摘要:不過那個實現太過于簡單,和,相去甚遠。在接下來文章中,我也將從易到難,實現不同版本的和。切面切面包含了通知和切點,通知和切點共同定義了切面是什么,在何時,何處執行切面邏輯。
1. 背景
我在大四實習的時候開始接觸 J2EE 方面的開發工作,也是在同時期接觸并學習 Spring 框架,到現在也有快有兩年的時間了。不過之前沒有仿寫過 Spring IOC 和 AOP,只是宏觀上對 Spring IOC 和 AOP 原理有一定的認識。所以為了更進一步理解 Spring IOC 和 AOP 原理。在工作之余,參考了一些資料和代碼,動手實現了一個簡單的 IOC 和 AOP,并實現了如下功能:
根據 xml 配置文件加載相關 bean
對 BeanPostProcessor 類型的 bean 提供支持
對 BeanFactoryAware 類型的 bean 提供支持
實現了基于 JDK 動態代理的 AOP
整合了 IOC 和 AOP,使得二者可很好的協同工作
在實現自己的 IOC 和 AOP 前,我的想法比較簡單,就是實現一個非常簡單的 IOC 和 AOP,哪怕是幾十行代碼實現的都行。后來實現后,感覺還很有意思的。不過那個實現太過于簡單,和 Spring IOC,AOP 相去甚遠。后來想了一下,不能僅滿足那個簡單的實現,于是就有了這個仿寫項目。相對來說仿寫的代碼要復雜了一些,功能也多了一點,看起來也有點樣子的。盡管仿寫出的項目仍然是玩具級,不過寫仿寫的過程中,還是學到了一些東西??傮w上來說,收獲還是很大的。在接下來文章中,我也將從易到難,實現不同版本的 IOC 和 AOP。好了,不多說了,開始干活。
2. 簡單的 IOC 和 AOP 實現 2.1 簡單的 IOC先從簡單的 IOC 容器實現開始,最簡單的 IOC 容器只需4步即可實現,如下:
加載 xml 配置文件,遍歷其中的
獲取
遍歷
將 bean 注冊到 bean 容器中
如上所示,僅需4步即可,是不是覺得很簡單。好了,Talk is cheap, Show me the code. 接下來要上代碼了。不過客官別急,上代碼前,容我對代碼結構做一下簡單介紹:
SimpleIOC // IOC 的實現類,實現了上面所說的4個步驟 SimpleIOCTest // IOC 的測試類 Car // IOC 測試使用的 bean Wheel // 同上 ioc.xml // bean 配置文件
容器實現類 SimpleIOC 的代碼:
public class SimpleIOC { private MapbeanMap = new HashMap<>(); public SimpleIOC(String location) throws Exception { loadBeans(location); } public Object getBean(String name) { Object bean = beanMap.get(name); if (bean == null) { throw new IllegalArgumentException("there is no bean with name " + name); } return bean; } private void loadBeans(String location) throws Exception { // 加載 xml 配置文件 InputStream inputStream = new FileInputStream(location); DocumentBuilderFactory factory = DocumentBuilderFactory.newInstance(); DocumentBuilder docBuilder = factory.newDocumentBuilder(); Document doc = docBuilder.parse(inputStream); Element root = doc.getDocumentElement(); NodeList nodes = root.getChildNodes(); // 遍歷 標簽 for (int i = 0; i < nodes.getLength(); i++) { Node node = nodes.item(i); if (node instanceof Element) { Element ele = (Element) node; String id = ele.getAttribute("id"); String className = ele.getAttribute("class"); // 加載 beanClass Class beanClass = null; try { beanClass = Class.forName(className); } catch (ClassNotFoundException e) { e.printStackTrace(); return; } // 創建 bean Object bean = beanClass.newInstance(); // 遍歷 標簽 NodeList propertyNodes = ele.getElementsByTagName("property"); for (int j = 0; j < propertyNodes.getLength(); j++) { Node propertyNode = propertyNodes.item(j); if (propertyNode instanceof Element) { Element propertyElement = (Element) propertyNode; String name = propertyElement.getAttribute("name"); String value = propertyElement.getAttribute("value"); // 利用反射將 bean 相關字段訪問權限設為可訪問 Field declaredField = bean.getClass().getDeclaredField(name); declaredField.setAccessible(true); if (value != null && value.length() > 0) { // 將屬性值填充到相關字段中 declaredField.set(bean, value); } else { String ref = propertyElement.getAttribute("ref"); if (ref == null || ref.length() == 0) { throw new IllegalArgumentException("ref config error"); } // 將引用填充到相關字段中 declaredField.set(bean, getBean(ref)); } // 將 bean 注冊到 bean 容器中 registerBean(id, bean); } } } } } private void registerBean(String id, Object bean) { beanMap.put(id, bean); } }
容器測試使用的 bean 代碼:
public class Car { private String name; private String length; private String width; private String height; private Wheel wheel; // 省略其他不重要代碼 } public class Wheel { private String brand; private String specification ; // 省略其他不重要代碼 }
bean 配置文件 ioc.xml 內容:
IOC 測試類 SimpleIOCTest:
public class SimpleIOCTest { @Test public void getBean() throws Exception { String location = SimpleIOC.class.getClassLoader().getResource("spring-test.xml").getFile(); SimpleIOC bf = new SimpleIOC(location); Wheel wheel = (Wheel) bf.getBean("wheel"); System.out.println(wheel); Car car = (Car) bf.getBean("car"); System.out.println(car); } }
測試結果:
以上是簡單 IOC 實現的全部內容,難度不大,代碼也不難看懂,這里不再多說了。下面說說簡單 AOP 的實現。
2.2 簡單的 AOP 實現AOP 的實現是基于代理模式的,這一點相信大家應該都知道。代理模式是AOP實現的基礎,代理模式不難理解,這里就不花篇幅介紹了。在介紹 AOP 的實現步驟之前,先引入 Spring AOP 中的一些概念,接下來我們會用到這些概念。
通知(Advice)
通知定義了要織入目標對象的邏輯,以及執行時機。 Spring 中對應了 5 種不同類型的通知: · 前置通知(Before):在目標方法執行前,執行通知 · 后置通知(After):在目標方法執行后,執行通知,此時不關系目標方法返回的結果是什么 · 返回通知(After-returning):在目標方法執行后,執行通知 · 異常通知(After-throwing):在目標方法拋出異常后執行通知 · 環繞通知(Around): 目標方法被通知包裹,通知在目標方法執行前和執行后都被會調用
切點(Pointcut)
如果說通知定義了在何時執行通知,那么切點就定義了在何處執行通知。所以切點的作用就是 通過匹配規則查找合適的連接點(Joinpoint),AOP 會在這些連接點上織入通知。
切面(Aspect)
切面包含了通知和切點,通知和切點共同定義了切面是什么,在何時,何處執行切面邏輯。
說完概念,接下來我們來說說簡單 AOP 實現的步驟。這里 AOP 是基于 JDK 動態代理實現的,只需3步即可完成:
定義一個包含切面邏輯的對象,這里假設叫 logMethodInvocation
定義一個 Advice 對象(實現了 InvocationHandler 接口),并將上面的 logMethodInvocation 和 目標對象傳入
將上面的 Adivce 對象和目標對象傳給 JDK 動態代理方法,為目標對象生成代理
上面步驟比較簡單,不過在實現過程中,還是有一些難度的,這里要引入一些輔助接口才能實現。接下來就來介紹一下簡單 AOP 的代碼結構:
MethodInvocation 接口 // 實現類包含了切面邏輯,如上面的 logMethodInvocation Advice 接口 // 繼承了 InvocationHandler 接口 BeforeAdvice 類 // 實現了 Advice 接口,是一個前置通知 SimpleAOP 類 // 生成代理類 SimpleAOPTest // SimpleAOP 從測試類 HelloService 接口 // 目標對象接口 HelloServiceImpl // 目標對象
MethodInvocation 接口代碼:
public interface MethodInvocation { void invoke(); }
Advice 接口代碼:
public interface Advice extends InvocationHandler {}
BeforeAdvice 實現代碼:
public class BeforeAdvice implements Advice { private Object bean; private MethodInvocation methodInvocation; public BeforeAdvice(Object bean, MethodInvocation methodInvocation) { this.bean = bean; this.methodInvocation = methodInvocation; } @Override public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable { // 在目標方法執行前調用通知 methodInvocation.invoke(); return method.invoke(bean, args); } }
SimpleAOP 實現代碼:
public class SimpleAOP { public static Object getProxy(Object bean, Advice advice) { return Proxy.newProxyInstance(SimpleAOP.class.getClassLoader(), bean.getClass().getInterfaces(), advice); } }
HelloService 接口,及其實現類代碼:
public interface HelloService { void sayHelloWorld(); } public class HelloServiceImpl implements HelloService { @Override public void sayHelloWorld() { System.out.println("hello world!"); } }
SimpleAOPTest 代碼:
public class SimpleAOPTest { @Test public void getProxy() throws Exception { // 1. 創建一個 MethodInvocation 實現類 MethodInvocation logTask = () -> System.out.println("log task start"); HelloServiceImpl helloServiceImpl = new HelloServiceImpl(); // 2. 創建一個 Advice Advice beforeAdvice = new BeforeAdvice(helloServiceImpl, logTask); // 3. 為目標對象生成代理 HelloService helloServiceImplProxy = (HelloService) SimpleAOP.getProxy(helloServiceImpl,beforeAdvice); helloServiceImplProxy.sayHelloWorld(); } }
輸出結果:
以上實現了簡單的 IOC 和 AOP,不過實現的 IOC 和 AOP 還很簡單,且只能獨立運行。在下一篇文章中,我將實現一個較為復雜的 IOC 和 AOP,大家如果有興趣可以去看看。好了,本篇文章到此結束。
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