今天我們繼續看看AOP相關的知識，前面說到了Javassit，Spring AOP，通過該篇，讓你對AOP有更完整的認識。

AOP

再看AOP，這是一種面向切面編程思想，相比面向對象編程，可以說是站在更改維度關注對象，我們知道，對象包含由屬性和行為。 基于AOP，我們可以把一段代碼插入到對象中形成新的對象，這是織入的過程，目的是將公共的內容寫入到業務代碼中，通過配置或簡單的編碼完成整個過程。 這樣一來不用修改原有的業務代碼，同時又能自由完成目標代碼的增強，按照代碼的設計思想，確實是降低業務與功能的耦合。

大部分框架都是為我們提供切面織入目標過程的封裝。

實現

通過該圖可以看到AOP相關的實現主要包括ASM、Cglib、JDK Proxy、AspectJ、Javassit，這些實現主要都是對字節碼直接操作，只不過對目標對象的增強可以發生在編譯時、編譯后或運行時。

關于AOP我們說的比較多的就是代理，這屬于設計模式的一種，但是AOP真正做的不僅僅是對目標的代理，更多的是修改，像我們常用的代理工具Cglib、JDK Proxy，都是基于面向對象的特性，生成新的 目標對象，通過繼承與代理模式來實現最終的增強效果。

在Java中，大部分情況下都是對方法的增強，比如Spring AOP，這樣可以解決幾乎所有的業務問題；當然切點不局限于類方法，還可以包括字段、方法、構造函數、靜態初始值等，比如AspectJ，只不過需要特定的 編譯器來實現。

下面我們看下剩下的幾項實現AOP的技術，前面說到，Spring AOP主要基于Cglib、JDK Proxy，在運行時實現目標對象的代理。但是Spring中卻引入了aspectj相關的依賴，但沒有用到AspectJ編譯器

JDK Proxy

JDK動態代理，主要是基于目標接口，通過ByteArrayOutputStream直接構建字節數組，最終生成代理接口的實現類，基于InvocationHandler實現代碼的擴展與增強，通過反射來調用目標代碼的調用。

1. 目標接口

public interface HelloService {

    String hello(String name);

}

2. 目標實現類

@Slf4j
public class HelloServiceImpl implements HelloService{

    @Override
    public String hello(String name) {
        log.info("+++ 執行方法：hello");
        return String.format("hello, %s", name);
    }
}

3. 代理工廠

public class JdkProxyFactory {

    public static < T > T create(Class< T > targetClass, InvocationHandler invocationHandler){
        return (T) Proxy.newProxyInstance(Thread.currentThread().getContextClassLoader(), new Class[]{targetClass}, invocationHandler);
    }

    @Slf4j
    public static class LogInvocationHandler implements InvocationHandler{

        private Object target;

        public LogInvocationHandler(Object target) {
            this.target = target;
        }

        /**
         *
         * @param proxy
         * @param method
         * @param args
         *
         * @return
         * @throws Throwable
         */
        @Override
        public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
            try {
                log.info(" >> > before");
                Object result = method.invoke(target, args); // 執行被代理方法
                log.info(" >> > afterReturning : {}", result);
                return result;
            } catch (Throwable e) {
                log.info(" >> > afterThrowing : {}", e.getMessage());
                throw e;
            } finally {
                log.info(" >> > after");
            }
        }
    }

}

4. 執行測試

public class JdkProxyTests {
    
    @Test
    public void testJdkProxy(){
        HelloService helloService = JdkProxyFactory.create(HelloService.class, new JdkProxyFactory.LogInvocationHandler(new HelloServiceImpl()));
        helloService.hello("JDK Proxy");
    }

}

Cglib

Cglib基于目標類來實現代理，已目標類為參考基于ASM直接操作字節碼，構造目標對象的子類行，基于MethodInterceptor接口實現目標代碼的增強，通過父類調用來執行原目標代碼，因此在執行效率上會高于JDK動態代理。

1. 添加依賴

< dependency >
    < groupId >cglib< /groupId >
    < artifactId >cglib< /artifactId >
    < version >3.3.0< /version >
< /dependency >

2. 目標類

@Slf4j
public class HiService {

    public String hi(String name){
        log.info("+++ 執行方法：hi");
        return String.format("hi, %s", name);
    }
}

3. 代理工廠

public class CglibFactory{

    /**
     *
     * @param targetClass
     * @param methodInterceptor
     * @return
     * @param < T >
     */
    public static  < T > T create(Class< T > targetClass, MethodInterceptor methodInterceptor){
        Enhancer enhancer = new Enhancer();
        enhancer.setSuperclass(targetClass);
        enhancer.setCallback(methodInterceptor);
        return (T) enhancer.create();
    }

    @Slf4j
    public static class LogMethodInterceptor implements MethodInterceptor {

        /**
         *
         * @param target 目標對象
         * @param method 目標方法
         * @param args 參數
         * @param methodProxy 代理方法，注意執行方式  methodProxy.invokeSuper
         * @return
         * @throws Throwable
         */
        @Override
        public Object intercept(Object target, Method method, Object[] args, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
            try {
                log.info(" >> > before");
                Object result = methodProxy.invokeSuper(target, args); // 執行被代理方法
                log.info(" >> > afterReturning : {}", result);
                return result;
            } catch (Throwable e) {
                log.info(" >> > afterThrowing : {}", e.getMessage());
                throw e;
            } finally {
                log.info(" >> > after");
            }
        }
    }
}

4. 執行測試

public class CglibTests {

    /**
     *
     */
    @Test
    public void testCglib(){
        HiService hiService = CglibFactory.create(HiService.class, new CglibFactory.LogMethodInterceptor());
        hiService.hi("Cglib");
    }

}

AspectJ

AspectJ是一個功能強大的面向切面編程框架，是對Java面向對象的擴展，支持編譯時、編譯后、加載時為目標對象（不僅僅是類方法）織入代理。

切面織入時機：

• 編譯期織入（compiler-time weaving）：在類進行編譯的時候就將相應的代碼織入到元類文件的.class文件中
• 編譯后織入（post-compiler weaving）：在類編譯后，再將相關的代碼織入到.class文件中
• 加載時織入（load-time weaving）：在JVM加載.class 文件的時候將代碼織入

我們可以通過AspectJ編譯器或者maven插件aspectj-maven-plugin來實現。

AspectJ編譯器

• 下載

aspectj

• 安裝

java -jar aspectj-1.9.6.jar 配置環境變量PATH與系統變量CLASSPATH

• 使用

通過下面的命令可實現編譯時織入的效果：

#  ajc [Options] [file... | @file... | -argfile file...]
ajc -1.8 -sourceroots .srcmainjava -cp %CLASS_PATH% -outjar main.jar

通過ajc編譯后并打包成main.jar，即是編譯時實現了目標對象的代理，通過反編譯工具可以查看到編譯后的目標對象已經被修改。

AspectJ使用

編譯時織入（Compile-Time Weaving）

• 編譯時織入

目標對象：

public class CTWObject {

    public void run() {
        System.out.println("-- Compile-Time Weaving --");
    }

}

Aspect:

public aspect CTWAspect {

    pointcut pc():
            execution(* com.sucl.blog.aspectj.target.CTWObject.*());

    before(): pc(){
        System.out.println(" > > before CTW < < ");
    }

    void around(): pc(){
        System.out.println(" > > around before CTW < < ");
        proceed();
        System.out.println(" > > around before CTW < < ");
    }

    after(): pc(){
        System.out.println(" > > after CTW < < ");
    }
}

• 配置maven插件 aspectj-maven-plugin

< !-- 編譯期織入 -- >
< plugin >
    < groupId >org.codehaus.mojo< /groupId >
    < artifactId >aspectj-maven-plugin< /artifactId >
    < version >1.14.0< /version >
    < configuration >
        < complianceLevel >1.8< /complianceLevel >
        < source >1.8< /source >
        < target >1.8< /target >
        < showWeaveInfo >true< /showWeaveInfo >
        < verbose >true< /verbose >
        < Xlint >ignore< /Xlint >
        < encoding >UTF-8< /encoding >
    < /configuration >
    < executions >
        < execution >
            < goals >
                < goal >compile< /goal >
                < goal >test-compile< /goal >
            < /goals >
        < /execution >
    < /executions >
< /plugin >

• 執行測試

public class AspectJCTWTests {

    @Test
    public void call() {
        CTWObject CTWObject = new CTWObject();
        CTWObject.run();
    }
}

編譯后織入（Post-Compile Weaving）

• 針對編譯好的文件，比如jar中的class文件

編寫測試的目標對象，并打包成jar文件

public class PCWObject {

    public void run() {
        System.out.println("-- Post-Compile Weaving --");
    }

}

• 引入上面的目標jar

< dependency >
    < groupId >com.sucls.blog< /groupId >
    < artifactId >PCW-target< /artifactId >
    < version >${project.version}< /version >
< /dependency >

• 配置maven插件 aspectj-maven-plugin

< !-- 編譯后織入 -- >
< plugin >
    < groupId >org.codehaus.mojo< /groupId >
    < artifactId >aspectj-maven-plugin< /artifactId >
    < !--                < version >1.14.0< /version >-- >
    < version >1.11< /version >
    < configuration >
        < complianceLevel >1.8< /complianceLevel >
        < source >1.8< /source >
        < target >1.8< /target >
        < encoding >UTF-8< /encoding >
        < weaveDependencies >
            < weaveDependency >
                < groupId >com.sucls.blog< /groupId >
                < artifactId >PCW-target< /artifactId >
            < /weaveDependency >
        < /weaveDependencies >
    < /configuration >
    < executions >
        < execution >
            < goals >
                < goal >compile< /goal >
                < goal >test-compile< /goal >
            < /goals >
        < /execution >
    < /executions >
< /plugin >

• 編譯

mvn clean compile

• 執行測試

public class AspectJPCWTests {
    
    @Test
    public void call(){
        PCWObject pcwObject = new PCWObject();
        pcwObject.run();
    }
}

運行時織入（Load-Time Weaving）

• 配置VM參數

  -javaagent:${project.basedir}/lib/aspectjweaver-1.9.7.jar
  

或者配置maven-surefire-plugin插件

< plugin >
   < groupId >org.apache.maven.plugins< /groupId >
   < artifactId >maven-surefire-plugin< /artifactId >
   < version >2.10< /version >
   < configuration >
       < argLine >
           -javaagent:${project.basedir}/lib/aspectjweaver-1.9.7.jar
       < /argLine >
       < useSystemClassLoader >true< /useSystemClassLoader >
       < forkMode >always< /forkMode >
   < /configuration >
< /plugin >

• 配置aop.xml

/src/main/resources/META-INF/aop.xml

< aspectj >
    < aspects >
        < !-- 以@Aspect形式編寫切面（aj需要對應編譯器編譯）-- >
        < aspect name="com.sucl.blog.aspectj.aspect.LogAspect"/ >
    < /aspects >
< /aspectj >

• 啟動測試

public class AspectJLTWTests {

    @Test
    public void call(){
        LTWObject LTWObject = new LTWObject();
        LTWObject.run();
    }
}

結束語

不管是javassit，還是jdk proxy或者cglib來實現AOP，都是通過對字節碼的修改，只不過對字節碼操作方式不一樣。通過上面的例子我們可以認識到各種AOP框架的使用方式。在究其原理時， 能夠能夠知道這些工具到底為我們做了什么。