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AOP設計模式通常運用在日志，校驗等業(yè)務場景，本文將簡單介紹基于Spring的AOP代理模式的運用。

1. 代理模式

1.1 概念

代理(Proxy)是一種提供了對目標對象另外的訪問方式，即通過代理對象訪問目標對象。這樣做的好處是:可以在目標對象實現(xiàn)的基礎上，增強額外的功能操作，即擴展目標對象的功能。
這里使用到編程中的一個思想：不要隨意去修改別人已經(jīng)寫好的代碼或者方法，如果需改修改,可以通過代理的方式來擴展該方法。

1.2 靜態(tài)代理

靜態(tài)代理在使用時,需要定義接口或者父類，被代理對象與代理對象一起實現(xiàn)相同的接口或者是繼承相同父類。

1.3 動態(tài)代理

1.3.1 JDK代理

JDK動態(tài)代理有以下特點:
1.代理對象，不需要實現(xiàn)接口
2.代理對象的生成,是利用JDK的API,動態(tài)的在內(nèi)存中構建代理對象(需要我們指定創(chuàng)建代理對象/目標對象實現(xiàn)的接口的類型)
3.動態(tài)代理也叫做:JDK代理,接口代理

1.3.2 CGLib代理

Cglib代理,也叫作子類代理,它是在內(nèi)存中構建一個子類對象從而實現(xiàn)對目標對象功能的擴展。

JDK的動態(tài)代理有一個限制,就是使用動態(tài)代理的對象必須實現(xiàn)一個或多個接口，如果想代理沒有實現(xiàn)接口的類,就可以使用Cglib實現(xiàn)。
Cglib是一個強大的高性能的代碼生成包，它可以在運行期擴展java類與實現(xiàn)java接口。它廣泛的被許多AOP的框架使用，例如Spring AOP和synaop,為他們提供方法的interception(攔截)。
Cglib包的底層是通過使用一個小而塊的字節(jié)碼處理框架ASM來轉換字節(jié)碼并生成新的類。不鼓勵直接使用ASM，因為它要求你必須對JVM內(nèi)部結構包括class文件的格式和指令集都很熟悉。

2. Spring AOP

2.1 Spring AOP原理

AOP實現(xiàn)的關鍵在于AOP框架自動創(chuàng)建的AOP代理，AOP代理主要分為靜態(tài)代理和動態(tài)代理，靜態(tài)代理的代表為AspectJ；而動態(tài)代理則以Spring AOP為代表。本文以Spring AOP的實現(xiàn)進行分析和介紹。

Spring AOP使用的動態(tài)代理，所謂的動態(tài)代理就是說AOP框架不會去修改字節(jié)碼，而是在內(nèi)存中臨時為方法生成一個AOP對象，這個AOP對象包含了目標對象的全部方法，并且在特定的切點做了增強處理，并回調(diào)原對象的方法。

Spring AOP中的動態(tài)代理主要有兩種方式，JDK動態(tài)代理和CGLIB動態(tài)代理。JDK動態(tài)代理通過反射來接收被代理的類，并且要求被代理的類必須實現(xiàn)一個接口。JDK動態(tài)代理的核心是InvocationHandler接口和Proxy類。

如果目標類沒有實現(xiàn)接口，那么Spring AOP會選擇使用CGLIB來動態(tài)代理目標類。CGLIB（Code Generation Library），是一個代碼生成的類庫，可以在運行時動態(tài)的生成某個類的子類，注意，CGLIB是通過繼承的方式做的動態(tài)代理，因此如果某個類被標記為final，那么它是無法使用CGLIB做動態(tài)代理的。

注意：以上片段引用自文章Spring AOP的實現(xiàn)原理，如有冒犯，請聯(lián)系筆者刪除之，謝謝！

Spring AOP判斷是JDK代理還是CGLib代理的源碼如下（來自org.springframework.aop.framework.DefaultAopProxyFactory）：

@Override
public AopProxy createAopProxy(AdvisedSupport config) throws AopConfigException {
    if (config.isOptimize() || config.isProxyTargetClass() || hasNoUserSuppliedProxyInterfaces(config)) {
        Class<?> targetClass = config.getTargetClass();
        if (targetClass == null) {
            throw new AopConfigException("TargetSource cannot determine target class: " +
                                         "Either an interface or a target is required for proxy creation.");
        }
        if (targetClass.isInterface() || Proxy.isProxyClass(targetClass)) {
            return new JdkDynamicAopProxy(config);
        }
        return new ObjenesisCglibAopProxy(config);
    }
    else {
        return new JdkDynamicAopProxy(config);
    }
}

由代碼發(fā)現(xiàn)，如果配置proxyTargetClass = true了并且目標類非接口的情況，則會使用CGLib代理，否則使用JDK代理。

2.2 Spring AOP配置

Spring AOP的配置有兩種方式，XML和注解方式。

2.2.1 XML配置

首先需要引入AOP相關的DTD配置，如下：

<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop"
       xsi:schemaLocation="
        http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-4.1.xsd
        http://www.springframework.org/schema/aop http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop-3.2.xsd
        ">

然后需要引入AOP自動代理配置：

<!-- 自動掃描(自動注入) -->
<context:component-scan base-package="org.landy" />
<!-- 指定proxy-target-class為true可強制使用cglib -->
<aop:aspectj-autoproxy proxy-target-class="true"></aop:aspectj-autoproxy>

2.2.2 注解配置

Java配置類如下：

/**
 * 相當于Spring.xml配置文件的作用
 * @author landyl
 * @create 2:44 PM 09/30/2018
 */
@Configuration
//@EnableLoadTimeWeaving(aspectjWeaving = EnableLoadTimeWeaving.AspectJWeaving.ENABLED)
@EnableAspectJAutoProxy(proxyTargetClass = true)
//@EnableAspectJAutoProxy
@ComponentScan(basePackages = "org.landy")
public class ApplicationConfigure {

    @Bean
    public ApplicationUtil getApplicationUtil() {
        return new ApplicationUtil();
    }

}

2.2.3 依賴包

需要使用Spring AOP需要引入以下Jar包：

<properties>
    <spring.version>5.0.8.RELEASE</spring.version>
    <aspectj.version>1.8.7</aspectj.version>
</properties>
<!-- aspectjrt.jar包主要是提供運行時的一些注解，靜態(tài)方法等等東西，通常我們要使用aspectJ的時候都要使用這個包。 -->
<dependency>
    <groupId>org.aspectj</groupId>
    <artifactId>aspectjrt</artifactId>
    <version>${aspectj.version}</version>
</dependency>
<!-- aspectjweaverjar包主要是提供了一個java agent用于在類加載期間織入切面(Load time weaving)。
    并且提供了對切面語法的相關處理等基礎方法，供ajc使用或者供第三方開發(fā)使用。這個包一般我們不需要顯式引用，除非需要使用LTW。
     -->
<dependency>
    <groupId>org.aspectj</groupId>
    <artifactId>aspectjweaver</artifactId>
    <version>${aspectj.version}</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.springframework</groupId>
    <artifactId>spring-aop</artifactId>
    <version>${spring.version}</version>
    <scope>compile</scope>
</dependency>

2.2.4 配置單元測試

以上兩種配置方式，單元測試需要注意一個地方就是引入配置的方式不一樣，區(qū)別如下：

XML方式

@ContextConfiguration(locations = { "classpath:spring.xml" }) //加載配置文件
@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)  //使用junit4進行測試
public class SpringTestBase extends AbstractJUnit4SpringContextTests {
}

注解方式

@ContextConfiguration(classes = ApplicationConfigure.class)
@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)  //使用junit4進行測試
public class SpringTestBase extends AbstractJUnit4SpringContextTests {
}

配置好了以后，以后所有的測試類都繼承SpringTestBase類即可。

3. 項目演示

3.1 邏輯梳理

本文將以校驗某個業(yè)務邏輯為例說明Spring AOP代理模式的運用。

按照慣例，還是以客戶信息更新校驗為例，假設有個校驗類如下：

/**
 * @author landyl
 * @create 2:22 PM 09/30/2018
 */
@Component
public class CustomerUpdateRule implements UpdateRule {

    //利用自定義注解，進行AOP切面編程，進行其他業(yè)務邏輯的校驗操作
    @StatusCheck
    public CheckResult check(String updateStatus, String currentStatus) {
        System.out.println("CustomerUpdateRule:在此還有其他業(yè)務校驗邏輯。。。。"+updateStatus + "____" + currentStatus);
        return new CheckResult();
    }

}

此時我們需要定義一個注解StatusCheck類，如下：

/**
 * @author landyl
 * @create 2:37 PM 09/23/2018
 */
@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface StatusCheck {

}

此注解僅為一個標記注解。最為主要的就是定義一個更新校驗的切面類，定義好切入點。

@Component
@Aspect
public class StatusCheckAspect {
    private static final int VALID_UPDATE = Constants.UPDATE_STATUS_VALID_UPDATE;

    private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(StatusCheckAspect.class);


    //定義切入點:定義一個方法，用于聲明切面表達式，一般地，該方法中不再需要添加其他的代碼
    @Pointcut("execution(* org.landy.business.rules..*(..)) && @annotation(org.landy.business.rules.annotation.StatusCheck)")
    public void declareJoinPointExpression() {}

    /**
     * 前置通知
     * @param joinPoint
     */
    @Before("declareJoinPointExpression()")
    public void beforeCheck(JoinPoint joinPoint) {
        System.out.println("before statusCheck method start ...");
        System.out.println(joinPoint.getSignature());
        //獲得自定義注解的參數(shù)
        String methodName = joinPoint.getSignature().getName();
        List<Object> args = Arrays.asList(joinPoint.getArgs());
        System.out.println("The method " + methodName + " begins with " + args);
        System.out.println("before statusCheck method end ...");
    }
}

具體代碼請參見github。

3.2 邏輯測試

3.2.1 JDK動態(tài)代理

JDK動態(tài)代理必須實現(xiàn)一個接口，本文實現(xiàn)UpdateRule為例，

public interface UpdateRule {
    CheckResult check(String updateStatus, String currentStatus);
}

并且AOP需要做如下配置：

XML方式：

<!-- 指定proxy-target-class為true可強制使用cglib -->
<aop:aspectj-autoproxy proxy-target-class="false"></aop:aspectj-autoproxy>

注解方式：

@Configuration
@EnableAspectJAutoProxy
@ComponentScan(basePackages = "org.landy")
public class ApplicationConfigure {

}

在測試類中，必須使用接口方式注入：

/**
 * @author landyl
 * @create 2:32 PM 09/30/2018
 */
public class CustomerUpdateRuleTest extends SpringTestBase {

    @Autowired
    private UpdateRule customerUpdateRule; //JDK代理方式必須以接口方式注入

    @Test
    public void customerCheckTest() {
        System.out.println("proxy class:" + customerUpdateRule.getClass());
        CheckResult checkResult = customerUpdateRule.check("2","currentStatus");
        AssertUtil.assertTrue(checkResult.getCheckResult() == 0,"與預期結果不一致");
    }

}

測試結果如下：

proxy class:class com.sun.proxy.$Proxy34
2018-10-05  14:18:17.515 [main] INFO  org.landy.business.rules.aop.StatusCheckAspect - Status check around method start ....
before statusCheck method start ...
CheckResult org.landy.business.rules.stategy.UpdateRule.check(String,String)
The method check begins with [2, currentStatus]
before statusCheck method end ...
CustomerUpdateRule:在此還有其他業(yè)務校驗邏輯。。。。2____currentStatus
2018-10-05  14:18:17.526 [main] INFO  org.landy.business.rules.aop.StatusCheckAspect - execute the target method,the return result_msg:null
2018-10-05  14:18:17.526 [main] INFO  org.landy.business.rules.aop.StatusCheckAspect - Status check around method end ....

以上結果說明它生成的代理類為$Proxy34，說明是JDK代理。

3.2.2 CGLib動態(tài)代理

使用CGlib可以不用接口（經(jīng)測試，用了接口好像也沒問題）。在測試類中，必須使用實現(xiàn)類方式注入：

 @Autowired
 private CustomerUpdateRule customerUpdateRule;

并且AOP需要做如下配置：

XML方式：

<!-- 指定proxy-target-class為true可強制使用cglib -->
<aop:aspectj-autoproxy proxy-target-class="true"></aop:aspectj-autoproxy>

注解方式：

@Configuration
@EnableAspectJAutoProxy(proxyTargetClass = true)
@ComponentScan(basePackages = "org.landy")
public class ApplicationConfigure {

}

不過發(fā)現(xiàn)我并未配置proxyTargetClass = true也可以正常運行，有點奇怪。（按理說，默認是為false）

運行結果生成的代理類為：

proxy class:class org.landy.business.rules.stategy.CustomerUpdateRule$$EnhancerBySpringCGLIB$$d1075aca

說明是CGLib代理。

經(jīng)過進一步測試，發(fā)現(xiàn)如果我實現(xiàn)接口UpdateRule，但是注入方式使用類注入方式：

@Autowired
private CustomerUpdateRule customerUpdateRule;

并且把proxyTargetClass設置為false，則運行就報如下錯誤：

嚴重: Caught exception while allowing TestExecutionListener [org.springframework.test.context.support.DependencyInjectionTestExecutionListener@6a024a67] to prepare test instance [org.landy.business.rules.CustomerUpdateRuleTest@7fcf2fc1]
org.springframework.beans.factory.UnsatisfiedDependencyException: Error creating bean with name 'org.landy.business.rules.CustomerUpdateRuleTest': Unsatisfied dependency expressed through field 'customerUpdateRule'; nested exception is org.springframework.beans.factory.BeanNotOfRequiredTypeException: Bean named 'customerUpdateRule' is expected to be of type 'org.landy.business.rules.stategy.CustomerUpdateRule' but was actually of type 'com.sun.proxy.$Proxy34'
    at org.springframework.beans.factory.annotation.AutowiredAnnotationBeanPostProcessor$AutowiredFieldElement.inject(AutowiredAnnotationBeanPostProcessor.java:586)

以上說明了一個問題，使用接口實現(xiàn)的方式則會被默認為JDK代理方式，如果需要使用CGLib代理，需要把proxyTargetClass設置為true。

3.2.3 綜合測試

為了再次驗證Spring AOP如何選擇JDK代理還是CGLib代理，在此進行一個綜合測試。

測試前提：

實現(xiàn)UpdateRule接口

測試類使用接口方式注入

@Autowired
private UpdateRule customerUpdateRule; //JDK代理方式必須以接口方式注入

測試：

配置proxyTargetClass為true，運行結果如下：

customerCheckTest
proxy class:class org.landy.business.rules.stategy.CustomerUpdateRule$$EnhancerBySpringCGLIB$$f5a34953
2018-10-05  15:28:42.820 [main] INFO  org.landy.business.rules.aop.StatusCheckAspect - Status check around method start ....
2018-10-05  15:28:42.823 [main] INFO  org.landy.business.rules.aop.StatusCheckAspect - Status check dynamic AOP,paramValues:2
AOP實際校驗邏輯。。。。2----currentStatus
before statusCheck method start ...
target class:org.landy.business.rules.stategy.CustomerUpdateRule@7164ca4c

說明為CGLIb代理。

配置proxyTargetClass為false，運行結果如下：

proxy class:class com.sun.proxy.$Proxy34
2018-10-05  15:20:59.894 [main] INFO  org.landy.business.rules.aop.StatusCheckAspect - Status check around method start ....
before statusCheck method start ...
target class:org.landy.business.rules.stategy.CustomerUpdateRule@ae3540e

說明為JDK代理。

以上測試說明，指定proxy-target-class為true可強制使用cglib。

3.3 常見問題

如果使用JDK動態(tài)代理，未使用接口方式注入（或者使用接口實現(xiàn)，并未配置proxyTargetClass為true），則會出現(xiàn)以下異常信息：

嚴重: Caught exception while allowing TestExecutionListener [org.springframework.test.context.support.DependencyInjectionTestExecutionListener@6a024a67] to prepare test instance [org.landy.business.rules.CustomerUpdateRuleTest@7fcf2fc1]
org.springframework.beans.factory.UnsatisfiedDependencyException: Error creating bean with name 'org.landy.business.rules.CustomerUpdateRuleTest': Unsatisfied dependency expressed through field 'customerUpdateRule'; nested exception is org.springframework.beans.factory.BeanNotOfRequiredTypeException: Bean named 'customerUpdateRule' is expected to be of type 'org.landy.business.rules.stategy.CustomerUpdateRule' but was actually of type 'com.sun.proxy.$Proxy34'

與生成的代理類型不一致，有興趣的同學可以Debug DefaultAopProxyFactory類中的createAopProxy方法即可知道兩種動態(tài)代理的區(qū)別。

事例代碼地址：https://github.com/landy8530/DesignPatterns

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Java設計模式綜合運用（動態(tài)代理+Spring AOP）

Java設計模式綜合運用（動態(tài)代理+Spring AOP）

1. 代理模式

1.1 概念

1.2 靜態(tài)代理

1.3 動態(tài)代理

1.3.1 JDK代理

1.3.2 CGLib代理

2. Spring AOP

2.1 Spring AOP原理

2.2 Spring AOP配置

2.2.1 XML配置

2.2.2 注解配置

2.2.3 依賴包

2.2.4 配置單元測試

3. 項目演示

3.1 邏輯梳理

3.2 邏輯測試

3.2.1 JDK動態(tài)代理

3.2.2 CGLib動態(tài)代理

3.2.3 綜合測試

3.3 常見問題

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