spring AOP

2018-03-16  本文已影响29人  大炮对着虫子
What is AspectJ?

说到AOP框架我们就不得不探讨一下AspectJ了,在Spring 开始支持AOP之初,也是大量借鉴了AspectJ的思想与编写习惯,在语法方面则完全借鉴了AspectJ,所以AspectJ对于Spring AOP的影响可以说非常巨大。但实际上,Spring AOP与AspectJ使用了完全不同的技术来实现切面框架。Spring AOP通过代理(JDK,CGLIB)模型,采用动态织入技术,在内存中临时生成AOP代理类,因此也被称为运行时增强;而AspectJ则通过编译器在class字节码级别实现了静态织入的技术,也称为编译时增强。采用不同的技术,当然会有各自的利弊,采用动态织入技术不需要特殊编译器的支持,更符合项目级别的模块解耦,但是Spring AOP的切面必须基于Spring Beans进行切面,也就是说普通Java对象(POJO),无法通过Spring AOP建立切面;而AspecJ却没有这样的限制,可以在任意Java对象上建立切面。本节我们主要探讨一下AspectJ静态织入技术与原理。

静态织入

静态织入,即指Java代码在编译时期就将切面代码织入的技术,需要特殊编译器的支持。这里我们实践出真知,来看看究竟ApectJ的静态织入的到底是什么东东。为了方便,作者这里直接使用AspectJ项目支持的Eclipse扩展插件AJDT(Eclipse官网下载)来构建工程(AJDT只是AspectJ为了方便项目开发,将AspectJ编译器、语法提示集成在了插件中,读者也可以直接基于AspectJ命令行ajc进行编译,或者基于maven的工程项目可以使用aspectj-maven-plugin插件编译)。安装好AJDT插件后,就可以在Eclipse中建立一个AJDT类型的项目了,这里我们建立一个AspecJ示例工程:

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新建项目之后,我们直接对main函数进行增强处理,AspectJ的开发与Spring AOP的advice开发方法稍有不同,但基本上还是java代码,只是代码文件的后缀名需要以 .aj作为后缀名(否则AspectJ编译器将不会进行增强处理):
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增强代码(advice)就可以写在 *.aj 文件中进行编写了,下图是对于main函数的before与after增强的逻辑:
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首先,需要注意增强处理类并没有使用class关键字,而是用了aspect关键字作为类的声明,并且切面表达式语法与Spring AOP中的使用语法也完全相同(Spring AOP与AspectJ切面语法保持了一致),其他的语法想必小伙伴们扫一眼就看明白了,这里就不累述了,我们运行工程,结果如下:
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不出所料,对于main函数切点的增强处理正确的执行了。细心的小伙伴在这里应该会有疑问,Spring AOP切面框架不是无法对于static与final类型函数进行切面吗?的确如此,但是AspectJ却没有这方面限制,这也是AspectJ基于字节码技术的优势。
静态织入原理

关于AOP框架,相信很多小伙伴,都听过很多遍静态织入与动态织入了,但是却不明白到底什么是静态织入,或者说AspectJ是如何静态织入的?其实实现很复杂,但是原理很简单,静态织入就是将advice代码编译入切点处。这里,我们通过反编译工具JD-GUI来看一下AspectJ在上面示例是如何将before与after增强处理静态织入的,反编译.class结果如下:

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通过反编译Main.class就可以看到,在main函数入口处与函数返回时,分别调用了before与after的增强逻辑,也就是说ApectJ将我们的增强处理以调用的方式编译进了切入点出,这就是静态织入实质,我们再来看一下增强代码的编译结果
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可以发现,实际上AspectJ实际上将源码中aspect关键字声明的类编译成了一个正常的java类,并且在增强声明中,采用了AspectJ注解方式来进行增强声明。AspectJ基于字节码级别的织入技术,使得其切面几乎可以关注任何Java对象生名周期的任何时期,因此非常强大。
动态代理原理

AspectJ虽然强大,但是Spring AOP的切面却是基于JDK或CGLIB动态代理技术实现的,所以想要了解Spring AOP的核心原理还是需要先研究一下动态代理技术,关于JDK与CGLIB的具体原理作者将会在下篇Spring AOP之代理之争一文中深挖,这里我们意在动态代理与静态织入的比较。这里,我们来看JDK是如何实现对象代理。

这里我们通过JDK代理对Spring AOP之初探黄龙一文中的WorkService类进行代理,并且添加before与after增强,使用JDK 代理需要我们实现InvocationHandler类来进行代理行为的控制,如下所示:

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运行结果可以发现,通过JDK代理技术的增强处理也被正确的执行了。其实,Spring AOP框架的核心原理也是通过使用InvocationHandler与Proxy这两个类来实现对Spring Beans代理的。JDK代理使用起来尽然如此简单,但实际上JDK代理框架在背后做了很多手脚,会将根据代理的对象生成专门的代理类,为了便于深挖,我们将JDK代理生成的代理类保存到磁盘上来分析(默认动态代理直接在内存中生成,并通过Java类加载机制加载):


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通过反编译,可以看到JDK代理生成的$Proxy0.class实际上是一个实现了IWorkService接口的子类,也就是说动态代理实际是通过接口生成增强过后的子类(CGLIB直接对代理对象继承)来实现的,因此代理是基于继承机制的,这也是Spring AOP框架无法对static与final进行切面的原因,由于不支持重写。

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