Spring框架的设计理念与设计模式(7)-Spring中AOP特性与实现

关键词：Spring,AOP,Proxy,代理,拦截器
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动态代理的实现原理

要了解Spring的AOP就必须先了解的动态代理的原理，因为AOP就是基于动态代理实现的。动态代理还要从JDK本身说起。

在Jdk的java.lang.reflect包下有个Proxy类，它正是构造代理类的入口。这个类的结构入下：


从上图发现最后面四个是公有方法。而最后一个方法newProxyInstance就是创建代理对象的方法。这个方法的源码如下：

清单6.Proxy.newProxyInstance

public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,  
 
    Class> [] interfaces,  
 
    InvocationHandler h)  
 
    throws IllegalArgumentException {  
 
     
 
        if (h == null) {  
 
        throw new NullPointerException();  
 
    }  
 
    Class cl = getProxyClass (loader, interfaces);  
 
    try {  
 
        Constructor cons = cl.getConstructor(constructorParams);  
 
        return (Object) cons.newInstance(new Object[]  { h });  
 
    } catch (NoSuchMethodException e) {  
 
        throw new InternalError(e.toString());  
 
    } catch (IllegalAccessException e) {  
 
        throw new InternalError(e.toString());  
 
    } catch (InstantiationException e) {  
 
        throw new InternalError(e.toString());  
 
    } catch (InvocationTargetException e) {  
 
        throw new InternalError(e.toString());  
 
    }  
 
}  

这个方法需要三个参数：ClassLoader，用于加载代理类的Loader类，通常这个Loader和被代理的类是同一个Loader类。 Interfaces，是要被代理的那些那些接口。InvocationHandler，就是用于执行 除了被代理接口中方法之外的用户自定义的操作，他也是用户需要代理的最终目的。用户调用目标方法都被代理到InvocationHandler类中定义的唯一方法invoke中。这在后面再详解。

下面还是看看Proxy如何产生代理类的过程，他构造出来的代理类到底是什么样子？下面揭晓啦。

其实从上图中可以发现正在构造代理类的是在ProxyGenerator的generateProxyClass的方法中。ProxyGenerator类在sun.misc包下，感兴趣的话可以看看他的源码。

假如有这样一个接口，如下：

清单7.SimpleProxy类

public interface SimpleProxy {  
    public void simpleMethod1();  
    public void simpleMethod2();  
}  

代理来生成的类结构如下：

清单 8.$Proxy2类

public class $Proxy2 extends java.lang.reflect.Proxy implements SimpleProxy{  
 
    java.lang.reflect.Method m0;  
 
    java.lang.reflect.Method m1;  
 
    java.lang.reflect.Method m2;  
 
    java.lang.reflect.Method m3;  
 
    java.lang.reflect.Method m4;  
 
   
 
    int hashCode();  
 
    boolean equals(java.lang.Object);  
 
    java.lang.String toString();  
 
    void simpleMethod1();  
 
    void simpleMethod2();  
 
} 

这个类中的方法里面将会是调用InvocationHandler的invoke方法，而每个方法也将对应一个属性变量，这个属性变量m也将传给invoke方法中的Method参数。整个代理就是这样实现的。

从前面代理的原理我们知道，代理的目的是调用目标方法时我们可以转而执行InvocationHandler类的invoke方法，所以如何在InvocationHandler上做文章就是Spring实现Aop的关键所在。

Spring的Aop实现是遵守Aop联盟的约定。同时Spring又扩展了它，增加了如Pointcut、Advisor等一些接口使得更加灵活。

下面是Jdk动态代理的类图：

上图清楚的显示了Spring引用了Aop Alliance定义的接口。姑且不讨论Spring如何扩展Aop Alliance，先看看Spring如何实现代理类的，要实现代理类在Spring的配置文件中通常是这样定一个Bean的 ，如下：

清单9.配置代理类Bean

<bean id="testBeanSingleton" 
 
    class="org.springframework.aop.framework.ProxyFactoryBean"> 
 
    <property name="proxyInterfaces"> 
 
        <value> 
 
            org.springframework.aop.framework.PrototypeTargetTests$TestBean  
 
        value> 
 
    <property> 
 
    <property name="target"><ref local="testBeanTarget">ref> property> 
 
    <property name="singleton"><value>truevalue>property> 
 
    <property name="interceptorNames"> 
 
        <list> 
 
            <value>testInterceptorvalue> 
 
            <value>testInterceptor2value> 
 
        <list> 
 
    <property> 
 
<bean> 

配置上看到要设置被代理的接口，和接口的实现类也就是目标类，以及拦截器也就在执行目标方法之前被调用，这里Spring中定义的各种各样的拦截器，可以选择使用。

下面看看Spring如何完成了代理以及是如何调用拦截器的。

前面提到Spring Aop也是实现其自身的扩展点来完成这个特性的，从这个代理类可以看出它正是继承了Factory Bean的ProxyFactoryBean，FactoryBean之所以特别就在它可以让你自定义对象的创建 方法。当然代理对象要通过Proxy类来动态生成。

下面是Spring创建的代理对象的时序图：

Spring创建了代理对象后，当你调用目标对象上的方法时，将都会被代理到InvocationHandler类的invoke方法中执行，这在前面已经解释。在这里JdkDynamicAopProxy类实现了InvocationHandler接 口。

下面再看看Spring是如何调用拦截器的，下面是这个过程的时序图：

以上所说的都是Jdk动态代理，Spring还支持一种CGLIB类代理，感兴趣自己看吧。

目录--Spring框架的设计理念与设计模式
Spring框架的设计理念与设计模式(1)-Spring的架构             http://javapub.iteye.com/blog/751539
Spring框架的设计理念与设计模式(2)-Spring的设计理念         http://javapub.iteye.com/blog/751545
Spring框架的设计理念与设计模式(3)-Bean组件                 http://javapub.iteye.com/blog/751550
Spring框架的设计理念与设计模式(4)-Context组件              http://javapub.iteye.com/blog/751625
Spring框架的设计理念与设计模式(5)-Core组件                 http://javapub.iteye.com/blog/751627
Spring框架的设计理念与设计模式(6)-Ioc容器及BeanFactory工厂 http://javapub.iteye.com/blog/751635
Spring框架的设计理念与设计模式(7)-Spring中AOP特性与实现    http://javapub.iteye.com/blog/751642
Spring框架的设计理念与设计模式(8)-代理模式                 http://javapub.iteye.com/blog/751652
Spring框架的设计理念与设计模式(9)-策略模式                 http://javapub.iteye.com/blog/751653