引言
眾所周知,一旦提到AOP,相信大家都是條件反射的想到JDK代理和CGLib代理,沒錯,這兩個代理都是在運(yùn)行時內(nèi)存中臨時生成代理類,故而又稱作運(yùn)行時增強(qiáng)——動態(tài)代理。世間萬物都不是絕對的,既然有動態(tài)代理,那么,是否有想過:是不是存在靜態(tài)代理呢?
LTW(Load Time Weaving)
其實,除了運(yùn)行時織入切面的方式外,我們還有一種途徑進(jìn)行切面織入,它可以在類加載期通過字節(jié)碼轉(zhuǎn)換,進(jìn)而將目標(biāo)織入切入點(diǎn)(目標(biāo)類),這種方式就是LTW,即靜態(tài)代理(靜待代理也被稱作編譯時增強(qiáng),后面會有相關(guān)代碼樣例)。
LTW在Java5的時候就被引入了,想要了解其原理,先要了解一個知識——Instrument包。
java.lang.instrument包的工作原理
JDK5.0時引入了此包,目的就是為了能對JVM底層組建進(jìn)行訪問。如何訪問?其實說來個人覺得還挺麻煩的,就是需要通過JVM的啟動參數(shù)-javaagent在啟動時獲取JVM內(nèi)部組件的引用。參數(shù)格式如下:
-javaagent:<jarpath>[=options]
此處先賣個關(guān)子,不急著解釋參數(shù)中的jarpath和options,后面的運(yùn)行代碼及結(jié)果的樣例中會進(jìn)行針對使用紅框標(biāo)記說明,效果更好。
那么,它和AOP有和關(guān)系呢?因為它在JVM啟動時會裝配并應(yīng)用ClassTransformer,對類字節(jié)碼進(jìn)行轉(zhuǎn)換,進(jìn)而實現(xiàn)AOP的功能。
下面說一下instrument包下的兩個重要接口:
- ClassFileTransformer
它是Class文件轉(zhuǎn)換器接口,這個接口有且僅有一個方法,如圖所示:
注意:transform方法會有一個返回值,類型是byte[],表示轉(zhuǎn)換后的字節(jié)碼,但是如果返回為空,則表示不進(jìn)行節(jié)碼轉(zhuǎn)換處理,千萬不要當(dāng)作是把原先類的字節(jié)碼清空。
- Instrumentation
這個接口提供了很多方法,我們主要注意一個方法即可,即:addTransformer方法,它的作用就是把一些ClassFileTransformer注冊到JVM內(nèi)部,接口如圖所示:
具體工作原理是這樣的:
① ClassFileTransformer實例注冊到JVM之后,JVM在加載Class文件時,就會先調(diào)用ClassFileTransformer的transform()方法進(jìn)行字節(jié)碼轉(zhuǎn)換;
② 若注冊了多個ClassFileTransformer實例,則按照注冊時的順序進(jìn)行一次調(diào)用。
這樣也就實現(xiàn)了從JVM層面截獲字節(jié)碼,進(jìn)而織入操作者自己希望添加的邏輯,即實現(xiàn)AOP效果。
代碼及演示效果
說了這么多,來點(diǎn)干貨,下面用代碼給大家演示一下如何向JVM中注冊轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)AOP的。為了方便大家閱讀,重要的說明筆者已經(jīng)寫在代碼的注釋上或者圖片空白處,大家注意查看。
- 首先,我們實現(xiàn)一個自己的轉(zhuǎn)換器,用于模擬需要切入的功能
注意,這里再強(qiáng)調(diào)下,代碼中的return null;并不是將加載類的字節(jié)碼置空。
- 其次,我們再實現(xiàn)一個代理類
為什么要實現(xiàn)代理類內(nèi),因為不是動態(tài)代理呀。。。
- 最后,我們寫一個主函數(shù),代表程序入口
到此為止,我們的Demo算是完成了,先來看一下運(yùn)行的結(jié)果:
打jar的時候需要注意的地方
大家看到執(zhí)行結(jié)果的截圖中,cmd界面下運(yùn)行javaagent參數(shù)時指定了一個myTransformer.jar,這個jar是我們自己需要打出來的,可以直接使用eclipse具體步驟如下圖所示,注意圖中說明:
總結(jié)
大家可以看到,其實使用此類代理并沒有動態(tài)代理方便,甚至轉(zhuǎn)換器可能會對JVM所有類都產(chǎn)生影響,操作起來更新相對麻煩,實際生產(chǎn)部署時會有很多不便。
但是,寫這些是為了讓大家更好、更多的去了解AOP,我們所熟知的AOP其實還有很多東西有待我們自身去學(xué)習(xí)和發(fā)現(xiàn),其實Spring在"操作麻煩"這方面還是做了不少事的,提供了一些xml的配置化管理(此處就不再說了,因為感覺一說又是一大長篇,有興趣的大家可以自己去看看,多了解寫東西總沒有壞處),很多情況下已經(jīng)不需要再配置javaagent參數(shù)了。
最后提一句,如果在面試中提到了這些,相信面試官也會有加分吧。