将日志记录,性能统计,安全控制,事务处理,异常处理等代码从业务逻辑代码中划分出来,通过对这些行为的分离,我们希望可以将它们独立到非指导业务逻辑的方法中,进而改变这些行为的时候不影响业务逻辑的代码。
上图是一个APP模块结构示例,按照照OOP的思想划分为“视图交互”,“业务逻辑”,“网络”等三个模块,而现在假设想要对所有模块的每个方法耗时(性能监控模块)进行统计。这个性能监控模块的功能就是需要横跨并嵌入众多模块里的,这就是典型的AOP的应用场景。
AOP的目标是把这些横跨并嵌入众多模块里的功能(如监控每个方法的性能) 集中起来,放到一个统一的地方来控制和管理。如果说,OOP如果是把问题划分到单个模块的话,那么AOP就是把涉及到众多模块的某一类问题进行统一管理。
对比:
例如:在不改变 main 方法的同时通过代码注入的方式达到目的
/**
- Before
*/
public class Test {
public static void main(String[] args) {
// do something
}
}
/**
- After
*/
public class Test {
public static void main(String[] args) {
long start = System.currentTimeMillis();
// do something
long end = System.currentTimeMillis() - start;
}
}
二、AOP代码注入时机
代码注入主要注解机制,根据注解时机的不同,主要分为运行时、加载时和编译时。
运行时:你的代码对增强代码的需求很明确,比如,必须使用动态代理(这可以说并不是真正的代码注入)。 加载时:当目标类被Dalvik或者ART加载的时候修改才会被执行。这是对Java字节码文件或者Android的dex文件进行的注入操作。 编译时:在打包发布程序之前,通过向编译过程添加额外的步骤来修改被编译的类。aspect切面编程正是运用到编译时
###三、AOP的几种实现方式
- Java 中的动态代理,运行时动态创建 Proxy 类实例
- APT,注解处理器,编译时生成 .java 代码
- Javassist for Android:一个移植到Android平台的非常知名的操纵字节码的java库,对 class 字节码进行修改
- AspectJ:和Java语言无缝衔接的面向切面的编程的扩展工具(可用于Android)。
###四,Android中使用 AspectJ
代表项目:Hugo(打印每个方法的执行时间) sa-sdk-android(全埋点技术)
#####(1)原理
AspectJ 意思就是Java的Aspect,Java的AOP。它的核心是ajc(编译器 aspectjtools)和 weaver(织入器 aspectjweaver)。
ajc编译器:基于Java编译器之上的,它是用来编译.aj文件,aspectj在Java编译器的基础上增加了一些它自己的关键字和方法。因此,ajc也可以编译Java代码。
weaver织入器:为了在java编译器上使用AspectJ而不依赖于Ajc编译器,aspectJ 5出现了 @AspectJ,使用注释的方式编写AspectJ代码,可以在任何Java编译器上使用。 由于AndroidStudio默认是没有ajc编译器的,所以在Android中使用@AspectJ来编写。它在代码的编译期间扫描目标程序,根据切点(PointCut)匹配,将开发者编写的Aspect程序编织(Weave)到目标程序的.class文件中,对目标程序作了重构(重构单位是JoinPoint),目的就是建立目标程序与Aspect程序的连接(获得执行的对象、方法、参数等上下文信息),从而达到AOP的目的。
#####(2)AspectJ 术语
切面(Aspect):一个关注点的模块化,这个关注点实现可能另外横切多个对象。其实就是共有功能的实现。如日志切面、权限切面、事务切面等。
通知(Advice):是切面的具体实现。以目标方法为参照点,根据放置的地方不同,可分为
- 前置通知(Before)、
- 后置通知(AfterReturning)、
- 异常通知(AfterThrowing)、
- 最终通知(After)
- 环绕通知(Around)5种。
在实际应用中通常是切面类中的一个方法,具体属于哪类通知由配置指定的。
切入点(Pointcut):用于定义通知应该切入到哪些连接点上。不同的通知通常需要切入到不同的连接点上,这种精准的匹配是由切入点的正则表达式来定义的。 连接点(JoinPoint):就是程序在运行过程中能够插入切面的地点。例如,方法调用、异常抛出或字段修改等。
目标对象(Target Object):包含连接点的对象,也被称作被通知或被代理对象。这些对象中已经只剩下干干净净的核心业务逻辑代码了,所有的共有功能等代码则是等待AOP容器的切入。
AOP代理(AOP Proxy):将通知应用到目标对象之后被动态创建的对象。可以简单地理解为,代理对象的功能等于目标对象的核心业务逻辑功能加上共有功能。代理对象对于使用者而言是透明的,是程序运行过程中的产物。
编织(Weaving):将切面应用到目标对象从而创建一个新的代理对象的过程。这个过程可以发生在编译期、类装载期及运行期,当然不同的发生点有着不同的前提条件。譬如发生在编译期的话,就要求有一个支持这种AOP实现的特殊编译器(如AspectJ编译器);
发生在类装载期,就要求有一个支持AOP实现的特殊类装载器;只有发生在运行期,则可直接通过Java语言的反射机制与动态代理机制来动态实现(如摇一摇)。
**引入(Introduction):**添加方法或字段到被通知的类。
######(3)在Android项目中使用AspectJ
- gradle配置的方式:引入AspectJ是有点复杂的,需要引入大量的gradle命令配置有点麻烦,在build文件中添加了一些脚本,文章出处:https://fernandocejas.com/2014/08/03/aspect-oriented-programming-in-android/
- 使用 gradle 插件(也是对 gradle 命令进行了包装):Jake Wharton 大神的 hugo 项目(一款日志打印的插件)
上海沪江团队的 gradle_plugin_android_aspectjx 一个基于AspectJ并在此基础上扩展出来可应用于Android开发平台的AOP框架,可作用于java源码,class文件及jar包,同时支持kotlin的应用。
AOP的用处非常广,从spring到Android,各个地方都有使用,特别是在后端,Spring中已经使用的非常方便了,而且功能非常强大,但是在Android中,AspectJ的实现是略阉割的版本,并不是所有功能都支持,但对于一般的客户端开发来说,已经完全足够用了。
#####(4)以 AspectJX 接入说明
- 首先,需要在项目根目录的build.gradle中增加依赖:
buildscript {
repositories {
jcenter()
}
dependencies {
classpath ‘com.android.tools.build:gradle:2.3.3’
classpath ‘com.hujiang.aspectjx:gradle-android-plugin-aspectjx:2.0.4’
}
}
- 然后module项目的 build.gradle 中加入 AspectJ 的依赖:
apply plugin: ‘android-aspectjx’
dependencies {
compile ‘org.aspectj:aspectjrt:1.8.+’
}
aspectjx {
//排除所有package路径中包含android.support
的class文件及库(jar文件)
exclude ‘org.apache.httpcomponents’
exclude ‘android.support’
}
- 我们通过一段简单的代码来了解下基本的使用方法和功能,新建一个AspectTest类文件,代码如下:
@Aspect
public class AspectTest {
private static final String TAG = “xuyisheng”;
@Before(“execution(* android.app.Activity.on**(…))”)
public void onActivityMethodBefore(JoinPoint joinPoint) throws Throwable {
String key = joinPoint.getSignature().toString();
Log.e(TAG, "onActivityMethodBefore: " + key);
}
@After(“execution(* android.app.Activity.on**(…))”)
public void onActivityMethodAfter(JoinPoint joinPoint) throws Throwable {
String key = joinPoint.getSignature().toString();
Log.e(TAG, "onActivityMethodAfter: " + key);
}
@Around(“execution(* android.app.Activity.on**(…))”)
public void onActivityMethodAfter(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable {
String key
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= joinPoint.getSignature().toString();
Log.e(TAG, "onActivityMethodBefore: " + key);
joinPoint.proceed();
Log.e(TAG, "onActivityMethodAfter: " + key);
oint.getSignature().toString();
Log.e(TAG, "onActivityMethodBefore: " + key);
joinPoint.proceed();
Log.e(TAG, "onActivityMethodAfter: " + key);