Spring AOP的实现原理

2018年9月18日16:24:32 评论 497

AOP(Aspect Orient Programming),我们一般称为面向方面(切面)编程,作为面向对象的一种补充,用于处理系统中分布于各个模块的横切关注点,比如事务管理、日志、缓存等等。AOP实现的关键在于AOP框架自动创建的AOP代理,AOP代理主要分为静态代理和动态代理,静态代理的代表为AspectJ;而动态代理则以Spring AOP为代表。本文会分别对AspectJ和Spring AOP的实现进行分析和介绍。

使用AspectJ的编译时增强实现AOP

之前提到,AspectJ是静态代理的增强,所谓的静态代理就是AOP框架会在编译阶段生成AOP代理类,因此也称为编译时增强。

举个实例的例子来说。首先我们有一个普通的Hello类

使用AspectJ编写一个Aspect

这里模拟了一个事务的场景,类似于Spring的声明式事务。使用AspectJ的编译器编译

编译完成之后再运行这个Hello类,可以看到以下输出

显然,AOP已经生效了,那么究竟AspectJ是如何在没有修改Hello类的情况下为Hello类增加新功能的呢?

查看一下编译后的Hello.class

可以看到,这个类比原来的Hello.java多了一些代码,这就是AspectJ的静态代理,它会在编译阶段将Aspect织入Java字节码中, 运行的时候就是经过增强之后的AOP对象。

从Aspect编译后的class文件可以更明显的看出执行的逻辑。proceed方法就是回调执行被代理类中的方法。

使用Spring AOP

与AspectJ的静态代理不同,Spring AOP使用的动态代理,所谓的动态代理就是说AOP框架不会去修改字节码,而是在内存中临时为方法生成一个AOP对象,这个AOP对象包含了目标对象的全部方法,并且在特定的切点做了增强处理,并回调原对象的方法。
Spring AOP中的动态代理主要有两种方式,JDK动态代理和CGLIB动态代理。JDK动态代理通过反射来接收被代理的类,并且要求被代理的类必须实现一个接口。JDK动态代理的核心是InvocationHandler接口和Proxy类。
如果目标类没有实现接口,那么Spring AOP会选择使用CGLIB来动态代理目标类。CGLIB(Code Generation Library),是一个代码生成的类库,可以在运行时动态的生成某个类的子类,注意,CGLIB是通过继承的方式做的动态代理,因此如果某个类被标记为final,那么它是无法使用CGLIB做动态代理的。
为了验证以上的说法,可以做一个简单的测试。首先测试实现接口的情况。

定义一个接口

实现类

这里的@Timer注解是我自己定义的一个普通注解,用来标记Pointcut。

定义Aspect

运行

输出

可以看到类型是com.sun.proxy.$Proxy53,也就是前面提到的Proxy类,因此这里Spring AOP使用了JDK的动态代理。

再来看看不实现接口的情况,修改Chinese类

运行

输出

可以看到类被CGLIB增强了,也就是动态代理。这里的CGLIB代理就是Spring AOP的代理,这个类也就是所谓的AOP代理,AOP代理类在切点动态地织入了增强处理。

小结

AspectJ在编译时就增强了目标对象,Spring AOP的动态代理则是在每次运行时动态的增强,生成AOP代理对象,区别在于生成AOP代理对象的时机不同,相对来说AspectJ的静态代理方式具有更好的性能,但是AspectJ需要特定的编译器进行处理,而Spring AOP则无需特定的编译器处理。

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