AOP（面向切面编程）的实现原理与代理模式

1. 问题描述
AOP（Aspect-Oriented Programming）是一种编程范式，旨在将横切关注点（如日志、事务、权限检查）与核心业务逻辑分离。后端框架通常通过代理模式实现AOP，即在运行时动态增强目标方法。面试常问：AOP如何通过代理模式实现？动态代理与静态代理的区别是什么？

2. 核心概念：横切关注点与代理模式

• 横切关注点：多个模块中重复的代码（如记录方法执行时间）。
• 代理模式：通过一个代理对象控制对原始对象的访问，从而添加额外逻辑。代理分为静态代理和动态代理。

3. 静态代理的实现
静态代理需手动为每个目标类创建代理类，步骤如下：

1. 定义接口：UserService 接口含业务方法 saveUser()。
2. 实现目标类：UserServiceImpl 实现接口。
3. 创建代理类：UserServiceProxy 同样实现接口，内部持有目标对象引用，并在调用目标方法前后添加逻辑（如日志）。

// 代理类示例
public class UserServiceProxy implements UserService {
    private UserService target;
    public void saveUser() {
        System.out.println("开始事务");
        target.saveUser();  // 调用目标方法
        System.out.println("提交事务");
    }
}

缺点：每个目标类需对应一个代理类，代码冗余。

4. 动态代理的实现
动态代理在运行时动态生成代理类，无需手动编写。Java中主要通过 JDK动态代理 或 CGLib 实现：

4.1 JDK动态代理

• 要求目标类必须实现接口。
• 核心类：java.lang.reflect.Proxy（生成代理对象）和 InvocationHandler（定义增强逻辑）。

// InvocationHandler实现
public class LogHandler implements InvocationHandler {
    private Object target; // 目标对象
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        System.out.println("方法执行前日志");
        Object result = method.invoke(target, args); // 反射调用目标方法
        System.out.println("方法执行后日志");
        return result;
    }
}
// 使用Proxy创建代理对象
UserService proxy = (UserService) Proxy.newProxyInstance(
    target.getClass().getClassLoader(),
    target.getClass().getInterfaces(),
    new LogHandler(target)
);

4.2 CGLib动态代理

• 针对无接口的类，通过字节码技术生成目标类的子类作为代理。
• 核心类：MethodInterceptor。

public class CglibProxy implements MethodInterceptor {
    public Object intercept(Object obj, Method method, Object[] args, MethodProxy proxy) throws Throwable {
        System.out.println("前置增强");
        Object result = proxy.invokeSuper(obj, args); // 调用父类方法
        System.out.println("后置增强");
        return result;
    }
}
// 使用Enhancer创建代理
Enhancer enhancer = new Enhancer();
enhancer.setSuperclass(UserServiceImpl.class);
enhancer.setCallback(new CglibProxy());
UserService proxy = (UserService) enhancer.create();

5. 代理模式在AOP中的工作流程

1. 切点（Pointcut）定义：通过表达式匹配需要增强的方法（如*Service.*(..)）。
2. 增强（Advice）编写：定义横切逻辑（如日志、事务）。
3. 代理生成：
   • 框架扫描Bean，匹配切点。
   • 对匹配的Bean，通过动态代理创建代理对象。
   • 将增强逻辑织入代理方法（如前置、后置、环绕通知）。
4. 容器管理：代理对象替代原始Bean被注入到其他组件中。

6. 关键区别：静态代理 vs 动态代理

• 静态代理：编译时确定，效率高但灵活性差。
• 动态代理：运行时生成，减少代码冗余，但需处理反射性能开销（现代优化后影响较小）。

7. 实际应用示例（Spring AOP）
Spring AOP默认使用JDK动态代理（针对接口）或CGLib（针对类）。通过@Aspect注解定义切面：

@Aspect
public class TransactionAspect {
    @Around("execution(* com.example.service.*.*(..))")
    public Object manageTransaction(ProceedingJoinPoint pjp) throws Throwable {
        // 开启事务
        Object result = pjp.proceed(); // 执行目标方法
        // 提交事务
        return result;
    }
}

总结：AOP通过代理模式将横切逻辑与业务解耦，动态代理是主流实现方式，平衡了灵活性与维护性。理解代理生成机制和织入过程是掌握AOP原理的关键。