AOP(Aspect Orient Programming),通常稱爲面向切面編程,做爲面向對象的一種補充,用於處理系統中分佈於各個模塊的橫切關注點,好比事務管理、日誌、緩存等等。AOP實現的關鍵在於AOP框架自動建立的AOP代理,AOP代理主要分爲靜態代理和動態代理,靜態代理的表明爲AspectJ;而動態代理則以Spring AOP爲表明。靜態代理是編譯期實現,動態代理是運行期實現,可想而知前者擁有更好的性能。本文主要介紹Spring AOP的兩種代理實現機制,JDK動態代理和CGLIB動態代理。java
靜態代理是編譯階段生成AOP代理類,也就是說生成的字節碼就織入了加強後的AOP對象;動態代理則不會修改字節碼,而是在內存中臨時生成一個AOP對象,這個AOP對象包含了目標對象的所有方法,而且在特定的切點作了加強處理,並回調原對象的方法。git
Spring AOP中的動態代理主要有兩種方式,JDK動態代理和CGLIB動態代理。JDK動態代理經過反射來接收被代理的類,而且要求被代理的類必須實現一個接口。JDK動態代理的核心是InvocationHandler接口和Proxy類。github
若是目標類沒有實現接口,那麼Spring AOP會選擇使用CGLIB來動態代理目標類。CGLIB(Code Generation Library),是一個代碼生成的類庫,能夠在運行時動態的生成某個類的子類,注意,CGLIB是經過繼承的方式作的動態代理,所以若是某個類被標記爲final,那麼它是沒法使用CGLIB作動態代理的,諸如private的方法也是不能夠做爲切面的。spring
咱們分別經過實例來研究AOP的具體實現。編程
首先定義須要切入的接口和實現。爲了簡單起見,定義一個Speakable
接口和一個具體的實現類,只有兩個方法sayHi()
和sayBye()
。緩存
public interface Speakable { void sayHi(); void sayBye(); }
@Service public class PersonSpring implements Speakable { @Override public void sayHi() { try { Thread.currentThread().sleep(30); } catch (Exception e) { throw new RuntimeException(e); } System.out.println("Hi!!"); } @Override public void sayBye() { try { Thread.currentThread().sleep(10); } catch (Exception e) { throw new RuntimeException(e); } System.out.println("Bye!!"); } }
接下來咱們但願實現一個記錄sayHi()
和sayBye()
執行時間的功能。框架
定義一個MethodMonitor
類用來記錄Method執行時間ide
public class MethodMonitor { private long start; private String method; public MethodMonitor(String method) { this.method = method; System.out.println("begin monitor.."); this.start = System.currentTimeMillis(); } public void log() { long elapsedTime = System.currentTimeMillis() - start; System.out.println("end monitor.."); System.out.println("Method: " + method + ", execution time: " + elapsedTime + " milliseconds."); } }
光有這個類仍是不夠的,但願有個靜態方法用起來更順手,像這樣函數
MonitorSession.begin(); doWork(); MonitorSession.end();
說幹就幹,定義一個MonitorSession
性能
public class MonitorSession { private static ThreadLocal<MethodMonitor> monitorThreadLocal = new ThreadLocal<>(); public static void begin(String method) { MethodMonitor logger = new MethodMonitor(method); monitorThreadLocal.set(logger); } public static void end() { MethodMonitor logger = monitorThreadLocal.get(); logger.log(); } }
萬事具有,接下來只須要咱們作好切面的編碼,
@Aspect @Component public class MonitorAdvice { @Pointcut("execution (* com.deanwangpro.aop.service.Speakable.*(..))") public void pointcut() { } @Around("pointcut()") public void around(ProceedingJoinPoint pjp) throws Throwable { MonitorSession.begin(pjp.getSignature().getName()); pjp.proceed(); MonitorSession.end(); } }
如何使用?我用了spring boot,寫一個啓動函數吧。
@SpringBootApplication public class Application { @Autowired private Speakable personSpring; public static void main(String[] args) { SpringApplication.run(Application.class, args); } @Bean public CommandLineRunner commandLineRunner(ApplicationContext ctx) { return args -> { // spring aop System.out.println("******** spring aop ******** "); personSpring.sayHi(); personSpring.sayBye(); System.exit(0); }; } }
運行後輸出:
******** jdk dynamic proxy ******** begin monitor.. Hi!! end monitor.. Method: sayHi, execution time: 32 milliseconds. begin monitor.. Bye!! end monitor.. Method: sayBye, execution time: 22 milliseconds.
剛剛的例子其實內部實現機制就是JDK動態代理,由於Person實現了一個接口。
爲了避免和第一個例子衝突,咱們再定義一個Person
來實現Speakable
, 這個實現是不帶Spring Annotation的,因此他不會被Spring託管。
public class PersonImpl implements Speakable { @Override public void sayHi() { try { Thread.currentThread().sleep(30); } catch (Exception e) { throw new RuntimeException(e); } System.out.println("Hi!!"); } @Override public void sayBye() { try { Thread.currentThread().sleep(10); } catch (Exception e) { throw new RuntimeException(e); } System.out.println("Bye!!"); } }
重頭戲來了,咱們須要利用InvocationHandler
實現一個代理,讓它去包含Person
這個對象。那麼再運行期其實是執行這個代理的方法,而後代理再去執行真正的方法。因此咱們得以在執行真正方法的先後作一些手腳。JDK動態代理是利用反射實現,直接看代碼。
public class DynamicProxy implements InvocationHandler { private Object target; public DynamicProxy(Object object) { this.target = object; } @Override public Object invoke(Object arg0, Method arg1, Object[] arg2) throws Throwable { MonitorSession.begin(arg1.getName()); Object obj = arg1.invoke(target, arg2); MonitorSession.end(); return obj; } @SuppressWarnings("unchecked") public <T> T getProxy() { return (T) Proxy.newProxyInstance( target.getClass().getClassLoader(), target.getClass().getInterfaces(), this ); } }
經過getProxy
能夠獲得這個代理對象,invoke
就是具體的執行方法,能夠看到咱們在執行每一個真正的方法先後都加了Monitor。
我實現了一個工廠類來獲取Person代理對象
public class PersonProxyFactory { public static Speakable newJdkProxy() { // 代理PersonImpl DynamicProxy dynamicProxy = new DynamicProxy(new PersonImpl()); Speakable proxy = dynamicProxy.getProxy(); return proxy; } }
具體使用
// jdk dynamic proxy System.out.println("******** jdk dynamic proxy ******** "); Speakable jdkProxy = PersonProxyFactory.newJdkProxy(); jdkProxy.sayHi(); jdkProxy.sayBye();
輸出結果:
******** jdk dynamic proxy ******** begin monitor.. Hi!! end monitor.. Method: sayHi, execution time: 32 milliseconds. begin monitor.. Bye!! end monitor.. Method: sayBye, execution time: 22 milliseconds.
咱們再新建一個Person
來,此次不實現任何接口。
public class Person { public void sayHi() { try { Thread.currentThread().sleep(30); } catch (Exception e) { throw new RuntimeException(e); } System.out.println("Hi!!"); } public void sayBye() { try { Thread.currentThread().sleep(10); } catch (Exception e) { throw new RuntimeException(e); } System.out.println("Bye!!"); } }
若是Spring識別到所代理的類沒有實現Interface,那麼就會使用CGLib來建立動態代理,原理實際上成爲所代理類的子類。
public class CGLibProxy implements MethodInterceptor { private static CGLibProxy instance = new CGLibProxy(); private CGLibProxy() { } public static CGLibProxy getInstance() { return instance; } private Enhancer enhancer = new Enhancer(); @SuppressWarnings("unchecked") public <T> T getProxy(Class<T> clazz) { enhancer.setSuperclass(clazz); enhancer.setCallback(this); return (T) enhancer.create(); } @Override public Object intercept(Object arg0, Method arg1, Object[] arg2, MethodProxy arg3) throws Throwable { MonitorSession.begin(arg1.getName()); Object obj = arg3.invokeSuper(arg0, arg2); MonitorSession.end(); return obj; } }
相似的經過getProxy
能夠獲得這個代理對象,intercept
就是具體的執行方法,能夠看到咱們在執行每一個真正的方法先後都加了Monitor。
在工廠類中增長得到Person代理類的方法,
public static Person newCglibProxy() { CGLibProxy cglibProxy = CGLibProxy.getInstance(); Person proxy = cglibProxy.getProxy(Person.class); return proxy; }
具體使用
// cglib dynamic proxy System.out.println("******** cglib proxy ******** "); Person cglibProxy = PersonProxyFactory.newCglibProxy(); cglibProxy.sayHi(); cglibProxy.sayBye();
輸出結果:
begin monitor.. Hi!! end monitor.. Method: sayHi, execution time: 53 milliseconds. begin monitor.. Bye!! end monitor.. Method: sayBye, execution time: 14 milliseconds.
對比JDK動態代理和CGLib代理,在實際使用中發現CGLib在建立代理對象時所花費的時間卻比JDK動態代理要長,實測數據
Method: newJdkProxy, execution time: 5 milliseconds. Method: newCglibProxy, execution time: 18 milliseconds.
因此CGLib更適合代理不須要頻繁實例化的類。
在具體方法執行效率方面,理應是不經過反射的CGlib更快一些,而後測試結果並不是如此,還須要高手指教。
JDK Method: sayHi, execution time: 32 milliseconds. CGLib Method: sayHi, execution time: 53 milliseconds.
以上code均可以經過Github中獲取。