AOP编程入门--Java篇

Aspect Oriented Programming(AOP)，面向切面编程，是一个比较热门的话题。AOP主要实现的目的是针对业务处理过程中的切面进行提取，它所面对的是处理过程中的某个步骤或阶段，以获得逻辑过程中各部分之间低耦合性的隔离效果。比如我们最常见的就是日志记录了，举个例子，我们现在提供一个服务查询学生信息的，但是我们希望记录有谁进行了这个查询。如果按照传统的OOP的实现的话，那我们实现了一个查询学生信息的服务接口(StudentInfoService)和其实现类（StudentInfoServiceImpl.java），同时为了要进行记录的话，那我们在实现类(StudentInfoServiceImpl.java)中要添加其实现记录的过程。这样的话，假如我们要实现的服务有多个呢？那就要在每个实现的类都添加这些记录过程。这样做的话就会有点繁琐，而且每个实现类都与记录服务日志的行为紧耦合，违反了面向对象的规则。那么怎样才能把记录服务的行为与业务处理过程中分离出来呢？看起来好像就是查询学生的服务自己在进行，但是背后日志记录对这些行为进行记录，但是查询学生的服务不知道存在这些记录过程，这就是我们要讨论AOP的目的所在。AOP的编程，好像就是把我们在某个方面的功能提出来与一批对象进行隔离，这样与一批对象之间降低了耦合性，可以就某个功能进行编程。
我们直接从代码入手吧，要实现以上的目标，我们可以使用一个动态代理类(Proxy)，通过拦截一个对象的行为并添加我们需要的功能来完成。Java中的java.lang.reflect.Proxy类和java.lang.reflect.InvocationHandler接口为我们实现动态代理类提供了一个方案，但是该方案针对的对象要实现某些接口；如果针对的目的是类的话，cglib为我们提供了另外一个实现方案。等下会说明两者的区别。
一、接口的实现方案：
1）首先编写我们的业务接口（StudentInfoService.java）：
public interface StudentInfoService{
void findInfo(String studentName);
}
及其实现类（StudentInfoServiceImpl.java）：
public class StudentInfoServiceImpl implements StudentInfoService{
public void findInfo(String name){
System.out.println("你目前输入的名字是:"+name);
}
}
2）现在我们需要一个日志功能，在findInfo行为之前执行并记录其行为，那么我们就首先要拦截该行为。在实际执行的过程中用一个代理类来替我们完成。Java中为我们提供了实现动态代理类的方案：

1'处理拦截目的的类（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{
//请在这里插入代码，在方法前调用
log.info("调用log日志方法"+method.getName());
result=method.invoke(proxyObj,args); //原方法
//请在这里插入代码，方法后调用
}catch(Exception e){
e.printStackTrace();
}
return result;
}
}
2'我们实现一个工厂，为了方便我们使用该拦截类(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)基本的拦截与其工厂我们都实现了，现在测试（ClientTest.java）：
public class ClientTest{
public static void main(String[] args){
StudentInfoService studentInfo=(StudentInfoService)AOPFactory.getAOPProxyedObject("StudentInfoServiceImpl");
studentInfo.findInfo("阿飞");
}
}
输出结果（看你的log4j设置）：
[INFO]调用log日志方法findInfo
你目前输入的名字是:阿飞
这样我们需要的效果就出来了，业务处理自己在进行，但是我们实现了日志功能，而业务处理(StudentInfoService)根本不知道存在该行为的。但是Java中提供的动态代理类的实现是针对实现了某些接口的类，如果没有实现接口的话，不能创建代理类，看以上部分：
return Proxy.newProxyInstance(obj.getClass().getClassLoader(),obj.getClass().getInterfaces(),this);
看到了没有？obj.getClass().getInterfaces()要求实现了某些接口。以下提供哪些没有实现接口的实现方案：

二、子类的实现方案。
首先，请上网下CGLib的包，http://sourceforge.net/project/showfiles.php?group_id=56933。设置好classpath路径，CGLib与java标准库提供的实现方案不同，cglib主要是基于实现类（如StudentInfoServiceImpl.java)扩展一个子类来实现。与Dynamic Proxy中的Proxy和InvocationHandler相对应，net.sf.cglib.proxy.Enhancer和MethodInterceptor在CGLib中负责完成代理对象创建和方法截获处理,产生的是目标类的子类而不是通过接口来实现方法拦截的，Enhancer主要是用于构造动态代理子类来实现拦截，MethodInterceptor（扩展了Callback接口）主要用于实现around advice（AOP中的概念）：
1）我们的业务处理（StudentInfoServiceImpl.java）：
public class StudentInfoServiceImpl{
public void findInfo(String name){
System.out.println("你目前输入的名字是:"+name);
}
}
2）实行一个工具来处理日志功能（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{
log.info("调用日志方法"+method.getName());
Object result=proxy.invokeSuper(o,args);
return result;
}

}
3）我们来测试一下（AOPTest.java）：
public class AOPTest{
public static void main(String[] args){
AOPInstrumenter instrumenter=new AOPInstrumenter();
StudentInfoServiceImpl studentInfo=(StudentInfoServiceImpl)instrumenter.getInstrumentedClass(StudentInfoServiceImpl.class);
studentInfo.findInfo("阿飞");
}
}
输出结果与以上相同。
CGLib中为实现以上目的，主要提供的类
1)Enhancer：setCallback(Callback) ,setSuperclass(Class) ,create()返回动态子类Object
2)MethodInterceptor必须实现的接口：intercept(Object,Method,Object[],MethodProxy)返回的是原方法调用的结果。和Proxy原理一样。

三、以上的两个简单实现AOP的方案都为你准备好了，你可以自己编写测试一下，以下简单介绍一下AOP的基本概念：
1）aspect（切面）：实现了cross-cutting功能，是针对切面的模块。最常见的是logging模块，这样，程序按功能被分为好几层，如果按传统的继承的话，商业模型继承日志模块的话根本没有什么意义，而通过创建一个logging切面就可以使用AOP来实现相同的功能了。
2）jointpoint（连接点）：连接点是切面插入应用程序的地方，该点能被方法调用，而且也会被抛出意外。连接点是应用程序提供给切面插入的地方，可以添加新的方法。比如以上我们的切点可以认为是findInfo(String)方法。
3）advice（处理逻辑）：advice是我们切面功能的实现，它通知程序新的行为。如在logging里，logging advice包括logging的实现代码，比如像写日志到一个文件中。advice在jointpoint处插入到应用程序中。以上我们在MyHandler.java中实现了advice的功能
4）pointcut（切点）：pointcut可以控制你把哪些advice应用于jointpoint上去，通常你使用pointcuts通过正则表达式来把明显的名字和模式进行匹配应用。决定了那个jointpoint会获得通知。
5）introduction：允许添加新的方法和属性到类中。
6）target（目标类）：是指那些将使用advice的类，一般是指独立的那些商务模型。比如以上的StudentInfoServiceImpl.

7)proxy（代理类）：使用了proxy的模式。是指应用了advice的对象，看起来和target对象很相似。
8）weaving(插入）：是指应用aspects到一个target对象创建proxy对象的过程：complie time，classload time，runtime