Dubbo-SPI和AOP的前世今生

本篇是 spi 的第四篇,本篇讲解的是 spi 中增加的 AOP ,还是和上一篇一样,我们先从大家熟悉的spring引出AOP.

AOP 是老生常谈的话题了,思想都不会是一蹴而就的.比如架构设计从 All in One 到 SOA 也是一个逐步演进的过程,所以本篇也讲讲这个AOP的思想演进过程.

插播面试题

• 你提到了dubbo中spi也增加了 AOP ,那你讲讲这用到了什么设计模式,dubbo又是如何做的.

直入主题

假如我们就以 AOP 最常用的场景 事务 来说,我们最初的做法是怎么样的?

简单做法

public class EmployeeServiceImpl implements IEmployeeService {

    private TransactionManager txManager;

    @Override
    public void save() {
        try {
            txManager.begin();
            System.out.println("保存操作");
            txManager.commit();
        }catch (Exception e){
            txManager.rollback();
            e.printStackTrace();
        }
    }

    @Override
    public void update() {
        try {
            txManager.begin();
            System.out.println("更新操作");
            txManager.commit();
        }catch (Exception e){
            txManager.rollback();
            e.printStackTrace();
        }
    }
}
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这些代码存在的问题就很明显了,比如

• 处理事务的代码大量重复
• 根据责任分离思想,在业务方法中,只需要处理业务功能,不该处理事务.

优化代码我们第一个想到的是设计模式,那么我们进入如下的优化

装饰设计模式

public class APP {

    @Test
    public void testSave() throws Exception {
        IEmployeeService service = new EmployeeServiceImplWapper(new TransactionManager(),
                new EmployeeServiceImpl());
        service.save();
    }

    @Test
    public void testUpdate() throws Exception {
        IEmployeeService service = new EmployeeServiceImplWapper(new TransactionManager(),
                new EmployeeServiceImpl());
        service.update();
    }
}
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通过装饰设计模式,我们解决了上面遇到的两个问题,但是同时也引出了新的问题,在客户端我们暴露了真实的对象 EmployeeServiceImpl ,这样就很不安全,那么我们可不可以把真实对象隐藏起来,让使用者看不到呢?那么我们进一步优化

静态代理

通过这种方式,真实对象对使用者进行了一定的隐藏,但是又引出了新的问题

• 如果需要代理的方法很多,则每一种都要处理.比如图中只处理了 save 方法,万一有很多方法,则需要处理很多次
• 接口新增了方法后,除了所有实现类需要实现这个方法外,所有代理类也需要实现此方法( EmployeeServiceImpl 和 EmployeeServiceImplProxy 都要改动),增加了代码的维护难度
• 代理对象的某个接口只服务于某一种类型的对象,比如 EmployeeServiceImplProxy 是只给 IEmployeeService 接口服务的,假如我新增了一个 IRoleService ,又要搞一个 RoleServiceImplProxy ,增加了维护难度

鉴于以上问题,我们能否再优化一下呢?答案是可以的

动态代理

动态代理类是在程序运行期间由JVM通过反射等机制动态的生成的,所以不存在代理类的字节码文件.代理对象和真实对象的关系是在程序运行事情才确定的.

动态代理的方式和区别我们前面有讲过,这里就简单演示一下jdk动态代理

@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
@ContextConfiguration
public class JDKProxyTest {

    @Autowired
    private TransactionManagerInvocationHandle handle;

    @Test
    public void testSave() throws Exception {
        IEmployeeService service = handle.getProxyObject();
        service.save();
    }

    @Test
    public void testUpdate() throws Exception {
        IEmployeeService service = handle.getProxyObject();
        service.update();
    }
}
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public class TransactionManagerInvocationHandle implements InvocationHandler {

    @Setter
    private TransactionManager txManager;
    @Setter
    private Object target;//真实对象

    //生成代理对象
    //泛型只是为了调用时不用强转,如果用Object的话调用时需要强转
    public <T> T getProxyObject() {
        return (T) Proxy.newProxyInstance(this.getClass().getClassLoader(),//类加载器
                target.getClass().getInterfaces(),//为哪些接口做代理(拦截什么方法)
                this);//为哪个类监听增强操作的方法(把这些方法拦截到哪里处理)
    }

    //如何做增强操作(被拦截的方法在这里增强处理)
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {

        Object obj = null;

        try {
            txManager.begin();
            //原封不动调用之前的方法
            obj = method.invoke(target, args);
            txManager.commit();
            return obj;
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            txManager.rollback();
        }

        return obj;
    }
}
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这样,对于使用者来说,就无需再关心事务的逻辑.当然这个还需要 getProxyObject 获取动态代理对象是不是还是太麻烦,那如何不调用 getProxyObject 就无声无息的注入动态代理对象呢?可以观看之前的 dubbo源码解析-简单原理、与spring融合

dubbo-spi-aop

看了这么多演进的过程,是不是还是没有看到 dubbo 源码的影子?因为 dubbo 在做 spi 的设计的时候,也是有一个演进和优化的过程的.我们来看看dubbo是怎么做的

//dubbo spi中的aop
instance = injectExtension((T) wrapperClass.getConstructor(type).newInstance(instance));
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下面引用文档介绍

ExtensionLoader 在加载扩展点时，如果加载到的扩展点有拷贝构造函数，则判定为扩展点 Wrapper 类。

Wrapper类内容：

package com.alibaba.xxx;

import com.alibaba.dubbo.rpc.Protocol;

public class XxxProtocolWrapper implemenets Protocol {
    Protocol impl;

    public XxxProtocol(Protocol protocol) { impl = protocol; }

    // 接口方法做一个操作后，再调用extension的方法
    public void refer() {
        //... 一些操作
        impl.refer();
        // ... 一些操作
    }

    // ...
}
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通过 Wrapper 类可以把所有扩展点公共逻辑移至 Wrapper 中。新加的 Wrapper 在所有的扩展点上添加了逻辑，有些类似 AOP，即 Wrapper 代理了扩展点。

看到这里可能发现,dubbo里面的 spi 增加的 aop ,其实就是装饰者设计模式.但是从上面的演进中我们发现,装饰者 设计模式 还是有很多弊端的,后面是逐步演进,最后到达动态代理.那dubbo又是如何处理这个弊端逐步演进的?

dubbo里面有个概念叫 扩展点自适应 ,也就是给接口注入拓展点是一个 Adaptive 实例,直到方法执行时,才决定调用的是哪一个拓展点的实现.这个在下一篇的 Adaptive 会详细介绍,本篇其实也是下一篇的启蒙篇.

敲黑板划重点-小技巧

既然本篇提到了spring的aop,那么这里插播一个小技巧,Spring的 AOP 增强方式一共有5种,分别为

面试的时候也会问到5种增强方式,但是很多同学都是说,我每天都在加班,哪有时间记这些.但是其实如果你理解他的设计思想,那么就可以"理解性记忆",以后想忘都忘不掉.

//环绕
try {
    //前置
    System.out.println("=====");
    //后置
}catch (Exception e){
    //异常
}finally {
    //最终
}
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其实他这5种方式就是根据 try-catch-finally 的模型来设计的,只要你记住了这个设计的思想,自然不会忘记这5种方式,这也是我之前反复强调的,理解透原理和设计思想,很多东西都是一通百通的.

写在最后

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