Groovy元编程MOP（ExpandoMetaClass：EMC）的应用场景

 

使用ExpandoMetaClass和Category可以实现元编程。ExpandoMetaClass可以动态添加和修改类的构造器，方法和属性。Category只能动态添加和修改类的方法。

 

 当使用EMC动态添加或修改方法时，闭包Closure作为方法体被传入，它的delegate指向调用此方法的实例。

具体使用可参考：http://www.groovyq.net/node/75

 

1、为类添加方法（为String类添加String times(int count)方法）

       String.metaClass.times = {int count ->

            String str = ""

            for (int i = 0; i < count; i++) {

                str += delegate           

          }

            return str

        }

        assert "hellohellohello", "hello".times(3)

 2、为类添加重载方法（为String类添加String times()方法）

           String.metaClass.times << {->

            return delegate         }

 

3、为类修改方法（将String类的toUpperCase改成toLowerCase）

       String.metaClass.toUpperCase = {->

            return delegate.toLowerCase()

        }

        assert "hello", "heLLO".toUpperCase()

4、反射拿到方法的元型

    String.metaClass.invokeMethod = {String mName, mArgs ->

            def m = String.metaClass.getMetaMethod(mName, mArgs)

            if (mName != "concat" && mName != "toUpperCase") return m.invoke(delegate, mArgs)

            long s = System.currentTimeMillis();

            def result = m.invoke(delegate, mArgs)

            long e = System.currentTimeMillis();

            long duration = e - s;

            println("MOP耗费时间：" + duration);

            return result;

        }

 5、为单个实例添加或修改方法

 

        String instance = "hi"

        instance.metaClass.times = {int count ->

            String str = ""

            for (int i = 0; i < count; i++) {

                str += delegate             }

            return str

        }

 

        println instance.times(3)

        println "he".times(3)      // MissingMethodException

6、一次添加多个方法

    String.metaClass {

            times {int count ->

                String str = ""

                for (int i = 0; i < count; i++) {

                    str += delegate                 }

                return str

            }

            toUpperCase {->

                return delegate.toLowerCase()

            }

        }

 7、添加或修改静态方法（为String类添加static String twice(String val)）String.metaClass.static.twice = {String val ->

            return val + val

        }

        assert "hellohello", String.twice("hello")

 

8、添加或修改构造器

 

class MOP {

        String val

 

        def print() {

            println val

        }

    }

 

    MOP.metaClass.constructor << {String val ->

            return new MOP(val: val)

    }

 

    new MOP("hello").print()        

 

 9、为类添加属性

 

MOP.metaClass.title = "title"

 

 10、为类添加只读属性（即只添加get方法）

MOP.metaClass.getTitle = {-> "title"}

 

 11、去掉元编程，只需将metaClass置为null即可

 

String.metaClass = null

 

 12、可以在使用static方法时，用use块简化代码

 

    use(org.apache.commons.lang.time.DateUtils) {

            new Date().addDays(1) //这里实际调用的是static Date addDays(Date date,int amount)方法

    }

 

也可以一次使用多个类的static方法

    use(org.apache.commons.lang.time.DateUtils,org.apache.commons.lang.StringUtils) {

            new Date().addDays(1)

            "stringUtils".capitalise()

    }
<!--[if !supportLineBreakNewLine]-->
<!--[endif]-->

既然EMC提供了运行期动态添加修改方法和属性的能力，我们可以用在什么地方呢？

 

1、有时候为了调试经常会调用System.out.println(XXXX)，每次写这么长太烦了，如果变成XXXX.out()是不是就方便多了。只需要为String、Integer等类添加一个out方法即可实现：

    String.metaClass.out = {->

            System.out.println(delegate)

        }

        "hello".out()

 

2、有时候为了从url获取数据（http GET方法），要是使用HttpClient得写一堆代码，如果变成调用"$url".httpGet()能直接获取响应报文该多爽啊。

其实只需要给String添加一个httpGet方法即可:

String.metaClass.httpGet = {->

//用HttpClient实现

}

 

3、同样在实现执行系统命令的时候也可以这么做。类似这种需求是无穷无尽的，都可以用MOP简单实现。

 

3.times { println "hello!" }

list << "a string"

def range = 1..9

。。。。。。

Groovy里面这些看似很神奇的语法其实都是通过MOP实现的。

 

 4、用MOP实现AOP

 

用MOP可以实现方法拦截，对源代码丝毫没有侵入性。比如想知道String的toUpperCase方法执行效率就可以用MOP。也可以捕获异常输出到日志中，而不影响源代码的执行。

 

但是需要注意，如果应用层是用反射调用执行的，MOP就拦截不到了。

 

 5、配置开关

 

比如系统要构建xml，调试时为了xml语意清晰可以在生成xml时加上comment备注，但是系统上线真正运营时这些comment就没什么用了，这时可以用MOP关掉commment。具体代码自己实现。

 

可以将这个功能写成一个函数，系统启动是调一下这个函数就关闭comment了。函数调用可以用Spring类配置。这样就可以用配置方式实现功能开关了。

 

6、DSL（略）

 

还有更多的应用场景，希望大家一块讨论。