如果拋開 Spring，如何自己實現 AOP？面試必問。。。
作者：張喜碩
來源：https://segmentfault.com/a/1190000019148468
引言
翻開to-do，註解認證中答應大家要講解代理模式。
正好遇到了一道這樣的題：拋開Spring來說，如何自己實現Spring AOP?
就喜歡這樣的題，能把那些天天寫增刪改查從來不思考的人給PK下去，今天就和大家一切學習代理模式與Spring AOP。推薦一個 Spring Boot 基礎教程及實戰示例：
https://github.com/javastacks/javastack
代理與裝飾器
場景描述
代理，即替代之意，可替代所有功能，即和原類實現相同的規範。
代理模式和裝飾器模式很像，之前的裝飾器講的不是很好，這裡換個例子再講一遍。
寧靜的午後，來到咖啡館，想喝一杯咖啡。
基礎實現
給你一個咖啡介面：
public interface Coffee {
/**
* 列印當前咖啡的原材料，即咖啡裡有什麼
*/
void printMaterial();
}
一個預設的苦咖啡的實現：
public class BitterCoffee implements Coffee {
@Override
public void printMaterial() {
System.out.println("咖啡");
}
}
預設的點餐邏輯：
public class Main { public static void main(String[] args) { Coffee coffee = new BitterCoffee(); coffee.printMaterial(); } }
點一杯咖啡。
裝飾器模式
優雅的服務生把咖啡端了上來，抿了一口，有些苦。
想加點糖，對服務生說：“您好，請為我的咖啡加些糖”。
/** * 糖裝飾器，用來給咖啡加糖 */ public class SugarDecorator implements Coffee { /** * 持有的咖啡物件 */ private final Coffee coffee; public SugarDecorator(Coffee coffee) { this.coffee = coffee; } @Override public void printMaterial() { System.out.println("糖"); this.coffee.printMaterial(); } }
然後服務生就拿走了我的咖啡，去使用SugarDecorator為咖啡加糖，最後把加好糖的咖啡給我。
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Coffee coffee = new BitterCoffee();
coffee = new SugarDecorator(coffee);
coffee.printMaterial();
}
}
看一看咖啡的成分，對的，確實加上了糖！
注意看這兩行：
Coffee coffee = new BitterCoffee(); // 點了一杯苦咖啡
coffee = new SugarDecorator(coffee); // 給咖啡加了點糖
裝飾器模式適合什麼場景，我有一個物件，但是這個物件的功能不能令我滿意，我就拿裝飾器給他裝飾一下。
代理模式
週末了，又抱著iPad來到了咖啡館，準備享受一個寧靜的下午。
“先生，請問您要喝點什麼？”一旁禮貌的服務生上前問道。
上次點的咖啡太苦了，這次直接要個加糖的吧。
“我要一杯加糖咖啡。”
public class CoffeeWithSugar implements Coffee {
private final Coffee coffee;
public CoffeeWithSugar() {
this.coffee = new BitterCoffee();
}
@Override
public void printMaterial() {
System.out.println("糖");
this.coffee.printMaterial();
}
}
這是加糖咖啡，其實內部仍然是咖啡，只是加了些配方，就產生了一種新類，一種新的可以在選單上呈現的飲品。
點咖啡：
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Coffee coffee = new CoffeeWithSugar();
coffee.printMaterial();
}
}
正合我意，在咖啡的陪伴下度過了一個美好的下午。
差別
故事講完了，兩者實現的都是對原物件的包裝，持有原物件的例項，差別在於對外的表現。
裝飾器模式：點了咖啡，發現太苦了，不是自己想要的，然後用裝飾器加了點糖。
Coffee coffee = new BitterCoffee();
coffee = new SugarDecorator(coffee);
代理模式：直接就點的加糖咖啡。
Coffee coffee = new CoffeeWithSugar();
很細微的差別，希望大家不要弄混。
批評
去看代理模式相關的資料，五花八門，怎麼理解的都有。
還有，網上許多設計模式的文章都是你抄我、我抄你，一個錯了，全都錯了。
我覺得我需要糾正一下。誰說代理模式一定要用介面的啊？代理模式時設計模式，設計模式不分語言，假如一門語言中沒有介面，那它就不能代理模式了嗎？只是Java中的介面可以讓我們符合依賴倒置原則進行開發，降低耦合。用抽象類可以嗎？可以。用類繼承可以嗎？也可以。
思想明白了，用什麼寫還不是像玩一樣？
另外，設計模式系列面試題和答案全部整理好了，微信搜尋Java技術棧，在後臺傳送：面試，可以線上閱讀。
AOP
設計模式是思想，所以我上面說的代理模式不是僅適用於介面便與Spring AOP息息相關。
AOP：Aspect Oriented Programming，面向切面程式設計，是面向物件程式設計的補充。如果你不明白這句話，好好去學學面向物件就知道為什麼了。
我們會宣告切面，即切在某方法之前、之後或前後都執行。而Spring AOP的實現就是代理模式。
場景
正好最近寫過簡訊驗證碼，就拿這個來當例子吧。
public interface SMSService {
void sendMessage();
}
public class SMSServiceImpl implements SMSService {
@Override
public void sendMessage() {
System.out.println("【夢雲智】您正在執行重置密碼操作，您的驗證碼為：1234，5分鐘內有效，請不要將驗證碼轉發給他人。");
}
}
主函式：
public class Main {
public static void main(String[] args) {
SMSService smsService = new SMSServiceImpl();
smsService.sendMessage();
smsService.sendMessage();
}
}
費用統計
老闆改需求了，發驗證碼要花錢，老闆想看看一共在簡訊上花了多少錢。
正常按Spring的思路，肯定是宣告一個切面，來切發簡訊的方法，然後在切面內統計簡訊費用。
只是現在沒有框架，也就是這道題：拋開Spring來說，如何自己實現Spring AOP?
寫框架考慮的自然多些，我上文講的代理是靜態代理，編譯期間就決定好的。而框架實現卻是動態代理，需要在執行時生成代理物件，因為需要進行類掃描，看看哪些個類有切面需要生成代理物件。
JDK動態代理
編寫一個統計簡訊費用的類實現InvocationHandler介面。
寫到這，終於明白為什麼每次後臺Debug的時候都會跳轉到invoke方法。
public class MoneyCountInvocationHandler implements InvocationHandler {
/**
* 被代理的目標
*/
private final Object target;
/**
* 內部儲存錢的總數
*/
private Double moneyCount;
public MoneyCountInvocationHandler(Object target) {
this.target = target;
this.moneyCount = 0.0;
}
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
Object result = method.invoke(target, args);
moneyCount += 0.07;
System.out.println("傳送簡訊成功，共花了：" + moneyCount + "元");
return result;
}
}
將主函式裡的smsService替換為使用MoneyCountInvocationHandler處理的代理物件。
public class Main {
public static void main(String[] args) {
SMSService smsService = new SMSServiceImpl();
smsService = (SMSService) Proxy.newProxyInstance(Main.class.getClassLoader(),
new Class[]{SMSService.class},
new MoneyCountInvocationHandler(smsService));
smsService.sendMessage();
smsService.sendMessage();
}
}
根據InvocationHandler中的invoke方法動態生成一個類，該類實現SMSService介面，代理物件，就是用這個類例項化的。
AOP實現
上面的都實現了？寫一個AOP是不是也不是難事？
主函式的程式碼，應該放在IOC容器初始化中，掃描包，去看看哪些個類需要生成代理物件，然後構造代理物件到容器中。
然後在invoke方法裡，把統計費用的邏輯改成切面的邏輯不就好了嗎？
不足分析
結束了嗎？當然沒有，上面的方法實現僅對介面有效。
因為JDK的動態代理，是生成一個實現相應 介面 的代理類。但是Spring又不是隻能通過介面注入。
@Autowired
private Type xxxxx;
Spring的@Autowired是通過宣告的型別去容器裡找符合的物件然後注進來的，介面是型別，類不也是型別嗎？
@Autowired
private SMSService smsService;
這樣能注進來。
@Autowired
private SMSServiceImpl smsService;
這樣呢？也能注進來。
所以，JDK動態代理針對直接注入類型別的，就代理不了。
cglib動態代理
自古以來，從來都是時勢造英雄，而不是英雄創造了時代。
出現了問題，自然會有英雄出來解決。拯救世界的就是cglib。
JDK動態代理解決不了的，統統交給cglib。
就這個來說：
@Autowired
private SMSServiceImpl smsService;
不是使用介面注入的，JDK動態代理解決不了。cglib怎麼解決的呢？它會根據當前的類，動態生成一個子類，在子類中織入切面邏輯。
然後使用子類物件代理父類物件。這就是為什麼我上面說：代理模式，不要拘泥於介面。
所以織入成功的，都是子類能把父類覆蓋的方法。
所以cglib也不是萬能的，方法是final的，子類重寫不了，它當然也無計可施了。
總結
讀書讀的是什麼？是真正理解作者的思想，明白作者想歌頌什麼、批判什麼。
框架學的是什麼？不只是為了提高開發效率，而是在使用的時候，就像與設計者交流一樣，能真正明白框架設計者的思想，才算用明白一款框架。
如果我們都能做到這般，又何愁設計不出一款真正屬於自己的框架呢？
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