Spring AOP（二）：修饰者模式和 JDK Proxy

在上边一篇文章中我们介绍了Spring AOP的基本概念，今天我们就来学习一下与AOP实现相关的修饰者模式和Java Proxy相关的原理，为之后源码分析打下基础。

修饰者模式

Java设计模式中的修饰者模式能动态地给目标对象增加额外的职责(Responsibility)。它使用组合(object composition)，即将目标对象作为修饰者对象(代理)的成员变量，由修饰者对象决定调用目标对象的时机和调用前后所要增强的行为。

装饰模式包含如下组成部分：

• Component: 抽象构件，也就是目标对象所实现的接口，有operation函数

• ConcreteComponent: 具体构件，也就是目标对象的类

• Decorator: 抽象装饰类，也实现了抽象构件接口，也就是目标类和装饰类都实现了相同的接口

• ConcreteDecorator: 具体装饰类，其中addBeavior函数就是增强的行为，装饰类可以自己决定addBeavior函数和目标对象函数operation函数的调用时机。

修饰者模式调用的时序图如下图所示。程序首先创建目标对象，然后创建修饰者对象，并将目标对象传入作为其成员变量。当程序调用修饰者对象的operation函数时，修饰者对象会先调用目标对象的operation函数，然后再调用自己的addBehavior函数。这就是类似于AOP的后置增强器，在目标对象的行为之后添加新的行为。

Spring AOP的实现原理和修饰者模式类似。在上一篇文章中说到AOP的动态代理有两种实现方式，分别是JDK Proxy和cglib。

如下图所示，JDK Proxy的类结构和上文中修饰者的类图结构类似，都是代理对象和目标对象都实现相同的接口，代理对象持有目标对象和切面对象，并且决定目标函数和切面增强函数的调用时机。 而cglib的实现略有不同，它没有实现实现相同接口，而是代理对象继承目标对象类。

本文后续就讲解一下JDK Proxy的相关源码分析。

JDK Proxy

JDK提供了Proxy类来实现动态代理的，可通过它的newProxyInstance函数来获得代理对象。JDK还提供了InvocationHandler类，代理对象的函数被调用时，会调用它的invoke函数，程序员可以在其中实现所需的逻辑。

JDK Proxy的基本语法如下所示。先构造一个 InvocationHandler 的实现类，然后调用  Proxy 的  newProxyInstance 函数生成代理对象，传入类加载器，目标对象的接口和自定义的  InvocationHandler 实例。

生成代理对象

我们首先来看一下 Proxy 的  newProxyInstance 函数。  newProxyInstance 函数的逻辑大致如下：

• 首先根据传入的目标对象接口动态生成代理类

• 然后获取代理类的构造函数实例

• 最后将  InvocationHandler 作为参数通过反射调用构造函数实例，生成代理类对象。 具体源码如下所示。

getProxyClass0 函数的源码如下所示，通过代理类缓存获取代理类信息，如果不存在则会生成代理类。

生成代理类

JDK Proxy通过 ProxyClassFactory 生成代理类。其  apply 函数大致逻辑如下：

• 校验接口是否符合规范

• 生成代理类的名称和包名

• 生成代理类字节码

• 根据字节码生成代理类Class

其中关于字节码生成的部分逻辑我们就暂时不深入介绍了，感兴趣的同学可以自行研究。

$Proxy反编译

我们来看一下生成的代理类的反编译代码。代理类实现了 Object 的基础函数，比如  toString 、  hasCode 和  equals ，也实现了目标接口中定义的函数，比如说  ProxyTest 接口的  test 函数。

$Proxy 中函数的实现都是直接调用了  InvocationHandler 的  invoke 函数。

后记

下一篇文章就是AOP的源码分析了，希望大家继续关注。