面向切面編程

面向切面編程

Aspect Oriented Programming(AOP),面向切面編程,是一個比較熱門的話題。AOP主要實現的目的是針對業務處理過程中的切面進行提取,它所面對的是處理過程中的某個步驟或階段,以獲得邏輯過程中各部分之間低耦合性的隔離效果。比如我們最常見的就是日誌記錄了,舉個例子,我們現在提供一個查詢學生信息的服務,但是我們希望記錄有誰進行了這個查詢。如果按照傳統的OOP的實現的話,那我們實現了一個查詢學生信息的服務接口(StudentInfoService)和其實現 類 (StudentInfoServiceImpl.java),同時為了要進行記錄的話,那我們在實現類(StudentInfoServiceImpl.java)中要添加其實現記錄的過程。這樣的話,假如我們要實現的服務有多個呢?那就要在每個實現的類都添加這些記錄過程。這樣做的話就會有點繁瑣,而且每個實現類都與記錄服務日誌的行為緊耦合,違反了面向對象的規則。那么怎樣才能把記錄服務的行為與業務處理過程中分離出來呢?看起來好像就是查詢學生的服務自己在進行,但卻是背後日誌記錄對這些行為進行記錄,並且查詢學生的服務不知道存在這些記錄過程,這就是我們要討論AOP的目的所在。AOP的編程,好像就是把我們在某個方面的功能提出來與一批對象進行隔離,這樣與一批對象之間降低了耦合性,可以就某個功能進行編程。

基本介紹

  • 中文名:面向切面編程
  • 外文名:AOP(Aspect Oriented Programming)
  • 語言:java
基本信息,代碼分析,接口實現方案,子類實現方案,AOP基本概念,

基本信息

Aspect Oriented Programming(AOP),面向切面編程,是一個比較熱門的話題。AOP主要實現的目的是針對業務處理過程中的切面進行提取,它所面對的是處理過程中的某個步驟或階段,以獲得邏輯過程中各部分之間低耦合性的隔離效果。比如我們最常見的就是日誌記錄了,舉個例子,我們現在提供一個服務查詢學生信息的,但是我們希望記錄有誰進行了這個查詢。如果按照傳統的OOP的實現的話,那我們實現了一個查詢學生信息的服務接口(StudentInfoService)和其實現類(StudentInfoServiceImpl.java),同時為了要進行記錄的話,那我們在實現類(StudentInfoServiceImpl.java)中要添加其實現記錄的過程。這樣的話,假如我們要實現的服務有多個呢?那就要在每個實現的類都添加這些記錄過程。這樣做的話就會有點繁瑣,而且每個實現類都與記錄服務日誌的行為緊耦合,違反了面向對象的規則。那么怎樣才能把記錄服務的行為與業務處理過程中分離出來呢?看起來好像就是查詢學生的服務自己在進行,但卻是背後日誌記錄對這些行為進行記錄,並且查詢學生的服務不知道存在這些記錄過程,這就是我們要討論AOP的目的所在。AOP的編程,好像就是把我們在某個方面的功能提出來與一批對象進行隔離,這樣與一批對象之間降低了耦合性,可以就某個功能進行編程。

代碼分析

我們直接從代碼入手吧,要實現以上的目標,我們可以使用一個動態代理類(Proxy),通過攔截一個對象的行為並添加我們需要的功能來完成。Java中的java.lang.reflect.Proxy類和java.lang.reflect.InvocationHandler接口為我們實現動態代理類提供了一個方案,但是該方案針對的對象要實現某些接口;如果針對的目的是類的話,cglib為我們提供了另外一個實現方案。等下會說明兩者的區別。

接口實現方案

1)首先編寫我們的業務接口(StudentInfoService.java):
public interface StudentInfoService{void findInfo(String studentName);}
及其實現類(StudentInfoServiceImpl.java):
public class StudentInfoServiceImpl implements StudentInfoService{public void findInfo(String name){System.out.println("你目前輸入的名字是:"+name);}}
2)現在我們需要一個日誌功能,在findInfo行為之前執行並記錄其行為,那么我們就首先要攔截該行為。在實際執行的過程中用一個代理類來替我們完成。Java中為我們提供了實現動態代理類的方案:
1'處理攔截目的的類(MyHandler.java)
import org.apache.log4j.Logger;import java.lang.reflect.InvocationHandler;import java.lang.reflect.Proxy;import java.lang.reflect.Method;public class MyHandler implements InvocationHandler{private Object proxyObj;private static Logger log=Logger.getLogger(MyHandler.class);public Object bind(Object obj){this.proxyObj=obj;return Proxy.newProxyInstance(obj.getClass().getClassLoader(),obj.getClass().getInterfaces(),this);}public Object invoke(Object proxy,Method method,Object[] args) throws Throwable{Object result=null;try{//請在這裡插入代碼,在方法前調用System.out.println("調用log日誌方法"+method.getName());result=method.invoke(proxyObj,args); //原方法//請在這裡插入代碼,方法後調用}catch(Exception e){e.printStackTrace();}return result;}}
2'我們實現一個工廠,為了方便我們使用該攔截類(AOPFactory.java):
public class AOPFactory{private static Object getClassInstance(String clzName){Object obj=null;try{Class cls=Class.forName(clzName);obj=(Object)cls.newInstance();}catch(ClassNotFoundException cnfe){System.out.println("ClassNotFoundException:"+cnfe.getMessage());}catch(Exception e){e.printStackTrace();}return obj;}public static Object getAOPProxyedObject(String clzName){Object proxy=null;MyHandler handler=new MyHandler();Object obj=getClassInstance(clzName);if(obj!=null) {proxy=handler.bind(obj);}else{System.out.println("Can't get the proxyobj");//throw}return proxy;}}
3)基本的攔截與其工廠我們都實現了,現在測試(ClientTest.java):
public class ClientTest{public static void main(String[] args){StudentInfoService studentInfo= (StudentInfoService)AOPFactory.getAOPProxyedObject("StudentInfoServiceImpl");studentInfo.findInfo("阿飛");}}
輸出結果(看你的log4j設定):
調用log日誌方法findInfo
你目前輸入的名字是:阿飛
這樣我們需要的效果就出來了,業務處理自己在進行,但是我們實現了日誌功能,而業務處理(StudentInfoService)根本不知道存在該行為的。但是Java中提供的動態代理類的實現是針對實現了某些接口的類,如果沒有實現接口的話,不能創建代理類,看以上部分:
return Proxy.newProxyInstance(obj.getClass().getClassLoader(),obj.getClass().getInterfaces(),this);
看到了沒有?obj.getClass().getInterfaces()要求實現了某些接口。以下提供那些沒有實現接口的實現方案:

子類實現方案

首先,請上網下CGLib的包。設定好classpath路徑,CGLib與java標準庫提供的實現方案不同,cglib主要是基於實現類(如StudentInfoServiceImpl.java)擴展一個子類來實現。與Dynamic Proxy中的Proxy和InvocationHandler相對應,net.sf.cglib.proxy.Enhancer和MethodInterceptor在CGLib中負責完成代理對象創建和方法截獲處理,產生的是目標類的子類而不是通過接口來實現方法攔截的,Enhancer主要是用於構造動態代理子類來實現攔截,MethodInterceptor(擴展了Callback接口)主要用於實現around advice(AOP中的概念):
1)我們的業務處理(StudentInfoServiceImpl.java):
public class StudentInfoServiceImpl{public void findInfo(String name){System.out.println("你目前輸入的名字是:"+name);}}
2)實行一個工具來處理日誌功能(AOPInstrumenter.java):
import net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor;import net.sf.cglib.proxy.Enhancer;import net.sf.cglib.proxy.MethodProxy;import java.lang.reflect.Method;import org.apache.log4j.Logger;public class AOPInstrumenter implements MethodInterceptor{private Logger log=Logger.getLogger(AOPInstrumenter.class);private Enhancer enhancer=new Enhancer();public Object getInstrumentedClass(Class clz){enhancer.setSuperclass(clz);enhancer.setCallback(this);return enhancer.create();}public Object intercept(Object o,Method method,Object[] args,MethodProxy proxy) throws Throwable{("調用日誌方法"+method.getName());Object result=proxy.invokeSuper(o,args);return result;}}
3)我們來測試一下(AOPTest.java):
public class AOPTest{public static void main(String[] args){AOPInstrumenter instrumenter=new AOPInstrumenter();StudentInfoServiceImpl studentInfo=(StudentInfoServiceImpl)instrumenter.getInstrumentedClass(StudentInfoServiceImpl.class);studentInfo.findInfo("阿飛");}}
輸出結果與以上相同。
CGLib中為實現以上目的,主要提供的類
1)Enhancer:setCallback(Callback) ,setSuperclass(Class) ,create()返回動態子類Object
2)MethodInterceptor必須實現的接口:intercept(Object,Method,Object[],MethodProxy)返回的是原方法調用的結果。和Proxy原理一樣。

AOP基本概念

1)aspect(切面):實現了cross-cutting功能,是針對切面的模組。最常見的是logging模組,這樣,程式按功能被分為好幾層,如果按傳統的繼承的話,商業模型繼承日誌模組的話根本沒有什麼意義,而通過創建一個logging切面就可以使用AOP來實現相同的功能了。
2)jointpoint(連線點):連線點是切面插入應用程式的地方,該點能被方法調用,而且也會被拋出意外。連線點是應用程式提供給切面插入的地方,可以添加新的方法。比如以上我們的切點可以認為是findInfo(String)方法。
3)advice(處理邏輯):advice是我們切面功能的實現,它通知程式新的行為。如在logging里,logging advice包括logging的實現代碼,比如像寫日誌到一個檔案中。advice在jointpoint處插入到應用程式中。以上我們在MyHandler.java中實現了advice的功能
4)pointcut(切點):pointcut可以控制你把哪些advice套用於jointpoint上去,通常你使用pointcuts通過正則表達式來把明顯的名字和模式進行匹配套用。決定了那個jointpoint會獲得通知。
5)introduction:允許添加新的方法和屬性到類中。
6)target(目標類):是指那些將使用advice的類,一般是指獨立的那些商務模型。比如以上的StudentInfoServiceImpl.
7)proxy(代理類):使用了proxy的模式。是指套用了advice的對象,看起來和target對象很相似。
8)weaving(插入):是指套用aspects到一個target對象創建proxy對象的過程:complie time,classload time,runtime

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