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面試官:談談你對 Spring AOP 的瞭解?請加上這些內容,絕對加分!

  • 一、引言
  • 二、LTW(Load Time Weaving)
  • 三、java.lang.instrument包的工作原理
  • 四、代碼及演示效果
  • 五、打jar的時候需要註意的地方
  • 六、總結

一、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行時記憶體中臨時生成代理類,故而又稱作運行時增強——動態代理。世間萬物都不是絕對的,既然有動態代理,那麼,是否有想過:是不是存在靜態代理呢?

二、LTW(Load Time Weaving)

其實,除了運行時織入切麵的方式外,我們還有一種途徑進行切麵織入,它可以在類加載期通過位元組碼轉換,進而將標的織入切入點(標的類),這種方式就是LTW,即靜態代理(靜待代理也被稱作編譯時增強,後面會有相關代碼樣例)。

LTW在Java5的時候就被引入了,想要瞭解其原理,先要瞭解一個知識——Instrument包。

三、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的啟動引數-javaagent在啟動時獲取JVM內部組件的取用。引數格式如下:

-javaagent:[=options]

此處先賣個關子,不急著解釋引數中的jarpath和options,後面的運行代碼及結果的樣例中會進行針對使用紅框標記說明,效果更好。

那麼,它和AOP有和關係呢?

因為它在JVM啟動時會裝配並應用ClassTransformer,對類位元組碼進行轉換,進而實現AOP的功能。

下麵說一下instrument包下的兩個重要接口:

  • ClassFileTransformer

它是Class檔案轉換器接口,這個接口有且僅有一個方法,如圖所示:

註意:transform方法會有一個傳回值,型別是byte[],表示轉換後的位元組碼,但是如果傳回為空,則表示不進行節碼轉換處理,千萬不要當作是把原先類的位元組碼清空。

  • Instrumentation

這個接口提供了很多方法,我們主要註意一個方法即可,即:addTransformer方法,它的作用就是把一些ClassFileTransformer註冊到JVM內部,接口如圖所示:

具體工作原理是這樣的:

① ClassFileTransformer實體註冊到JVM之後,JVM在加載Class檔案時,就會先呼叫ClassFileTransformer的transform()方法進行位元組碼轉換;

② 若註冊了多個ClassFileTransformer實體,則按照註冊時的順序進行一次呼叫。

這樣也就實現了從JVM層面截獲位元組碼,進而織入操作者自己希望添加的邏輯,即實現AOP效果。

四、代碼及演示效果

說了這麼多,來點乾貨,下麵用代碼給大家演示一下如何向JVM中註冊轉換器實現AOP的。為了方便大家閱讀,重要的說明筆者已經寫在代碼的註釋上或者圖片空白處,大家註意查看。

  • 首先,我們實現一個自己的轉換器,用於模擬需要切入的功能

註意,這裡再強調下,代碼中的return null;並不是將加載類的位元組碼置空。

  • 其次,我們再實現一個代理類

為什麼要實現代理類內,因為不是動態代理呀。。。

  • 最後,我們寫一個主函式,代表程式入口

到此為止,我們的Demo算是完成了,先來看一下運行的結果:

五、打jar的時候需要註意的地方

大家看到執行結果的截圖中,cmd界面下運行javaagent引數時指定了一個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,註意圖中說明:

六、總結

大家可以看到,其實使用此類代理並沒有動態代理方便,甚至轉換器可能會對JVM所有類都產生影響,操作起來更新相對麻煩,實際生產部署時會有很多不便。

但是,寫這些是為了讓大家更好、更多的去瞭解AOP,我們所熟知的AOP其實還有很多東西有待我們自身去學習和發現,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,多瞭解寫東西總沒有壞處),很多情況下已經不需要再配置javaagent引數了。

最後提一句,如果在面試中提到了這些,相信面試官也會有加分吧。

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