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aop的实现原理_动力节点Java学院整理

发布时间:2020-12-24 09:19:20 所属栏目:创业 来源:网络整理
导读:面向方面编程(Aspect Oriented Programming,简称AOP)是一种声明式编程(Declarative Programming)。声明式编程是和命令式编程(Imperative Programming)相对的概念。我们平时使用的编程语言,比如C++、Java、Ruby、Python等,都属命令式编程。命令式编

这样做有几个不利之处。一是会造成代码重复,Proxy的f1()和f2()里面的“做一些额外的事情”代码重复。二是难以扩展,被包装对象可能有多个不同的方法,不同的被包装对象需要被包装的方法也可能不同。现在的问题就变成,“Proxy如何才能包装截获任何类的任何方法?” 

答案呼之欲出。对,就是Reflection。Java、Python、Ruby都支持Reflection,都支持Method(方法)对象。那么我们就利用Method Reflection编写一个能够解惑任何类的任何方法的Proxy/Advice/Interceptor。

MethodInterceptor{ 
 
  around( method ){ 
    // 做些额外的工作 
     
    method.invoke(…); // 调用真正的对象方法 
     
    // 做些额外的工作 
  } 
} 

上述的MethodInterceptor就可以分别包装和截获f1()和f2()两个方法。

这里的method参数就是方法对象,在Java、Ruby等面向对象语言中,需要用Reflection获取方法对象。这个方法对象就相当于函数式编程的函数对象。在函数式编程中,函数对象属于“一等公民”,函数对象的获取不需要经过Reflection机制。所以,函数式编程对AOP的支持,比面向对象编程更好。由此我们看到,AOP对应的问题领域确实超出了OOP的力所能及的范围。OOP只能处理同一个类体系内的同一个方法签名的截获和包装工作,一旦涉及到一个类的多个不同方法,或者多个不同类体系的不同方法,OOP就黔驴技穷,无能为力了。

使用Method Reflection的方式截获任何方法对象,是AOP的常用实现手段之一。另一个常见手段就是自动代码生成了。这也回答了前面提出的问题二――如何在应用系统中大规模使用AOP。

Proxy Pattern + Method Reflection + 自动代码生成这样一个三元组合,就是AOP的基本实现原理。Proxy Pattern 和 Method Reflection,前面已经做了阐述,下面我们来讲解自动代码生成。

首先,AOP需要定义一种Aspect描述的DSL。Aspect DSL主要用来描述这样的内容:“用TransactionProxy包装截获business目录下的所有类的公共业务方法”、“ 用SecurityProxy包装截获所有Login/Logout开头的类的所有公共方法”、“用LogProxy包装截获所有文件的所有方法”等等。Aspect DSL的形式有多种多样。有的是一种类似Java的语法,比如AspectJ;有的是XML格式或者各种脚本语言,比如,Spring AOP等。

有了Aspect DSL,AOP处理程序就可以生成代码了。AOP生成代码有三种可能方式:

(1)静态编译时期,源代码生成。为每个符合条件的类方法产生对应的Proxy对象。AspectJ以前就是这种方式。

(2)静态编译时期,处理编译后的字节码。Java、Python之类的虚拟机语言都有一种中间代码(Java的中间代码叫做字节码),AOP处理程序可以分析字节码,并直接产生字节码形式的Proxy。这种方式也叫做静态字节码增强。AspectJ也支持这种方式。Java有一些开源项目,比如 ASM、Cglib等,可以分析并生成Java字节码。这些开源项目不仅可以静态分析增强字节码,还可以在程序运行期动态分析增强字节码。很多AOP项目,比如Spring AOP,都采用ASM/Cglib处理字节码。

(3)动态运行时期,即时处理装载到虚拟机内部的类结构字节码。这也叫做动态增强。比如,Spring AOP。如前所述,Spring AOP使用ASM/Cglib之类的处理字节码的开源项目。Java运行库本身也提供了类似于ASM/Cglib的简单的动态处理字节码的API,叫做 Dynamic Proxy。

以上就是AOP的实现原理:Proxy Pattern + Method Reflection + Aspect DSL + 自动代码生成。

总体来说,实现AOP的便利程度,函数式编程语言 > 动态类型语言 > 静态类型语言。当然,这个不等式并不是绝对的。有些动态类型语言提供了丰富强大的语法特性,实现AOP的便利程度,可能要超过函数式编程语言。

(编辑:河北网)

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