平时我们项目中涉及到 AOP，基本上就是声明式配置一下就行了，无论是基于 XML 的配置还是基于 Java 代码的配置，都是简单配置即可使用。声明式配置有一个好处就是对源代码的侵入小甚至是零侵入。不过今天松哥要和小伙伴们聊一聊编程式的 AOP，为什么要聊这个话题呢？因为在 Spring 源码中，底层就是通过这种方式创建代理对象的，所以如果自己会通过编程式的方式进行 AOP 开发，那么在看 Spring 中相关源码的时候，就会很好理解了。
1. 基本用法
1.1 基于 JDK 的 AOP
我们先来看基于 JDK 动态代理的 AOP。
假设我有如下一个计算器接口：
代码语言：javascript复制public interface ICalculator {
void add(int a, int b);
int minus(int a, int b);
}
然后给这个接口提供一个实现类：
代码语言：javascript复制public class CalculatorImpl implements ICalculator {
@Override
public void add(int a, int b) {
System.out.println(a " " b "=" (a b));
}
@Override
public int minus(int a, int b) {
return a - b;
}
}
现在假设我要生成一个代理对象，利用编程式的方式，代码如下：
代码语言：javascript复制ProxyFactory proxyFactory = new ProxyFactory();
proxyFactory.setTarget(new CalculatorImpl());
proxyFactory.addInterface(ICalculator.class);
proxyFactory.addAdvice(new MethodInterceptor() {
@Override
public Object invoke(MethodInvocation invocation) throws Throwable {
Method method = invocation.getMethod();
String name = method.getName();
System.out.println(name " 方法开始执行了。。。");
Object proceed = invocation.proceed();
System.out.println(name " 方法执行结束了。。。");
return proceed;
}
});
ICalculator calculator = (ICalculator) proxyFactory.getProxy();
calculator.add(3, 4);
这里几个方法应该都好理解：
- setTarget 方法是设置真正的代理对象。这个在我们之前的 @Lazy 注解为啥就能破解死循环？一文中大家已经接触过了。
- addInterface，基于 JDK 的动态代理是需要有接口的，这个方法就是设置代理对象的接口。
- addAdvice 方法就是添加增强/通知。
- 最后通过 getProxy 方法获取到一个代理对象然后去执行。
最终打印结果如下：
1.2 基于 CGLIB 的 AOP
如果被代理的对象没有接口，那么可以通过基于 CGLIB 的动态代理来生成代理对象。
假设我有如下类：
代码语言：javascript复制public class UserService {
public void hello() {
System.out.println("hello javaboy");
}
}
要给这个类生成代理对象，如下：
代码语言：javascript复制ProxyFactory proxyFactory = new ProxyFactory();
proxyFactory.setTarget(new UserService());
proxyFactory.addAdvice(new MethodInterceptor() {
@Override
public Object invoke(MethodInvocation invocation) throws Throwable {
String name = invocation.getMethod().getName();
System.out.println(name " 方法开始执行了。。。");
Object proceed = invocation.proceed();
System.out.println(name " 方法执行结束了。。。");
return proceed;
}
});
UserService us = (UserService) proxyFactory.getProxy();
us.hello();
其实道理很简单，没有接口就不设置接口就行了。
1.3 源码分析
在上面生成代理对象的 getProxy 方法中，最终会执行到 createAopProxy 方法，在该方法中会根据是否有接口来决定是使用 JDK 动态代理还是 CGLIB 动态代理：
代码语言：javascript复制@Override
public AopProxy createAopProxy(AdvisedSupport config) throws AopConfigException {
if (config.isOptimize() || config.isProxyTargetClass() || hasNoUserSuppliedProxyInterfaces(config)) {
Class<?> targetClass = config.getTargetClass();
if (targetClass.isInterface() || Proxy.isProxyClass(targetClass) || ClassUtils.isLambdaClass(targetClass)) {
return new JdkDynamicAopProxy(config);
}
return new ObjenesisCglibAopProxy(config);
}
else {
return new JdkDynamicAopProxy(config);
}
}
从这段源码中可以看到，有接口就是 JDK 动态代理，没有接口则是 CGLIB 动态代理。不过在最上面有一个 if 判断，这个判断中有三个条件，分别来和小伙伴们说一下：
config.isOptimize()
这个方法是判断是否需要优化。因为传统上大家都认为 CGLIB 动态代理性能高于 JDK 动态代理，不过这些年 JDK 版本更新也是非常快，现在两者性能差异已经不大了。如果这个属性设置为 true，那么系统就会去判断是否有接口，有接口就 JDK 动态代理，否则就 CGLIB 动态代理。
如果需要设置该属性，可以通过如下代码设置：
代码语言：javascript复制proxyFactory.setOptimize(true);
config.isProxyTargetClass()
这个属性作用也是类似，我们平时在使用 AOP 的时候，有时候也会设置这个属性，这个属性如果设置为 true，则会进入到 if 分支中，但是 if 分支中的 if 则不宜满足，所以一般情况下，如果这个属性设置为 true，就意味着无论是否有接口，都使用 CGLIB 动态代理。如果这个属性为 false，则有接口就使用 JDK 动态代理，没有接口就使用 CGLIB 动态代理。
hasNoUserSuppliedProxyInterfaces(config)
这个方法主要做两方面的判断：
- 当前代理对象如果没有接口，则直接返回 true。
- 当前代理对象有接口，但是接口是 SpringProxy，则返回 true。
返回 true 基本上就意味着要使用 CGLIB 动态代理了，返回 false 则意味着使用 JDK 动态代理。
如果是基于 JDK 的动态代理，那么最终调用的就是 JdkDynamicAopProxy#getProxy() 方法，如下：
代码语言：javascript复制@Override
public Object getProxy() {
return getProxy(ClassUtils.getDefaultClassLoader());
}
@Override
public Object getProxy(@Nullable ClassLoader classLoader) {
if (logger.isTraceEnabled()) {
logger.trace("Creating JDK dynamic proxy: " this.advised.getTargetSource());
}
return Proxy.newProxyInstance(classLoader, this.proxiedInterfaces, this);
}
Proxy.newProxyInstance 这就是 JDK 里边的动态代理了，这很好懂。
如果是基于 CGLIB 的动态代理，那么最终调用的就是 CglibAopProxy#getProxy() 方法，如下：
代码语言：javascript复制@Override
public Object getProxy() {
return buildProxy(null, false);
}
private Object buildProxy(@Nullable ClassLoader classLoader, boolean classOnly) {
try {
Class<?> rootClass = this.advised.getTargetClass();
Assert.state(rootClass != null, "Target class must be available for creating a CGLIB proxy");
Class<?> proxySuperClass = rootClass;
if (rootClass.getName().contains(ClassUtils.CGLIB_CLASS_SEPARATOR)) {
proxySuperClass = rootClass.getSuperclass();
Class<?>[] additionalInterfaces = rootClass.getInterfaces();
for (Class<?> additionalInterface : additionalInterfaces) {
this.advised.addInterface(additionalInterface);
}
}
// Validate the class, writing log messages as necessary.
validateClassIfNecessary(proxySuperClass, classLoader);
// Configure CGLIB Enhancer...
Enhancer enhancer = createEnhancer();
if (classLoader != null) {
enhancer.setClassLoader(classLoader);
if (classLoader instanceof SmartClassLoader smartClassLoader &&
smartClassLoader.isClassReloadable(proxySuperClass)) {
enhancer.setUseCache(false);
}
}
enhancer.setSuperclass(proxySuperClass);
enhancer.setInterfaces(AopProxyUtils.completeProxiedInterfaces(this.advised));
enhancer.setNamingPolicy(SpringNamingPolicy.INSTANCE);
enhancer.setAttemptLoad(true);
enhancer.setStrategy(new ClassLoaderAwareGeneratorStrategy(classLoader));
Callback[] callbacks = getCallbacks(rootClass);
Class<?>[] types = new Class<?>[callbacks.length];
for (int x = 0; x < types.length; x ) {
types[x] = callbacks[x].getClass();
}
// fixedInterceptorMap only populated at this point, after getCallbacks call above
enhancer.setCallbackFilter(new ProxyCallbackFilter(
this.advised.getConfigurationOnlyCopy(), this.fixedInterceptorMap, this.fixedInterceptorOffset));
enhancer.setCallbackTypes(types);
// Generate the proxy class and create a proxy instance.
return (classOnly ? createProxyClass(enhancer) : createProxyClassAndInstance(enhancer, callbacks));
}
catch (CodeGenerationException | IllegalArgumentException ex) {
throw new AopConfigException("Could not generate CGLIB subclass of " this.advised.getTargetClass()
": Common causes of this problem include using a final class or a non-visible class",
ex);
}
catch (Throwable ex) {
// TargetSource.getTarget() failed
throw new AopConfigException("Unexpected AOP exception", ex);
}
}
关于直接使用 JDK 创建动态代理对象和直接使用 CGLIB 创建动态代理对象的代码我就不做过多介绍了，这些都是基本用法，松哥在之前录制的免费的 SSM 入门教程中都和小伙伴们讲过了，这里就不啰嗦了。
2. Advisor
2.1 Advisor
Advisor = Pointcut Advice。
前面的案例我们只是设置了 Advice，没有设置 Pointcut，这样最终拦截下来的是所有方法。
如果有需要，我们可以直接设置一个 Advisor，这样就可以指定需要拦截哪些方法了。
我们先来看一下 Advisor 的定义：
代码语言：javascript复制public interface Advisor {
Advice EMPTY_ADVICE = new Advice() {};
Advice getAdvice();
boolean isPerInstance();
}
可以看到，这里主要的就是 getAdvice 方法，这个方法用来获取一个通知/增强。另外一个 isPerInstance 目前并没有使用，默认返回 true 即可。在具体实践中，我们更关注它的一个子类：
代码语言：javascript复制public interface PointcutAdvisor extends Advisor {
Pointcut getPointcut();
}
这个子类多了一个 getPointcut 方法，PointcutAdvisor 这个接口很好的诠释了 Advisor 的作用：Pointcut Advice。
2.2 Pointcut
Pointcut 又有众多的实现类：
挑两个有意思的说一下，其他的其实也都差不多。
2.2.1 Pointcut
首先我们先来看下这个接口：
代码语言：javascript复制public interface Pointcut {
ClassFilter getClassFilter();
MethodMatcher getMethodMatcher();
Pointcut TRUE = TruePointcut.INSTANCE;
}
接口里边有两个方法，看名字大概也能猜出来意思：
- getClassFilter：这个是类的过滤器，通过这个可以刷选出来要拦截的类。
- MethodMatcher：这个是方法过滤器，通过这个可以刷选出来需要拦截的方法。
至于 ClassFilter 本身其实就很好懂了：
代码语言：javascript复制@FunctionalInterface
public interface ClassFilter {
boolean matches(Class<?> clazz);
ClassFilter TRUE = TrueClassFilter.INSTANCE;
}
就一个 matches 方法，传入一个 Class 对象，然后执行比较即可，返回 true 就表示要拦截，返回 false 则表示不拦截。
MethodMatcher 也类似，如下：
代码语言：javascript复制public interface MethodMatcher {
boolean matches(Method method, Class<?> targetClass);
boolean isRuntime();
boolean matches(Method method, Class<?> targetClass, Object... args);
MethodMatcher TRUE = TrueMethodMatcher.INSTANCE;
}
这里三个方法，两个是做匹配的 matches 方法，当 isRuntime 方法返回 true 的时候，才会执行第二个带 args 参数的 matches 方法。
举个简单的使用案例，假设我现在要拦截所有方法，那么我可以按照如下方式定义：
代码语言：javascript复制public class AllClassAndMethodPointcut implements Pointcut {
@Override
public ClassFilter getClassFilter() {
return ClassFilter.TRUE;
}
@Override
public MethodMatcher getMethodMatcher() {
return MethodMatcher.TRUE;
}
}
这是自带的两个常量，表示拦截所有类和所有方法。
再假如，我要拦截 CalculatorImpl 类的 add 方法，那么我可以按照如下方式来定义：
代码语言：javascript复制public class ICalculatorAddPointcut implements Pointcut {
@Override
public ClassFilter getClassFilter() {
return new ClassFilter() {
@Override
public boolean matches(Class<?> clazz) {
return clazz.getName().equals("org.javaboy.bean.aop.CalculatorImpl");
}
};
}
@Override
public MethodMatcher getMethodMatcher() {
NameMatchMethodPointcut matcher = new NameMatchMethodPointcut();
matcher.addMethodName("add");
return matcher;
}
}
2.2.2 AspectJExpressionPointcut
我们平时写 AOP，比较常用的是通过表达式来定义切面，那么这里就可以使用 AspectJExpressionPointcut，这是一个类，所以可以不用继承新类，直接使用创建使用即可，如下：
代码语言：javascript复制AspectJExpressionPointcut pointcut = new AspectJExpressionPointcut();
pointcut.setExpression("execution(* org.javaboy.bean.aop.ICalculator.add(..))");
如上切点就表示拦截 ICalculator 类中的 add 方法。
2.3 Advice
这个好说，就是增强/通知，在本文第 1.1、1.2 小节中均已演示过，不再赘述。
2.4 Advisor 实践
接下来松哥通过一个案例来和小伙伴们演示一下如何添加一个 Advisor：
代码语言：javascript复制ProxyFactory proxyFactory = new ProxyFactory();
proxyFactory.setTarget(new CalculatorImpl());
proxyFactory.addInterface(ICalculator.class);
proxyFactory.addAdvisor(new PointcutAdvisor() {
@Override
public Pointcut getPointcut() {
AspectJExpressionPointcut pointcut = new AspectJExpressionPointcut();
pointcut.setExpression("execution(* org.javaboy.bean.aop.ICalculator.add(..))");
return pointcut;
}
@Override
public Advice getAdvice() {
return new MethodInterceptor() {
@Override
public Object invoke(MethodInvocation invocation) throws Throwable {
Method method = invocation.getMethod();
String name = method.getName();
System.out.println(name " 方法开始执行了。。。");
Object proceed = invocation.proceed();
System.out.println(name " 方法执行结束了。。。");
return proceed;
}
};
}
@Override
public boolean isPerInstance() {
return true;
}
});
ICalculator calculator = (ICalculator) proxyFactory.getProxy();
calculator.add(3, 4);
calculator.minus(3, 4);
在 getPointcut 方法中，可以返回 3.2 小节中不同的切点，都是 OK 没有问题的。getAdvice 就是前面定义的通知。
其实在本文的 1.1、1.2 小节中，我们直接添加了 Advice 而没有配置 Advisor，我们自己添加的 Advice 在内部也是被自动转为了一个 Advisor，相关源码如下：
代码语言：javascript复制@Override
public void addAdvice(Advice advice) throws AopConfigException {
int pos = this.advisors.size();
addAdvice(pos, advice);
}
/**
* Cannot add introductions this way unless the advice implements IntroductionInfo.
*/
@Override
public void addAdvice(int pos, Advice advice) throws AopConfigException {
if (advice instanceof IntroductionInfo introductionInfo) {
addAdvisor(pos, new DefaultIntroductionAdvisor(advice, introductionInfo));
}
else if (advice instanceof DynamicIntroductionAdvice) {
// We need an IntroductionAdvisor for this kind of introduction.
throw new AopConfigException("DynamicIntroductionAdvice may only be added as part of IntroductionAdvisor");
}
else {
addAdvisor(pos, new DefaultPointcutAdvisor(advice));
}
}
小伙伴们看到，我们传入的 Advice 对象最终被转为一个 DefaultPointcutAdvisor 对象，然后调用了 addAdvisor 方法进行添加操作。
代码语言：javascript复制public DefaultPointcutAdvisor(Advice advice) {
this(Pointcut.TRUE, advice);
}
可以看到，在 DefaultPointcutAdvisor 初始化的时候，设置了 Pointcut.TRUE，也就是所有类的所有方法都会被拦截。也就是 Advice 最终都会被转为 Advisor。
3. 小结
好啦，这个就是编程式 AOP 的一个简单用法，这篇文章主要是希望小伙伴们对编程式 AOP 有一个简单的了解，这样在后续的 AOP 源码分析中才会更加轻松一些～
