⭐⭐⭐ Spring Boot 项目实战 ⭐⭐⭐ Spring Cloud 项目实战
《Dubbo 实现原理与源码解析 —— 精品合集》 《Netty 实现原理与源码解析 —— 精品合集》
《Spring 实现原理与源码解析 —— 精品合集》 《MyBatis 实现原理与源码解析 —— 精品合集》
《Spring MVC 实现原理与源码解析 —— 精品合集》 《数据库实体设计合集》
《Spring Boot 实现原理与源码解析 —— 精品合集》 《Java 面试题 + Java 学习指南》

摘要: 原创出处 http://www.toutiao.com/a6695345484485100044 「Java架构的傲慢与偏见」欢迎转载,保留摘要,谢谢!


🙂🙂🙂关注**微信公众号:【芋道源码】**有福利:

  1. RocketMQ / MyCAT / Sharding-JDBC 所有源码分析文章列表
  2. RocketMQ / MyCAT / Sharding-JDBC 中文注释源码 GitHub 地址
  3. 您对于源码的疑问每条留言将得到认真回复。甚至不知道如何读源码也可以请教噢
  4. 新的源码解析文章实时收到通知。每周更新一篇左右
  5. 认真的源码交流微信群。

一、引言

众所周知,一旦提到AOP,相信大家都是条件反射的想到JDK代理和CGLib代理,没错,这两个代理都是在运行时内存中临时生成代理类,故而又称作运行时增强——动态代理。世间万物都不是绝对的,既然有动态代理,那么,是否有想过:是不是存在静态代理呢?

二、LTW(Load Time Weaving)

其实,除了运行时织入切面的方式外,我们还有一种途径进行切面织入,它可以在类加载期通过字节码转换,进而将目标织入切入点(目标类),这种方式就是LTW,即静态代理(静待代理也被称作编译时增强,后面会有相关代码样例)。

LTW在Java5的时候就被引入了,想要了解其原理,先要了解一个知识——Instrument包。

三、java.lang.instrument包的工作原理

JDK5.0时引入了此包,目的就是为了能对JVM底层组建进行访问。如何访问?其实说来个人觉得还挺麻烦的,就是需要通过JVM的启动参数**-javaagent**在启动时获取JVM内部组件的引用。参数格式如下:

-javaagent:<jarpath>[=options]

此处先卖个关子,不急着解释参数中的jarpath和options,后面的运行代码及结果的样例中会进行针对使用红框标记说明,效果更好。

那么,它和AOP有和关系呢?

因为它在JVM启动时会装配并应用ClassTransformer,对类字节码进行转换,进而实现AOP的功能。

下面说一下instrument包下的两个重要接口:

  • ClassFileTransformer

它是Class文件转换器接口,这个接口有且仅有一个方法,如图所示:

注意:transform方法会有一个返回值,类型是byte[],表示转换后的字节码,但是如果返回为空,则表示不进行节码转换处理,千万不要当作是把原先类的字节码清空。

  • Instrumentation

这个接口提供了很多方法,我们主要注意一个方法即可,即:addTransformer方法,它的作用就是把一些ClassFileTransformer注册到JVM内部,接口如图所示:

具体工作原理是这样的:

① ClassFileTransformer实例注册到JVM之后,JVM在加载Class文件时,就会先调用ClassFileTransformer的transform()方法进行字节码转换;

② 若注册了多个ClassFileTransformer实例,则按照注册时的顺序进行一次调用。

这样也就实现了从JVM层面截获字节码,进而织入操作者自己希望添加的逻辑,即实现AOP效果。

四、代码及演示效果

说了这么多,来点干货,下面用代码给大家演示一下如何向JVM中注册转换器实现AOP的。为了方便大家阅读,重要的说明笔者已经写在代码的注释上或者图片空白处,大家注意查看。

  • 首先,我们实现一个自己的转换器,用于模拟需要切入的功能

注意,这里再强调下,代码中的return null;并不是将加载类的字节码置空。

  • 其次,我们再实现一个代理类

为什么要实现代理类内,因为不是动态代理呀。。。

  • 最后,我们写一个主函数,代表程序入口

到此为止,我们的Demo算是完成了,先来看一下运行的结果:

五、打jar的时候需要注意的地方

大家看到执行结果的截图中,cmd界面下运行javaagent参数时指定了一个myTransformer.jar,这个jar是我们自己需要打出来的,可以直接使用eclipse具体步骤如下图所示,注意图中说明:

六、总结

大家可以看到,其实使用此类代理并没有动态代理方便,甚至转换器可能会对JVM所有类都产生影响,操作起来更新相对麻烦,实际生产部署时会有很多不便。

但是,写这些是为了让大家更好、更多的去了解AOP,我们所熟知的AOP其实还有很多东西有待我们自身去学习和发现,其实Spring在"操作麻烦"这方面还是做了不少事的,提供了一些xml的配置化管理(此处就不再说了,因为感觉一说又是一大长篇,有兴趣的大家可以自己去看看,多了解写东西总没有坏处),很多情况下已经不需要再配置javaagent参数了。

最后提一句,如果在面试中提到了这些,相信面试官也会有加分吧。

文章目录
  1. 1. 一、引言
  2. 2. 二、LTW(Load Time Weaving)
  3. 3. 三、java.lang.instrument包的工作原理
  4. 4. 四、代码及演示效果
  5. 5. 五、打jar的时候需要注意的地方
  6. 6. 六、总结