动态代理是 Spring AOP 的核心实现机制,其通过 代理对象拦截目标方法,在方法执行前后插入横切逻辑(如日志、事务等)。以下从 实现原理 和 具体应用示例 两方面详细解析:
一、动态代理在 Spring AOP 中的应用原理
1. 代理生成逻辑
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接口代理(JDK 动态代理)
当目标类实现接口时,Spring 使用
Proxy.newProxyInstance()生成代理类,代理类继承Proxy并实现目标接口。例如:// 目标接口 public interface UserService { void addUser(); } // 代理类生成逻辑 UserService proxy = (UserService) Proxy.newProxyInstance( target.getClass().getClassLoader(), target.getClass().getInterfaces(), new InvocationHandler() { ... } );代理类在调用
addUser()时,会先执行InvocationHandler.invoke()中的增强逻辑,再调用目标方法。 -
类代理(CGLIB 动态代理)
当目标类无接口时,Spring 使用 CGLIB 通过继承生成子类代理。代理类重写父类非
final方法,并在方法调用前后插入增强逻辑。例如:// 目标类 public class OrderService { void createOrder() { ... } } // CGLIB 代理类(继承 OrderService) public class OrderService$$EnhancerByCGLIB extends OrderService { @Override public void createOrder() { preProcess(); // 前置增强 super.createOrder(); postProcess(); // 后置增强 } }
2. AOP 核心概念
- 切面(Aspect) :封装横切逻辑的模块,通过
@Aspect注解标记。 - 连接点(JoinPoint) :方法执行、异常抛出等可拦截的点。
- 切入点(Pointcut) :通过表达式匹配需要增强的连接点,如
execution(* com.example.service.*.*(..))。 - 通知(Advice) :增强逻辑的具体实现,包括前置、后置、环绕等类型。
二、切面编程的实现过程示例
1. 环境准备
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依赖引入(Maven):
<dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-aop</artifactId> </dependency> -
启用 AOP:通过
@EnableAspectJAutoProxy注解开启代理功能。
2. 定义目标类与接口
// 接口
public interface UserService {
void addUser(String name);
}
// 实现类(JDK 代理目标)
@Service
public class UserServiceImpl implements UserService {
@Override
public void addUser(String name) {
System.out.println("添加用户:" + name);
}
}
3. 定义切面类
@Aspect
@Component
public class LogAspect {
// 定义切入点:匹配 UserService 的所有方法
@Pointcut("execution(* com.example.service.UserService.*(..))")
public void serviceMethods() {}
// 前置通知
@Before("serviceMethods()")
public void beforeAdvice(JoinPoint joinPoint) {
String methodName = joinPoint.getSignature().getName();
Object[] args = joinPoint.getArgs();
System.out.println("前置通知:方法 " + methodName + " 开始执行,参数:" + Arrays.toString(args));
}
// 后置通知
@AfterReturning(pointcut = "serviceMethods()", returning = "result")
public void afterAdvice(JoinPoint joinPoint, Object result) {
System.out.println("后置通知:方法 " + joinPoint.getSignature().getName() + " 执行完成,返回值:" + result);
}
// 环绕通知(最强大,可控制方法执行流程)
@Around("serviceMethods()")
public Object aroundAdvice(ProceedingJoinPoint proceedingJoinPoint) throws Throwable {
System.out.println("环绕通知:方法执行前");
Object result = proceedingJoinPoint.proceed(); // 调用目标方法
System.out.println("环绕通知:方法执行后");
return result;
}
}
4. 配置与测试
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Java 配置:
@Configuration @EnableAspectJAutoProxy @ComponentScan(basePackages = "com.example") public class AppConfig { } -
测试代码:
@SpringBootTest public class AopTest { @Autowired private UserService userService; @Test public void testAop() { userService.addUser("张三"); } } -
输出结果:
环绕通知:方法执行前 前置通知:方法 addUser 开始执行,参数:[张三] 添加用户:张三 后置通知:方法 addUser 执行完成,返回值:null 环绕通知:方法执行后
三、动态代理与 AOP 的深度结合
1. 代理对象的生成流程
- Bean 创建:Spring 容器初始化
UserServiceBean。 - 代理判断:检查是否存在切面配置,若存在则通过
ProxyFactory生成代理对象。 - 通知织入:将切面中的通知逻辑按顺序织入目标方法调用链。
2. 责任链模式的应用
Spring AOP 通过 责任链模式 管理多个通知的执行顺序:
- 通知链:多个通知按优先级(
@Order注解)或字母顺序组成链。 - 递归执行:每个通知执行后触发下一个通知,最终调用目标方法。
3. CGLIB 代理的特殊处理
- 方法拦截:CGLIB 通过
MethodInterceptor拦截所有方法(包括final方法)。 - 性能优化:CGLIB 生成代理类时缓存方法调用,减少反射开销。
四、AOP 的实际应用场景
| 场景 | 实现方式 |
|---|---|
| 日志记录 | 使用 @Around记录方法执行时间,@Before记录参数,@After记录结果。 |
| 事务管理 | 通过 @Around控制事务的开启、提交或回滚。 |
| 权限校验 | 在 @Before中检查用户权限,拦截非法请求。 |
| 性能监控 | 使用 @Around统计方法耗时,标记慢查询。 |
五、性能优化与注意事项
- 代理选择:优先使用 JDK 动态代理(接口代理),避免 CGLIB 的性能损耗。
- 切点表达式优化:精确匹配目标方法,减少无效拦截。
- 缓存代理对象:避免重复生成代理类(Spring 默认已优化)。
- 避免循环依赖:代理对象可能引发循环依赖问题,需合理设计 Bean 依赖关系。
总结
Spring AOP 通过动态代理机制将横切逻辑与业务代码解耦,开发者只需关注核心业务,增强逻辑通过切面类集中管理。其底层依赖 JDK/CGLIB 代理,结合责任链模式实现通知的灵活织入,是解耦和模块化设计的典范。