Java实现AOP面向切面编程的实例教程

介绍

众所周知，aop（面向切面编程）是spring框架的特色功能之一。通过设置横切关注点（cross cutting concerns），aop提供了极高的扩展性。那aop在spring中是怎样运作的呢？当你只能使用core java，却需要aop技术时，这个问题的解答变得极为关键。不仅如此，在高级技术岗位的面试中，此类问题也常作为考题出现。这不，我的朋友最近参加了一个面试，就被问到了这样一个棘手的问题——如何在不使用spring及相关库，只用core java的条件下实现aop。因此，我将在本文中提供一份大纲，帮助大家了解如何只用core java实现一个aop（当然啦，这种aop在功能上有一定的局限性）。注意，本文不是一篇有关spring aop与java aop的对比研究，而是有关在core java中借助固有的设计模式实现aop的教程。

想必读者已经知道aop是什么，也知道在spring框架中如何使用它，因此本文只着眼于如何在不用spring的前提下实现aop。首先，我们得知道，spring是借助了jdk proxy和cglib两种技术实现aop的。jdk dynamic proxy提供了一种灵活的方式来hook一个方法并执行指定的操作，但执行操作时得有一个限制条件：必须先提供一个相关的接口以及该接口的实现类。实践出真知，让我们透过一个案例来理解这句吧！现在有一个计算器程序，用于完成一些数学运算。让我们来考虑下除法功能，此时的问题是：如果core framework 已经具备了一份实现除法的代码，我们能否在代码执行时劫持（highjack）它并执行额外的校验呢？答案是肯定的，我将用下面提供的代码片段来证明这点。首先来看基础接口的代码：

public interface calculator {
  public int calculate( int a , int b);
}

该接口实现类的代码如下：

public class calculatorimpl implements calculator {
  @override
  public int calculate(int a, int b) {
    return a/b;
  }
}

假设我们既不能修该上面的代码，也不能对核心库进行任何改动，怎样才能完美地实现校验功能呢？不如试下jdk dynamic proxy的功能吧。

public class somehandler implements invocationhandler {
 
// code omitted for simplicity…..
 
  @override
  public object invoke(object proxy, method method, object[] params) throws throwable {
// your complex business validation and logic
    object result = method.invoke(targetobject ,params);
    return result;
  }
 
}

让我们通过测试类来看看由jdk dynamic proxy实现的校验功能的效果如何。

public static void main(string[] args) {
    calculatorimpl calcimpl = new calculatorimpl();
    calculator proxied = (calculator)proxyfactory.getproxy (calculator.class, calcimpl, 
        new somehandler(calcimpl));
    int result = proxied.calculate(20, 10);
    system.out.println("final result :::" + result);
  }

从结果可以看出，简单地实现功能强大的invocationhandler接口，我们便能得到一个hooking implementation。按照jdk文档的描述，invocationhandler接口是借助一个代理实例（proxy instance）来处理一个方法调用的。

现在我们已经知道，invocationhandler的invoke()方法能够帮助我们解决问题。那么再来解决一个新问题——怎样才能在方法执行的前后执行操作呢？说的更具体一些，我们能通过添加多个aop（before、after、around）来hook一个方法吗（译注：原文为add multiple aops，但我认为handler是充当aspect的角色）？答案同样是肯定的。按照以下的步骤建立一个精简的代码模板便能满足这样的需求：

• 创建一个抽象类，用于将aop应用于目标对象上。
• 创建名为beforehandler 和 afterhandler的两个aop。前者在方法执行之前工作，而后者则在方法执行结束后工作。
• 创建一个代理类，使所有的aop handler和目标对象只需作为参数传入，就能创建一个hook。
• 加入你自己的业务逻辑或者横切关注点。
• 最后，通过传入相关的参数创建代理对象（proxy object）。

两种实现aop的方式： 

1，jdk提供的动态代理实现  
接口 

public interface userbean 
{ 
  void getuser(); 
  void adduser(); 
  void updateuser(); 
  void deleteuser(); 
} 

原始实现类 

public class userbeanimpl implements userbean 
{ 
  private string user = null; 
  public userbeanimpl() 
  {     
  }   
  public userbeanimpl(string user) 
  { 
    this.user = user; 
  }   
  public string getusername() 
  { 
    return user; 
  }   
  public void getuser() 
  { 
    system.out.println("this is getuser() method!"); 
  } 
 
  public void setuser(string user) 
  { 
    this.user = user; 
    system.out.println("this is setuser() method!"); 
  } 
  public void adduser() 
  { 
    system.out.println("this is adduser() method!"); 
  } 
   
  public void updateuser() 
  { 
    system.out.println("this is updateuser() method!"); 
  }   
  public void deleteuser() 
  { 
    system.out.println("this is deleteuser() method!");  
  }     
} 

代理类  

import java.lang.reflect.invocationhandler; 
import java.lang.reflect.method; 
import java.lang.reflect.proxy; 
import com.cignacmc.finance.bean.userbeanimpl; 
 
public class userbeanproxy implements invocationhandler 
{ 
  private object targetobject; 
   
  public userbeanproxy(object targetobject) 
  { 
    this.targetobject = targetobject;     
  } 
   
  public object invoke(object proxy, method method, object[] args) throws throwable 
  { 
    userbeanimpl userbean = (userbeanimpl) targetobject; 
    string username = userbean.getusername(); 
    object result = null; 
     
    //权限判断 
    if(username != null && !"".equals(username)) 
    { 
      result = method.invoke(targetobject, args); 
    } 
     
    return result; 
  } 
} 

 
测试类  

import java.lang.reflect.proxy; 
 
import com.cignacmc.finance.bean.userbean; 
import com.cignacmc.finance.bean.userbeanimpl; 
import com.cignacmc.finance.proxy.userbeanproxy; 
 
public class proxyexe 
{ 
  public static void main(string[] args) 
  { 
    system.out.println("proved............."); 
    userbeanimpl targetobject = new userbeanimpl("bob liang");    
    userbeanproxy proxy = new userbeanproxy(targetobject); 
    //生成代理对象     
    userbean object = (userbean)proxy.newproxyinstance(targetobject.getclass().getclassloader(),  
        targetobject.getclass().getinterfaces(), proxy); 
    object.adduser(); 
     
    system.out.println("no proved............."); 
    targetobject = new userbeanimpl();    
    proxy = new userbeanproxy(targetobject); 
    //生成代理对象     
    object = (userbean)proxy.newproxyinstance(targetobject.getclass().getclassloader(),  
        targetobject.getclass().getinterfaces(), proxy); 
    object.adduser(); 
         
  } 
} 

 
输出：  

proved............. 
this is adduser() method! 
no proved............. 

 
从上面这个例子可以成功拦截了调用的方法adduser()并对其做了相应的处理  
 

2, 通过cglib创建代理类

好处是不要求我们的目标对象实现接口 
原始类 

public class clientbean 
{ 
  private string name = null; 
 
  public clientbean() 
  { 
 
  } 
 
  public clientbean(string name) 
  { 
    this.name = name; 
  } 
 
  public void addclient() 
  { 
    system.out.println("this is addclient() method!"); 
  } 
 
  public void deleteclient() 
  { 
    system.out.println("this is deleteclient() method!"); 
  } 
 
  public void getclient() 
  { 
    system.out.println("this is getclient() method!"); 
  } 
 
  public void updateclient() 
  { 
    system.out.println("this is updateclient() method!"); 
  } 
 
  public string getclientname() 
  { 
    return name; 
  } 
 
  public void setclientname(string name) 
  { 
    this.name = name; 
  } 
} 

代理类 

import java.lang.reflect.method; 
 
import com.cignacmc.finance.bean.clientbean; 
 
import net.sf.cglib.proxy.enhancer; 
import net.sf.cglib.proxy.methodinterceptor; 
import net.sf.cglib.proxy.methodproxy; 
 
public class cglibproxy implements methodinterceptor 
{ 
  private object targetobject; 
   
  public object createproxyobject(object targetobject) 
  { 
    this.targetobject = targetobject; 
    enhancer enhancer = new enhancer(); 
    enhancer.setsuperclass(this.targetobject.getclass()); 
    enhancer.setcallback(this); 
    return enhancer.create(); 
  } 
   
  public object intercept(object proxy, method method, object[] args, methodproxy methodproxy) throws throwable 
  { 
    clientbean clientbean = (clientbean)targetobject; 
    string username = clientbean.getclientname(); 
    object result = null; 
     
    if(username != null && !"".equals(username)) 
    { 
      result = method.invoke(targetobject, args); 
    } 
    return result; 
  } 
} 

测试类  

import java.lang.reflect.proxy; 
 
import com.cignacmc.finance.bean.clientbean; 
import com.cignacmc.finance.bean.userbean; 
import com.cignacmc.finance.bean.userbeanimpl; 
import com.cignacmc.finance.proxy.cglibproxy; 
import com.cignacmc.finance.proxy.userbeanproxy; 
 
public class proxyexe 
{ 
  public static void main(string[] args) 
  {   
    system.out.println(".............cglib proxy...................."); 
    system.out.println("proved...................."); 
    cglibproxy cproxy = new cglibproxy(); 
    clientbean clientbean = (clientbean)cproxy.createproxyobject(new clientbean("bob liang")); 
    clientbean.addclient(); 
     
    system.out.println("no proved...................."); 
    cproxy = new cglibproxy(); 
    clientbean = (clientbean)cproxy.createproxyobject(new clientbean()); 
    clientbean.addclient(); 
         
  } 
} 

 
输出： 

.............cglib proxy.................... 
proved.................... 
this is addclient() method! 
no proved....................