Android Aop编程总结之一引入AOP

2019-04-22 本文已影响0人大鹏的鹏

一.aop概念。

AOP 和 OOP
面向对象的特点是继承、多态和封装。为了符合单一职责的原则，OOP将功能分散到不同的对象中去。让不同的类设计不同的方法，这样代码就分散到一个个的类中。可以降低代码的复杂程度，提高类的复用性。

但是OOP在分散代码的同时，也增加了代码的重复性。例如，我们在两个类中，可能都需要在每个方法中做日志。按照OOP的设计方法，我们就必须在两个类的方法中都加入记录日志的内容。也许他们是完全相同的，但是因为OOP的设计让类与类之间无法联系，而不能将这些重复的代码统一起来。然而AOP就是为了解决这类问题而产生的，它是在运行时动态地将代码切入到类的指定方法、指定位置上的编程思想。

AOP只是一种思想的统称，实现这种思想的方法有挺多。AOP通过预编译方式和运行期动态代理来实现程序功能的统一维护的一种技术。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，提高开发效率。

总结性的来说:AOP是一种：可以在不改变原来代码的基础上，通过“动态注入”代码，来改变原来执行结果的技术。

二.aop主要使用场景。

例如:
有这样一段代码:

 private void doSomeWork() {
        long startTime = System.currentTimeMillis();
        //执行要做的事
        long endTime = System.currentTimeMillis();

        //记录该方法运行的时间
        long duration = endTime - startTime;

    }
    private void doSomeWorkTwo() {
        long startTime = System.currentTimeMillis();
        //执行要做的事
        long endTime = System.currentTimeMillis();

        //记录该方法运行的时间
        long duration = endTime - startTime;

    }

doSomeWork()和doSomeWorkTwo()里面都要记录方法执行时间的代码,如果在两个方法中都写上记录时长的代码,不仅违背了单一职责的规则,而且使得代码非常的冗余。所以我们就可以使用AOP在这两个方法中动态的加入时间统计的代码。

主要使用场景包括:

数据统计
日志记录
用户行为统计
应用性能统计
数据校验
行为拦截
无侵入的在宿主中插入一些代码，
做日志埋点
性能监控
动态权限控制
代码调试

三.AOP代码注入分类

代码注入主要利用了Java的反射和注解机制，根据注解时机的不同，主要分为编译时织入、加载时织入、运行时织入。

3.1 编译时织入。

编译时织入是指在java编译期,采用特殊的编译器,将切面织入到java类当中去。

3.2类加载时织入(也属于编译时织入的一种)。

类加载时织入指的是通过特殊的类加载器,在字节码加载到JVM时,织入切面。

3.3运行时织入。

运行时织入指的是使用动态代理等方式在运行的时候进行织入（这可以说并不是真正的代码注入）。

四、AOP的几种实现方式

AOP仅仅只是个概念，就像是oop一样,是一种编程的思想。在Android中实现Aop主要有如下几种方式。

方法	作用时机	操作对象	优点	缺点
APT	编译期：还未编译为 class 时	.java 文件	1. 可以织入所有类；2. 编译期代理，减少运行时消耗	1. 需要使用 apt 编译器编译；2. 需要手动拼接代理的代码（可以使用 Javapoet 弥补）；3. 生成大量代理类
Javassist	编译期：class 还未编译为 dex 时或运行时	class 字节码	1. 减少了生成子类的开销；2. 直接操作修改编译后的字节码，直接绕过了java编译器，所以可以做很多突破限制的事情，例如，跨 dex 引用，解决热修复中 CLASS_ISPREVERIFIED 问题。	运行时加入切面逻辑，产生性能开销。
AspectJ	编译期、加载时	.java 文件	1.功能强大，除了 hook 之外，还可以为目标类添加变量，接口。也有抽象，继承等各种更高级的玩法。2.和Java语言无缝衔接的面向切面的编程的扩展工具（可用于Android）。	1. 不够轻量级；2. 定义的切点依赖编程语言，无法兼容Lambda语法；3. 无法织入第三方库；4. 会有一些兼容性问题，如：D8、Gradle 4.x等
动态代理	运行时	-	在运行期，目标类加载后，为接口动态生成代理类，将切面织入到代理类中	-

五.APT(annotation processing tool)

APT是一种处理编译器注解的工具,确切的说它是javac的一个工具，APT在代码编译期解析注解，并且生成新的 Java 文件，减少手动的代码输入。
作用：利用apt，我们可以找到源代中的注解，并根据注解做相应的处理。
根据注解，生成额外的源文件或其他文件。
编译生成的源文件和原来的源文件，一起生成class文件
利用APT，在编译时生成额外的代码，不会影响性能，只是影响项目构建的速度

这里我们说一下Android中使用apt的步骤，Android中开发自定义的apt学会两个库及一个类基本就足够了。

JavaPoet API 这个库的主要作用就是帮助我们通过类调用的形式来生成代码,简单理解就是利用这个库可以生成额外的Java代码。具体的API可以去github上看下,写的很详细。这里不贴代码了。
AutoService 这个库是Google开发的,主要的作用是注解 processor 类，并对其生成 META-INF 的配置信息。可以理解使用这个库之后编译的时候IDE会编译我们的Annotation处理器,只需要在自定义的Processor类上添加注释 @AutoService(Processor.class)下面会用到。
Processor类,我们自定义的Annotation处理器都需要实现该接口,Java为我们提供了一个抽象类实现了该接口的部分功能,我们自定义Annotation处理器的时候大部分只需要继承AbstractProcessor这个抽象类就行了。

JavaPoet的学习可以直接借鉴官方api,AutoService学习成本较低(只需要用里面一句代码而已,学习成本可以忽略)

六.JavaPoet

作用:JavaPoet项目可以动态的生成Java文件,使用注解的时候假如需要生成新的Java文件就可以通过这个开源项目实现。
JavaPoet
导入依赖:

implementation 'com.squareup:javapoet:1.8.0'

也可以在开源项目处找到jar文件，下载下来，引入到项目中。
JavaPoet常用的类:
　　MethodSpec 代表一个构造函数或方法声明。
　　TypeSpec 代表一个类、借口或者枚举声明。
　　FieldSpec 代表一个成员变量，一个字段声明。
　　JavaFile 包含一个顶级类的Java文件。
生成一个简单的类:

public static void main(String[] args) {
        ClassName activity = ClassName.get("android.app", "Activity");

        TypeSpec.Builder mainActivityBuilder = TypeSpec.classBuilder("SecondActivity")
                .addModifiers(Modifier.PUBLIC)
                .superclass(activity);

        ClassName override = ClassName.get("java.lang", "Override");

        ClassName bundle = ClassName.get("android.os", "Bundle");

        ClassName nullable = ClassName.get("android.support.annotation", "Nullable");

        ParameterSpec savedInstanceState = ParameterSpec.builder(bundle, "savedInstanceState")
                .addAnnotation(nullable)
                .build();

        MethodSpec onCreate = MethodSpec.methodBuilder("onCreate")
                .addAnnotation(override)
                .addModifiers(Modifier.PROTECTED)
                .addParameter(savedInstanceState)
                .addStatement("super.onCreate(savedInstanceState)")
                .addStatement("setContentView(R.layout.activity_main)")
                .build();

        TypeSpec mainActivity = mainActivityBuilder.addMethod(onCreate)
                .build();

        JavaFile javaFile = JavaFile.builder("com.test", mainActivity).build();
        File outputFile = new File("src/"); //输出文件

        try {
            javaFile.writeTo(outputFile);
            javaFile.writeTo(System.out);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

七.Javassit

Java 字节码以二进制的形式存储在 .class 文件中，每一个 .class 文件包含一个 Java 类或接口。Javaassist 就是一个用来处理 Java 字节码的类库。它可以在一个已经编译好的类中添加新的方法，或者是修改已有的方法，并且不需要对字节码方面有深入的了解。
Javassist 可以绕过编译，直接操作字节码，从而实现代码注入。所以使用 Javassist 的时机就是在构建工具 Gradle 将源文件编译成 .class 文件之后，在将 .class 打包成 .dex 文件之前。

java动态代理实现与原理详细分析
 AOP技术的几种实现方式
 一文读懂 AOP