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动态语言

原创 Linux操作系统 作者:suhuisu 时间:2011-08-09 20:49:30 0 删除 编辑
切面式编程AOP 一般都是通过属性导向式编程、元编程来实现的,推动C#中的attributeJava中的annotation具有声明式特征的属性导向式编程,推动了元编程发展。
反射是java对c++最大进步,但面对AOP有些力不从心,下面一个例子讲解一下java实现:
比如说,我们现在要开发的一个应用里面有很多的业务方法,但是,我们现在要对这个方法的执行做全面监控,或部分监控.也许我们就会在要一些方法前去加上一条日志记录,
我们写个例子看看我们最简单的解决方案
我们先写一个接口IHello.java代码如下:
 1package sinosoft.dj.aop.staticaop;
 2
 3public interface IHello {
 4    /**
 5     * 假设这是一个业务方法
 6     * @param name
 7     */

 8    void sayHello(String name);
 9}

10

里面有个方法,用于输入"Hello" 加传进来的姓名;我们去写个类实现IHello接口
package sinosoft.dj.aop.staticaop;

public class Hello implements IHello {

    
public void sayHello(String name) {
        System.out.println(
"Hello " + name);
    }


}


现在我们要为这个业务方法加上日志记录的业务,我们在不改变原代码的情况下,我们会去怎么做呢?也许,你会去写一个类去实现IHello接口,并依赖Hello这个类.代码如下:
 1package sinosoft.dj.aop.staticaop;
 2
 3public class HelloProxy implements IHello {
 4    private IHello hello;
 5
 6    public HelloProxy(IHello hello) {
 7        this.hello = hello;
 8    }

 9
10    public void sayHello(String name) {
11        Logger.logging(Level.DEBUGE, "sayHello method start.");
12        hello.sayHello(name);
13        Logger.logging(Level.INFO, "sayHello method end!");
14
15    }

16
17}

18

其中.Logger类和Level枚举代码如下:
Logger.java
 1package sinosoft.dj.aop.staticaop;
 2
 3import java.util.Date;
 4
 5public class Logger{
 6    /**
 7     * 根据等级记录日志
 8     * @param level
 9     * @param context
10     */

11    public static void logging(Level level, String context) {
12        if (level.equals(Level.INFO)) {
13            System.out.println(new Date().toLocaleString() + " " + context);
14        }

15        if (level.equals(Level.DEBUGE)) {
16            System.err.println(new Date() + " " + context);
17        }

18    }

19
20}

21
Level.java

1package sinosoft.dj.aop.staticaop;
2
3public enum Level {
4    INFO,DEBUGE;
5}

6
那我们去写个测试类看看,代码如下:
Test.java
1package sinosoft.dj.aop.staticaop;
2
3public class Test {
4    public static void main(String[] args) {
5        IHello hello = new HelloProxy(new Hello());
6        hello.sayHello("Doublej");
7    }

8}

9
运行以上代码我们可以得到下面结果:

Tue Mar 04 20:57:12 CST 2008 sayHello method start.
Hello Doublej
2008-3-4 20:57:12 sayHello method end!

从上面的代码我们可以看出,hello对象是被HelloProxy这个所谓的代理态所创建的.这样,如果我们以后要把日志记录的功能去掉.那我们只要把得到hello对象的代码改成以下:
1package sinosoft.dj.aop.staticaop;
2
3public class Test {
4    public static void main(String[] args) {
5        IHello hello = new Hello();
6        hello.sayHello("Doublej");
7    }

8}

9

上面代码,可以说是AOP最简单的实现!
但是我们会发现一个问题,如果我们像Hello这样的类很多,那么,我们是不是要去写很多个HelloProxy这样的类呢.没错,是的.其实也是一种很 麻烦的事.在jdk1.3以后.jdk跟我们提供了一个API   java.lang.reflect.InvocationHandler的类. 这个类可以让我们在JVM调用某个类的方法时动态的为些方法做些什么事.让我们把以上的代码改一下来看看效果.
同样,我们写一个IHello的接口和一个Hello的实现类.在接口中.我们定义两个方法;代码如下 :

IHello.java
 1package sinosoft.dj.aop.proxyaop;
 2
 3public interface IHello {
 4    /**
 5     * 业务处理A方法
 6     * @param name
 7     */

 8    void sayHello(String name);
 9    /**
10     * 业务处理B方法
11     * @param name
12     */

13    void sayGoogBye(String name);
14}

15


Hello.java

 1package sinosoft.dj.aop.proxyaop;
 2
 3public class Hello implements IHello {
 4
 5    public void sayHello(String name) {
 6        System.out.println("Hello " + name);
 7    }

 8    public void sayGoogBye(String name) {
 9        System.out.println(name+" GoodBye!");
10    }

11}

12

我们一样的去写一个代理类.只不过.让这个类去实现java.lang.reflect.InvocationHandler接口,代码如下:
 1package sinosoft.dj.aop.proxyaop;
 2
 3import java.lang.reflect.InvocationHandler;
 4import java.lang.reflect.Method;
 5import java.lang.reflect.Proxy;
 6
 7public class DynaProxyHello implements InvocationHandler {
 8
 9    /**
10     * 要处理的对象(也就是我们要在方法的前后加上业务逻辑的对象,如例子中的Hello)
11     */

12    private Object delegate;
13
14    /**
15     * 动态生成方法被处理过后的对象 (写法固定)
16     * 
17     * @param delegate
18     * @param proxy
19     * @return
20     */

21    public Object bind(Object delegate) {
22        this.delegate = delegate;
23        return Proxy.newProxyInstance(
24                this.delegate.getClass().getClassLoader(), this.delegate
25                        .getClass().getInterfaces(), this);
26    }

27    /**
28     * 要处理的对象中的每个方法会被此方法送去JVM调用,也就是说,要处理的对象的方法只能通过此方法调用
29     * 此方法是动态的,不是手动调用的
30     */

31    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
32            throws Throwable {
33        Object result = null;
34        try {
35            //执行原来的方法之前记录日志
36            Logger.logging(Level.DEBUGE, method.getName() + " Method end .");
37            
38            //JVM通过这条语句执行原来的方法(反射机制)
39            result = method.invoke(this.delegate, args);
40            //执行原来的方法之后记录日志
41            Logger.logging(Level.INFO, method.getName() + " Method Start!");
42        }
 catch (Exception e) {
43            e.printStackTrace();
44        }

45        //返回方法返回值给调用者
46        return result;
47    }

48
49}

50

上面类中出现的Logger类和Level枚举还是和上一上例子的实现是一样的.这里就不贴出代码了.

让我们写一个Test类去测试一下.代码如下:
Test.java
 1package sinosoft.dj.aop.proxyaop;
 2
 3public class Test {
 4    public static void main(String[] args) {
 5        IHello hello = (IHello)new DynaProxyHello().bind(new Hello());
 6        hello.sayGoogBye("Double J");
 7        hello.sayHello("Double J");
 8        
 9    }

10}

11

运行输出的结果如下:
Tue Mar 04 21:24:03 CST 2008 sayGoogBye Method end .
Double J GoodBye!
2008-3-4 21:24:03 sayGoogBye Method Start!
Tue Mar 
04 21:24:03 CST 2008 sayHello Method end .
Hello Double J
2008-3-4 21:24:03 sayHello Method Start!

由于线程的关系,第二个方法的开始出现在第一个方法的结束之前.这不是我们所关注的!
从上面的例子我们看出.只要你是采用面向接口编程,那么,你的任何对象的方法执行之前要加上记录日志的操作都是可以的.他(DynaPoxyHello) 自动去代理执行被代理对象(Hello)中的每一个方法,一个java.lang.reflect.InvocationHandler接口就把我们的代 理对象和被代理对象解藕了.但是,我们又发现还有一个问题,这个DynaPoxyHello对象只能跟我们去在方法前后加上日志记录的操作.我们能不能把 DynaPoxyHello对象和日志操作对象(Logger)解藕呢?
结果是肯定的.让我们来分析一下我们的需求.
我们要在被代理对象的方法前面或者后面去加上日志操作代码(或者是其它操作的代码),
那么,我们可以抽象出一个接口,这个接口里就只有两个方法,一个是在被代理对象要执行方法之前执行的方法,我们取名为start,第二个方法就是在被代理对象执行方法之后执行的方法,我们取名为end .接口定义如下 :
 1package sinosoft.dj.aop.proxyaop;
 2
 3import java.lang.reflect.Method;
 4
 5public interface IOperation {
 6    /**
 7     * 方法执行之前的操作
 8     * @param method
 9     */

10    void start(Method method);
11    /**
12     * 方法执行之后的操作
13     * @param method
14     */

15    void end(Method method);
16}

17

我们去写一个实现上面接口的类.我们把作他真正的操作者,如下面是日志操作者的一个类:
LoggerOperation.java
package sinosoft.dj.aop.proxyaop;

import java.lang.reflect.Method;

public class LoggerOperation implements IOperation {

    
public void end(Method method) {
        Logger.logging(Level.DEBUGE, method.getName() 
+ " Method end .");
    }


    
public void start(Method method) {
        Logger.logging(Level.INFO, method.getName() 
+ " Method Start!");
    }


}


然后我们要改一下代理对象DynaProxyHello中的代码.如下:
 1package sinosoft.dj.aop.proxyaop;
 2
 3import java.lang.reflect.InvocationHandler;
 4import java.lang.reflect.Method;
 5import java.lang.reflect.Proxy;
 6
 7public class DynaProxyHello implements InvocationHandler {
 8    /**
 9     * 操作者
10     */

11    private Object proxy;
12    /**
13     * 要处理的对象(也就是我们要在方法的前后加上业务逻辑的对象,如例子中的Hello)
14     */

15    private Object delegate;
16
17    /**
18     * 动态生成方法被处理过后的对象 (写法固定)
19     * 
20     * @param delegate
21     * @param proxy
22     * @return
23     */

24    public Object bind(Object delegate,Object proxy) {
25        
26        this.proxy = proxy;
27        this.delegate = delegate;
28        return Proxy.newProxyInstance(
29                this.delegate.getClass().getClassLoader(), this.delegate
30                        .getClass().getInterfaces(), this);
31    }

32    /**
33     * 要处理的对象中的每个方法会被此方法送去JVM调用,也就是说,要处理的对象的方法只能通过此方法调用
34     * 此方法是动态的,不是手动调用的
35     */

36    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
37            throws Throwable {
38        Object result = null;
39        try {
40            //反射得到操作者的实例
41            Class clazz = this.proxy.getClass();
42            //反射得到操作者的Start方法
43            Method start = clazz.getDeclaredMethod("start",
44                    new Class[] { Method.class });
45            //反射执行start方法
46            start.invoke(this.proxy, new Object[] { method });
47            //执行要处理对象的原本方法
48            result = method.invoke(this.delegate, args);
49//            反射得到操作者的end方法
50            Method end = clazz.getDeclaredMethod("end",
51                    new Class[] { Method.class });
52//            反射执行end方法
53            end.invoke(this.proxy, new Object[] { method });
54
55        }
 catch (Exception e) {
56            e.printStackTrace();
57        }

58        return result;
59    }

60
61}

62

然后我们把Test.java中的代码改一下.测试一下:
package sinosoft.dj.aop.proxyaop;

public class Test {
    
public static void main(String[] args) {
        IHello hello 
= (IHello)new DynaProxyHello().bind(new Hello(),new LoggerOperation());
        hello.sayGoogBye(
"Double J");
        hello.sayHello(
"Double J");
        
    }

}

结果还是一样的吧.

如果你想在每个方法之前加上日志记录,而不在方法后加上日志记录.你就把LoggerOperation类改成如下:
 1package sinosoft.dj.aop.proxyaop;
 2
 3import java.lang.reflect.Method;
 4
 5public class LoggerOperation implements IOperation {
 6
 7    public void end(Method method) {
 8        //Logger.logging(Level.DEBUGE, method.getName() + " Method end .");
 9    }

10
11    public void start(Method method) {
12        Logger.logging(Level.INFO, method.getName() + " Method Start!");
13    }

14
15}

16

运行一下.你就会发现,每个方法之后没有记录日志了. 这样,我们就把代理者和操作者解藕了!

下面留一个问题给大家,如果我们不想让所有方法都被日志记录,我们应该怎么去解藕呢.?
我的想法是在代理对象的public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)方法里面加上个if(),对传进来的method的名字进行判断,判断的条件存在XML里面.这样我们就可以配置文件时行解藕了.如果有兴趣的 朋友可以把操作者,被代理者,都通过配置文件进行配置 ,那么就可以写一个简单的SpringAOP框架了.

动态语言实现Proxy模式要比静态语言容易得多,动态语言实现AOP也要比静态语言容易得多。
动态语言秉承的一个理念是:优化人的时间而不是机器的时间。为提高人的生产率,宁肯牺牲部分的程序性能或者购买更高配置的硬件。由于硬件相对于人件一直在贬值,该理念便有了合理的现实基础。”冒号讲述着,“从语法上看,动态语言为了更好地粘合来自不同系统、不同语言的程序,对类型的要求一般不如静态语言那么严格,代码更加简洁自由,故而多为动态类型的和弱类型的,天然支持泛型式编程。当然这不是绝对的,比如Groovy也支持静态类型,Scala完全是静态类型的,Python一般认为是强类型的。大多数动态语言支持eval函数,能动态执行任意字符串形式的代码,并有丰富的反射(reflection)机制,天然支持元编程


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