orderNums){return null;} //default 不强制实现类都实现该方法,按需实现 } 实现类

  • 让BookServiceImpl实现该新增的方法

package com.example.proxy05; /** * 目标对象 */ public class BookServiceImpl implements Service { @Override public String order(int orderNums) { System.out.println("新预定图书: " orderNums " 册"); return "预定成功"; } @Override public void buy() { System.out.println("图书购买业务...."); } } 测试

package com.example.test; import com.example.proxy05.BookServiceImpl; import com.example.proxy05.ProxyFactory; import com.example.proxy05.Service; import com.example.proxy05.TransAopImpl; import org.junit.Test; public class TestProxy05 { @Test public void testProxy05(){ //获取动态代理对象,传入业务功能对象和切面功能对象 Service agent = (Service) ProxyFactory.getProxy(new BookServiceImpl() new TransAopImpl()); //完成业务功能和切面功能的组合 String res = agent.order(10); System.out.println("返回结果: " res); } } 测试结果

开启事务.... 新预定图书: 10 册 提交事务.... 返回结果: 预定成功 Process finished with exit code 0 小结

  • 在AOP版本3优化了业务功能(静态代理)
  • 在AOP版本4优化了切面功能(AOP面向切面编程)
  • 在AOP版本5优化了代理功能(jdk动态代理)
  • 此时手写的AOP版本5可以做到被代理对象的灵活切换,代理功能的灵活切换,业务功能和切面功能的灵活组合
  • AOP版本5最接近Spring中AOP的原生实现原理
TAG: 切面 核心 接口 aop面向切面编程手写aop框架 aop面向切面编程通俗理解

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