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[TOC]

前言

为了更好的深入学习Spring核心技术,在这里整理了Spring相关的常见核心知识,和面试知识点,本文将通过浅显易懂的语言和代码实现,相信可以在最短的时间内进行巩固学习。

from 2018/7/27

本文参考:

个人的使用体会

  • spring:核心提供依赖注入
  • spring mvc: mvc框架
  • spring boot:说不太出什么感觉,跟mvc比就感觉配置少了好多
  • spring cloud:围绕微服务的一套东西

一、Spring核心技术

1. IOC(控制反转)

1.1 什么是IOC

IoC(Inversion of Control),意为控制反转,不是什么技术,而是一种设计思想。Ioc意味着将你设计好的对象交给容器控制,而不是传统的在你的对象内部直接控制

如何理解好Ioc呢?理解好Ioc的关键是要明确“谁控制谁,控制什么,为何是反转(有反转就应该有正转了),哪些方面反转了”,那我们来深入分析一下:

  • 谁控制谁,控制什么:传统Java SE程序设计,我们直接在对象内部通过new进行创建对象,是程序主动去创建依赖对象;而IoC是有专门一个容器来创建这些对象,即由Ioc容器来控制对 象的创建;谁控制谁?当然是IoC 容器控制了对象;控制什么?那就是主要控制了外部资源获取(不只是对象包括比如文件等)。
  • 为何是反转,哪些方面反转了:有反转就有正转,传统应用程序是由我们自己在对象中主动控制去直接获取依赖对象,也就是正转;而反转则是由容器来帮忙创建及注入依赖对象;为何是反转?因为由容器帮我们查找及注入依赖对象,对象只是被动的接受依赖对象,所以是反转;哪些方面反转了?依赖对象的获取被反转了。

简单来说

正转:比如有一个类,在类里面有方法(不是静态的方法),调用类里面的方法,创建类的对象,使用对象调用方法,创建类对象的过程,需要new出来对象

反转:把对象的创建不是通过new方式实现,而是交给Spring配置创建类对象

【必读】IOC深度理解,请转向:深入浅出IOC

1.2 IoC能做什么

IoC 不是一种技术,只是一种思想,一个重要的面向对象编程的法则,它能指导我们如何设计出松耦合、更优良的程序。传统应用程序都是由我们在类内部主动创建依赖对象,从而导致类与类之间高耦合,难于测试;有了IoC容器后,把创建和查找依赖对象的控制权交给了容器,由容器进行注入组合对象,所以对象与对象之间是松散耦合,这样也方便测试,利于功能复用,更重要的是使得程序的整个体系结构变得非常灵活。

其实IoC对编程带来的最大改变不是从代码上,而是从思想上,发生了“主从换位”的变化。应用程序原本是老大,要获取什么资源都是主动出击,但是在IoC/DI思想中,应用程序就变成被动的了,被动的等待IoC容器来创建并注入它所需要的资源了。

IoC很好的体现了面向对象设计法则之一—— 好莱坞法则:“别找我们,我们找你”;即由IoC容器帮对象找相应的依赖对象并注入,而不是由对象主动去找。

1.3 IoC和DI

DI—Dependency Injection,即“依赖注入”:组件之间依赖关系由容器在运行期决定,形象的说,即由容器动态的将某个依赖关系注入到组件之中。依赖注入的目的并非为软件系统带来更多功能,而是为了提升组件重用的频率,并为系统搭建一个灵活、可扩展的平台。通过依赖注入机制,我们只需要通过简单的配置,而无需任何代码就可指定目标需要的资源,完成自身的业务逻辑,而不需要关心具体的资源来自何处,由谁实现。

理解DI的关键是:“谁依赖谁,为什么需要依赖,谁注入谁,注入了什么”,那我们来深入分析一下:

  • 谁依赖于谁: 当然是应用程序依赖于IoC容器;
  • 为什么需要依赖: 应用程序需要IoC容器来提供对象需要的外部资源;
  • 谁注入谁: 很明显是IoC容器注入应用程序某个对象,应用程序依赖的对象;
  • 注入了什么: 就是注入某个对象所需要的外部资源(包括对象、资源、常量数据)。

IoC和DI由什么关系呢?其实它们是同一个概念的不同角度描述,由于控制反转概念比较含糊(可能只是理解为容器控制对象这一个层面,很难让人想到谁来维护对象关系),所以2004年大师级人物Martin Fowler又给出了一个新的名字:“依赖注入”,相对IoC 而言,“依赖注入”明确描述了“被注入对象依赖IoC容器配置依赖对象”

对于Spring Ioc这个核心概念,我相信每一个学习Spring的人都会有自己的理解。这种概念上的理解没有绝对的标准答案,仁者见仁智者见智。 理解了IoC和DI的概念后,一切都将变得简单明了,剩下的工作只是在框架中堆积木而已,下一节来看看Spring是怎么用的

1.4 IOC底层原理 (降低类之间的耦合度)

  • 底层原理使用技术
    • xml配置文件
    • dom4j解决xml
    • 工厂设计模式
    • 反射
  • 原理
//伪代码
//需要实例化的类
public class UserService{
}

public class UserServlet{
    //得到UserService的对象
    //原始的做法:new 对象();  来创建
    
    //经过spring后
    UserFactory.getService();   //(下面两步的代码调用的)
}

第一步:创建xml配置文件,配置要创建的对象类

<bean id="userService" class="cn.blinkit.UserService"/>

第二步:创建工厂类,使用dom4j解析配置文件+反射

public class Factory {
    //返回UserService对象的方法
    public static UserService getService() {
        //1.使用dom4j来解析xml文件  
        //根据id值userService,得到id值对应的class属性值
        String classValue = "class属性值";
        //2.使用反射来创建类对象
        Class clazz = Class.forName(classValue);
        //创建类的对象
        UserService service = clazz.newInstance();
        return service;
    }
}

超详细原理讲解:java-bible/4.principle.md at master · biezhi/java-bible


1.5 Spring中怎么用

(1)配置文件方式

我们在Spring中是这样获取对象的:

public static void main(String[] args) {   
	ApplicationContext context = new FileSystemXmlApplicationContext("applicationContext.xml");   
	Lol lol = (Lol) context.getBean("lol");   
	lol.gank(); 
}

一起看看Spring如何让它生效呢,在 applicationContext.xml 配置文件中是酱紫的:

<bean id="lol" class="com.biezhi.test.Lol">
	<property name="name" value="剑圣" />   
</bean>  

Lol 类是这样的:

public class Lol {

	private String name;
	
	public Lol() {
	}
	
	public void gank(){
		System.out.println(this.name + "在gank!!");
	}
	
	public String getName() {
		return name;
	}

	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}
}

上面的代码运行结果自然是 剑圣在gank!!

(2)注解方式

Spring更高级的用法,在3.0版本之后有了基于Annotation的注入实现,为毛每次都要配置 Xml 看到都蛋疼。。

首先还是要在 xml 中配置启用注解方式

<context:annotation-config/>  

这样就能使用注解驱动依赖注入了,下面是一个使用场景

public class Lol {

	@Autowired
	private DuangService duangService ;
	
	public void buyDuang(String name, int money) {
		duangService.buy(name, money);
	}
}
@Service("duangService")
public class DuangService {
	
	public void buy(String name, int money){
		if(money > 0){
			System.out.println(name + "买了" + money + "毛钱的特效,装逼成功!");
		} else{
			System.out.println(name + "没钱还想装逼,真是匪夷所思");
		}
	}
}

这只是一个简单的例子,剑圣打野的时候想要买5毛钱的三杀特效,嗯。。虽然不符合逻辑

此时 DuangService 已经注入到 Lol 对象中,运行代码的结果(这里是例子,代码不能运行的)就是:

德玛买了5毛钱的特效装逼成功

2. DI(依赖注入)

2.1 什么是依赖注入

在依赖注入的模式下,创建被调用者得工作不再由调用者来完成,创建被调用者实例的工作通常由Spring容器完成,然后注入调用者。创建对象时,向类里的属性设置值

2.2 为什么使用依赖注入

为了实现代码/模块之间松耦合。

2.3 为什么要实现松耦合

上层调用下层,上层依赖于下层,当下层剧烈变动时上层也要跟着变动,这就会导致模块的复用性降低而且大大提高了开发的成本。

一般情况下抽象的变化概率很小,让用户程序依赖于抽象,实现的细节也依赖于抽象。即使实现细节不断变动,只要抽象不变,客户程序就不需要变化。这大大降低了客户程序与实现细节的耦合度。

2.4 IOC和DI区别

  1. IOC控制反转,把对象创建交给Spring配置
  2. DI依赖注入,向类里面属性注入值
  3. 关系,依赖注入不能单独存在,需要在IOC基础上完成操作

2.5 依赖注入方式

  1. 使用set方法注入

  2. 使用有参构造注入

  3. 使用接口注入

说明:Spring框架中支持前两种方式

(1)使用set方法注入

<bean id="person" class="cn.wang.property.Person">
<!--set方法注入属性
    name属性值:类中定义的属性名称
    value属性值:设置具体的值
-->
        <property name="pname" value="zs"></property>
</bean>1234567

(2)使用有参构造注入

public class Person {
    private String pname;

    public void setPname(String pname) {
        this.pname = pname;
    }
}
<bean id="user" class="cn.wang.ioc.User">
        <!--构造方法注入属性-->
        <constructor-arg name="pname" value="Tony"></constructor-arg>
</bean>

(3)注入对象类型属性

  • 创建service和dao类,在service中得到dao

具体实现过程

  • 在service中把dao作为属性,生成dao的set方法
public class UserService {
    // 1.定义UserDao类型属性
    private UserDao userDao;

    // 2.生成set方法
    public void setUserDao(UserDao userDao) {
        this.userDao = userDao;
    }
}
  1. 配置文件注入关系
<bean id="userDao" class="cn.wang.property.UserDao">
        <property name="name" value="Tom"></property>
    </bean>
    <bean id="userService" class="cn.wang.property.UserService">
        <!--name属性值UserService类里的属性名称-->
        <!--ref属性:UserDao类配置bean标签中的id值-->
        <property name="userDao" ref="userDao"></property>
    </bean>12345678

(4)p名称空间注入

p名称空间注入

p名称空间注入

(5)注入复杂类型属性

<!-- 注入复杂类型属性值 -->
    <!-- 
    String pname;
    String[] arrs;
    List<String> list;
    Map<String, String> map;
    Properties props; 
    -->
    <bean id="person" class="cn.wang.property.Person">
        <property name="pname" value="zs"></property>
        <property name="arrs">
            <list>
                <value>aaa</value>
                <value>bbb</value>
                <value>ccc</value>
            </list>
        </property>
        <property name="list">
            <list>
                <value>qqq</value>
                <value>www</value>
                <value>eee</value>
            </list>
        </property>
        <property name="map">
            <map>
                <entry key="001" value="Tom"></entry>
                <entry key="002" value="Amy"></entry>
                <entry key="003" value="Jim"></entry>
            </map>
        </property>
        <property name="props">
            <props>
                <prop key="username">admin</prop>
                <prop key="passwprd">admin</prop>
            </props>
        </property>
    </bean>

3. AOP(面相切面编程)


3.1 什么是AOP

AOP(Aspect Oriented Programming )称为面向切面编程,扩展功能不是修改源代码实现,在程序开发中主要用来解决一些系统层面上的问题,比如日志,事务,权限等待,Struts2的拦截器设计就是基于AOP的思想,是个比较经典的例子。

  • AOP:面向切面编程,扩展功能不修改源代码实现
  • AOP采取横向抽取机制,取代了传统纵向继承体系重复性代码(性能监视、事务管理、安全检查、缓存)

spring的底层采用两种方式进行增强

​ 第一:Spring传统AOP 纯java实现,在运行期,对目标对象进行代理,织入增强代码

​ 第二:AspectJ第三方开源技术,Spring已经整合AspectJ,提供对AspectJ注解的支持,开发AOP程序 更加容易(企业主流)

3.2 底层原理


第一种 JDK 自带的动态代理技术

JDK动态代理必须基于接口进行代理

作用:使用代理可以对目标对象进行性能监控(计算运行时间)、安全检查(是否具有权限)、 记录日志等。

注意:必须要有接口才能进行代理,代理后对象必须转换为接口类型

第二种 CGLIB(CodeGenerationLibrary)是一个开源项目

Spring使用CGlib 进行AOP代理, hibernate 也是支持CGlib(默认使用 javassist )需要下载cglib 的jar包(Spring 最新版本3.2 内部已经集成了cglib ,无需下载cglib的jar

作用:可以为目标类,动态创建子类,对目标类方法进行代理(无需接口)

原理:Spring AOP 底层,会判断用户是根据接口代理还是目标类代理,如果针对接口代理就使用JDK代理,如果针对目标类代理就使用Cglib代理。


3.3 AOP操作术语

以下面代码为例:

public class User {
    public void add() {...}
    public void delete() {...}
    public void update() {...}
    public void query() {...}
}
  • Joinpoint(连接点)(重要)

    • 类里面可以被增强的方法,这些方法称为连接点
  • Pointcut(切入点)(重要)

    • 所谓切入点是指我们要对哪些Joinpoint进行拦截的定义
  • Advice(通知/增强)(重要)

    • 所谓通知是指拦截到Joinpoint之后所要做的事情就是通知.通知分为前置通知,后置通知,异常通知,最终通知,环绕通知(切面要完成的功能)
  • Aspect(切面)

    • 是切入点和通知(引介)的结合
  • Introduction(引介)

    • 引介是一种特殊的通知在不修改类代码的前提下, Introduction可以在运行期为类动态地添加一些方法或Field.
  • Target(目标对象)

    • 代理的目标对象(要增强的类)
  • Weaving(织入)

    • 是把增强应用到目标的过程,把advice 应用到 target的过程
  • Proxy(代理)

    • 一个类被AOP织入增强后,就产生一个结果代理类

3.4 Spring的AOP操作

  • 在Spring里面进行Aop操作,使用aspectj实现

    • aspectj不是Spring的一部分,和Spring一起使用进行Aop操作
    • Spring2.0以后新增了对aspectj的支持
  • 使用aspectj实现aop有两种方式

    • 基于aspectj的xml配置
    • 基于aspectj的注解方式

(1)AOP准备操作

1、除了导入基本的jar包之外,还需要导入aop相关的jar包:

aopalliance-1.0.jar
aspectjweaver-1.8.7.jar
spring-aspects-5.0.4.RELEASE.jar
spring-aop-5.0.4.RELEASE.jar

2、创建Spring核心配置文件 除了引入了约束spring-beans之外还需要引入新约束spring-aop

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xsi:schemaLocation="
        http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
        http://www.springframework.org/schema/context http://www.springframework.org/schema/context/spring-aop.xsd">

</beans>12345678

(2)使用表达式配置切入点

  1. 切入点:实际增强的方法
  2. 常用的表达式 execution(<访问修饰符>? <返回类型> <方法名>(<参数>)<异常>) (1)对包内的add方法进行增强 execution(* cn.blinkit.aop.Book.add(..)) (2)* 是对类里面的所有方法进行增强 execution(* cn.blinkit.aop.Book.*(..)) (3). 是所有的类中的方法进行增强 execution(* *.*(..)) (4)匹配所有save开头的方法 execution(* save*(..))

3.5 使用xml实现AOP

aop配置代码: Book

public class Book {
    public void add() {
        System.out.println("add......");
    }
}

MyBook

public class MyBook {
    public void before1() {
        System.out.println("前置增强......");
    }

    public void after1() {
        System.out.println("后置增强......");
    }

    //环绕通知
    public void around1(ProceedingJoinPoint proceedingJoinPoint) throws Throwable {
        //方法之前
        System.out.println("方法之前.....");

        //执行被增强的方法
        proceedingJoinPoint.proceed();

        //方法之后
        System.out.println("方法之后......");

    }
}

xml配置

    <!--1. 配置对象-->
    <bean id="book" class="cn.blinkit.aop.Book"></bean>
    <bean id="myBook" class="cn.blinkit.aop.MyBook"></bean>

    <!--2. 配置aop操作-->
    <aop:config>
        <!--2.1 配置切入点-->
        <aop:pointcut id="pointcut1" expression="execution(* cn.blinkit.aop.Book.*(..))"></aop:pointcut>

        <!--2.2 配置切面
                把增强用到方法上面
        -->
        <aop:aspect ref="myBook">
            <!--
                aop:before   :前置通知
                aop:after    :后置通知
                aop:around   :环绕通知
                配置增强类型
                method : 增强类里面使用哪个方法作为前置
            -->
            <aop:before method="before1" pointcut-ref="pointcut1"></aop:before>
            <aop:after method="after1" pointcut-ref="pointcut1"></aop:after>
            <aop:around method="around1" pointcut-ref="pointcut1"></aop:around>
        </aop:aspect>
    </aop:config>

测试代码

public class AOPTest {
    @Test
    public void testBook() {
        ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("cn/blinkit/aop/spring-aop.xml");
        Book book = (Book) context.getBean("book");
        book.add();

    }
}

3.6 使用注解实现AOP

  1. 创建对象 (1)创建Book和MyBook (增强类) 对象

  2. 在spring核心配置文件中,开启aop操作 具体操作见xml配置文件代码:

    <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
    <beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
           xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
           xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop"
           xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
            http://www.springframework.org/schema/aop http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop.xsd">
    
        <!-- 1.开启aop操作 -->
        <aop:aspectj-autoproxy></aop:aspectj-autoproxy>
    
        <!-- 2.配置对象 -->
        <bean id="book" class="com.jxs.aspectj.Book"></bean>
        <bean id="nbBook" class="com.jxs.aspectj.NBBook"></bean>
    
    </beans>
  3. 在增强类上面使用注解完成aop操作 (1)类上面加上@Aspect (2)方法上面加上 @Before(value = "execution(* cn.blinkit.aop.anno.Book.*(..))") @After(value = "表达式") @Around(value = "表达式")等...

Book

public class Book {
    public void add() {
        System.out.println("add...注解版本...");
    }
}

MyBook增强类

@Aspect
public class MyBook {
    //在方法上面使用注解完成增强配置
    @Before(value = "execution(* cn.blinkit.aop.anno.Book.*(..))")
    public void before1() {
        System.out.println("前置增强...注解版本...");
    }

    @After(value = "execution(* cn.blinkit.aop.anno.Book.*(..))")
    public void after1() {
        System.out.println("后置增强...注解版本...");
    }

    //环绕通知
    @Around(value = "execution(* cn.blinkit.aop.anno.Book.*(..))")
    public void around1(ProceedingJoinPoint proceedingJoinPoint) throws Throwable {
        //方法之前
        System.out.println("方法之前...注解版本...");

        //执行被增强的方法
        proceedingJoinPoint.proceed();

        //方法之后
        System.out.println("方法之后...注解版本...");

    }
}

xml配置

<!--开启aop操作-->
    <aop:aspectj-autoproxy></aop:aspectj-autoproxy>

    <!--创建对象-->
    <bean id="book" class="cn.blinkit.aop.anno.Book"></bean>
    <bean id="myBook" class="cn.blinkit.aop.anno.MyBook"></bean>

3.7 为什么需要代理模式?

假设需实现一个计算的类Math、完成加、减、乘、除功能,如下所示:

package com.zhangguo.Spring041.aop01;

public class Math {
    //加
    public int add(int n1,int n2){
        int result=n1+n2;
        System.out.println(n1+"+"+n2+"="+result);
        return result;
    }
    
    
    //减
    public int sub(int n1,int n2){
        int result=n1-n2;
        System.out.println(n1+"-"+n2+"="+result);
        return result;
    }
    
    //乘
    public int mut(int n1,int n2){
        int result=n1*n2;
        System.out.println(n1+"X"+n2+"="+result);
        return result;
    }
    
    //除
    public int div(int n1,int n2){
        int result=n1/n2;
        System.out.println(n1+"/"+n2+"="+result);
        return result;
    }
}

现在需求发生了变化,要求项目中所有的类在执行方法时输出执行耗时。最直接的办法是修改源代码,如下所示:

package com.zhangguo.Spring041.aop01;

import java.util.Random;

public class Math {
    //加
    public int add(int n1,int n2){
        //开始时间
        long start=System.currentTimeMillis();
        lazy();
        int result=n1+n2;
        System.out.println(n1+"+"+n2+"="+result);
        Long span= System.currentTimeMillis()-start;
        System.out.println("共用时:"+span);
        return result;
    }
    
    //减
    public int sub(int n1,int n2){
        //开始时间
        long start=System.currentTimeMillis();
        lazy();
        int result=n1-n2;
        System.out.println(n1+"-"+n2+"="+result);
        Long span= System.currentTimeMillis()-start;
        System.out.println("共用时:"+span);
        return result;
    }
    
    //乘
    public int mut(int n1,int n2){
        //开始时间
        long start=System.currentTimeMillis();
        lazy();
        int result=n1*n2;
        System.out.println(n1+"X"+n2+"="+result);
        Long span= System.currentTimeMillis()-start;
        System.out.println("共用时:"+span);
        return result;
    }
    
    //除
    public int div(int n1,int n2){
        //开始时间
        long start=System.currentTimeMillis();
        lazy();
        int result=n1/n2;
        System.out.println(n1+"/"+n2+"="+result);
        Long span= System.currentTimeMillis()-start;
        System.out.println("共用时:"+span);
        return result;
    }
    
    //模拟延时
    public void lazy()
    {
        try {
            int n=(int)new Random().nextInt(500);
            Thread.sleep(n);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

缺点:

  1. 工作量特别大,如果项目中有多个类,多个方法,则要修改多次。
  2. 违背了设计原则:开闭原则(OCP),对扩展开放,对修改关闭,而为了增加功能把每个方法都修改了,也不便于维护。
  3. 违背了设计原则:单一职责(SRP),每个方法除了要完成自己本身的功能,还要计算耗时、延时;每一个方法引起它变化的原因就有多种。
  4. 违背了设计原则:依赖倒转(DIP),抽象不应该依赖细节,两者都应该依赖抽象。而在Test类中,Test与Math都是细节。

解决:

  • 使用静态代理可以解决部分问题(请往下看...)

3.8 静态代理

 1、定义抽象主题接口

package com.zhangguo.Spring041.aop02;

/**
 * 接口
 * 抽象主题
 */
public interface IMath {
    //加
    int add(int n1, int n2);

    //减
    int sub(int n1, int n2);

    //乘
    int mut(int n1, int n2);

    //除
    int div(int n1, int n2);

}

2、主题类,算术类,实现抽象接口

package com.zhangguo.Spring041.aop02;

/**
 * 被代理的目标对象
 *真实主题
 */
public class Math implements IMath {
    //加
    public int add(int n1,int n2){
        int result=n1+n2;
        System.out.println(n1+"+"+n2+"="+result);
        return result;
    }
    
    //减
    public int sub(int n1,int n2){
        int result=n1-n2;
        System.out.println(n1+"-"+n2+"="+result);
        return result;
    }
    
    //乘
    public int mut(int n1,int n2){
        int result=n1*n2;
        System.out.println(n1+"X"+n2+"="+result);
        return result;
    }
    
    //除
    public int div(int n1,int n2){
        int result=n1/n2;
        System.out.println(n1+"/"+n2+"="+result);
        return result;
    }
}

3、代理类

package com.zhangguo.Spring041.aop02;

import java.util.Random;

/**
 * 静态代理类
 */
public class MathProxy implements IMath {

    //被代理的对象
    IMath math=new Math();
    
    //加
    public int add(int n1, int n2) {
        //开始时间
        long start=System.currentTimeMillis();
        lazy();
        int result=math.add(n1, n2);
        Long span= System.currentTimeMillis()-start;
        System.out.println("共用时:"+span);
        return result;
    }

    //减法
    public int sub(int n1, int n2) {
        //开始时间
        long start=System.currentTimeMillis();
        lazy();
        int result=math.sub(n1, n2);
        Long span= System.currentTimeMillis()-start;
        System.out.println("共用时:"+span);
        return result;
    }

    //乘
    public int mut(int n1, int n2) {
        //开始时间
        long start=System.currentTimeMillis();
        lazy();
        int result=math.mut(n1, n2);
        Long span= System.currentTimeMillis()-start;
        System.out.println("共用时:"+span);
        return result;
    }
    
    //除
    public int div(int n1, int n2) {
        //开始时间
        long start=System.currentTimeMillis();
        lazy();
        int result=math.div(n1, n2);
        Long span= System.currentTimeMillis()-start;
        System.out.println("共用时:"+span);
        return result;
    }

    //模拟延时
    public void lazy()
    {
        try {
            int n=(int)new Random().nextInt(500);
            Thread.sleep(n);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

4、测试运行

package com.zhangguo.Spring041.aop02;

public class Test {
    
    IMath math=new MathProxy();
    @org.junit.Test
    public void test01()
    {
        int n1=100,n2=5;
        math.add(n1, n2);
        math.sub(n1, n2);
        math.mut(n1, n2);
        math.div(n1, n2);
    }
}

5、小结

通过静态代理,是否完全解决了上述的4个问题:

已解决:

  • 解决了“开闭原则(OCP)”的问题,因为并没有修改Math类,而扩展出了MathProxy类。

  • 解决了“依赖倒转(DIP)”的问题,通过引入接口。

  • 解决了“单一职责(SRP)”的问题,Math类不再需要去计算耗时与延时操作,但从某些方面讲MathProxy还是存在该问题。

未解决:

  • 如果项目中有多个类,则需要编写多个代理类,工作量大,不好修改,不好维护,不能应对变化。

如果要解决上面的问题,可以使用动态代理。

3.9 动态代理,使用JDK内置的Proxy实现

只需要一个代理类,而不是针对每个类编写代理类。

在上一个示例中修改代理类MathProxy如下:

package com.zhangguo.Spring041.aop03;

import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;
import java.util.Random;

/**
 * 动态代理类
 */
public class DynamicProxy implements InvocationHandler {

    //被代理的对象
    Object targetObject;
    
    /**
     * 获得被代理后的对象
     * @param object 被代理的对象
     * @return 代理后的对象
     */
    public Object getProxyObject(Object object){
        this.targetObject=object;
        return Proxy.newProxyInstance(
                targetObject.getClass().getClassLoader(), //类加载器
                targetObject.getClass().getInterfaces(),  //获得被代理对象的所有接口
                this);  //InvocationHandler对象
        //loader:一个ClassLoader对象,定义了由哪个ClassLoader对象来生成代理对象进行加载
        //interfaces:一个Interface对象的数组,表示的是我将要给我需要代理的对象提供一组什么接口,如果我提供了一组接口给它,那么这个代理对象就宣称实现了该接口(多态),这样我就能调用这组接口中的方法了
        //h:一个InvocationHandler对象,表示的是当我这个动态代理对象在调用方法的时候,会关联到哪一个InvocationHandler对象上,间接通过invoke来执行
    }
    
    
    /**
     * 当用户调用对象中的每个方法时都通过下面的方法执行,方法必须在接口
     * proxy 被代理后的对象
     * method 将要被执行的方法信息(反射)
     * args 执行方法时需要的参数
     */
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        //被织入的内容,开始时间
        long start=System.currentTimeMillis();
        lazy();
        
        //使用反射在目标对象上调用方法并传入参数
        Object result=method.invoke(targetObject, args);
        
        //被织入的内容,结束时间
        Long span= System.currentTimeMillis()-start;
        System.out.println("共用时:"+span);
        
        return result;
    }
    
    //模拟延时
    public void lazy()
    {
        try {
            int n=(int)new Random().nextInt(500);
            Thread.sleep(n);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

}

测试运行:

package com.zhangguo.Spring041.aop03;

public class Test {
    
    //实例化一个MathProxy代理对象
    //通过getProxyObject方法获得被代理后的对象
    IMath math=(IMath)new DynamicProxy().getProxyObject(new Math());
    @org.junit.Test
    public void test01()
    {
        int n1=100,n2=5;
        math.add(n1, n2);
        math.sub(n1, n2);
        math.mut(n1, n2);
        math.div(n1, n2);
    }
    
    IMessage message=(IMessage) new DynamicProxy().getProxyObject(new Message());
    @org.junit.Test
    public void test02()
    {
        message.message();
    }
}

小结:

JDK内置的Proxy动态代理可以在运行时动态生成字节码,而没必要针对每个类编写代理类。中间主要使用到了一个接口InvocationHandler与Proxy.newProxyInstance静态方法,参数说明如下:

使用内置的Proxy实现动态代理有一个问题:被代理的类必须实现接口,未实现接口则没办法完成动态代理。

如果项目中有些类没有实现接口,则不应该为了实现动态代理而刻意去抽出一些没有实例意义的接口,通过cglib可以解决该问题。

3.10 动态代理,使用cglib实现

CGLIB(Code Generation Library)是一个开源项目,是一个强大的,高性能,高质量的Code生成类库,它可以在运行期扩展Java类与实现Java接口,通俗说cglib可以在运行时动态生成字节码。

1、引用cglib,通过maven

2、使用cglib完成动态代理,大概的原理是:cglib继承被代理的类,重写方法,织入通知,动态生成字节码并运行,因为是继承所以final类是没有办法动态代理的。具体实现如下:

package com.zhangguo.Spring041.aop04;

import java.lang.reflect.Method;
import java.util.Random;

import net.sf.cglib.proxy.Enhancer;
import net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor;
import net.sf.cglib.proxy.MethodProxy;

/*
 * 动态代理类
 * 实现了一个方法拦截器接口
 */
public class DynamicProxy implements MethodInterceptor {

    // 被代理对象
    Object targetObject;

    //Generate a new class if necessary and uses the specified callbacks (if any) to create a new object instance. 
    //Uses the no-arg constructor of the superclass.
    //动态生成一个新的类,使用父类的无参构造方法创建一个指定了特定回调的代理实例
    public Object getProxyObject(Object object) {
        this.targetObject = object;
        //增强器,动态代码生成器
        Enhancer enhancer=new Enhancer();
        //回调方法
        enhancer.setCallback(this);
        //设置生成类的父类类型
        enhancer.setSuperclass(targetObject.getClass());
        //动态生成字节码并返回代理对象
        return enhancer.create();
    }

    // 拦截方法
    public Object intercept(Object object, Method method, Object[] args, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
        // 被织入的横切内容,开始时间 before
        long start = System.currentTimeMillis();
        lazy();

        // 调用方法
        Object result = methodProxy.invoke(targetObject, args);

        // 被织入的横切内容,结束时间
        Long span = System.currentTimeMillis() - start;
        System.out.println("共用时:" + span);
        
        return result;
    }

    // 模拟延时
    public void lazy() {
        try {
            int n = (int) new Random().nextInt(500);
            Thread.sleep(n);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

}

测试运行:

package com.zhangguo.Spring041.aop04;

public class Test {
    //实例化一个DynamicProxy代理对象
    //通过getProxyObject方法获得被代理后的对象
    Math math=(Math)new DynamicProxy().getProxyObject(new Math());
    @org.junit.Test
    public void test01()
    {
        int n1=100,n2=5;
        math.add(n1, n2);
        math.sub(n1, n2);
        math.mut(n1, n2);
        math.div(n1, n2);
    }
    //另一个被代理的对象,不再需要重新编辑代理代码
    Message message=(Message) new DynamicProxy().getProxyObject(new Message());
    @org.junit.Test
    public void test02()
    {
        message.message();
    }
}

小结

使用cglib可以实现动态代理,即使被代理的类没有实现接口,但被代理的类必须不是final类。