实现自己的BeanFactory、AOP以及声明式事务

实现自己的BeanFactory                                                                  

在使用spring时，我们很少用"new"关键字创建对象，而是通过spring容器BeanFactory提供的getBean()方法得到对象：

BeanFactory ctx = new ClassPathXmlApplicationContext();

通过spring容器统一管理bean的创建，避免了代码中四处散落的"new"关键字，使我们能够统一管理对象的创建与销毁，本节将模仿spring创建一个自己版本的BeanFactory。首先我们定义一个Dao接口和实现，该接口提供一个方法用于保存Student：

public interface StudentDao {
	void saveStudent();
}

public class StudentDaoImpl implements StudentDao {
	public void saveStudent(){
		System.out.println("save success!");
	}
}

　　然后我们再创建一个service，该service将调用上面定义的Dao用于存储Student：

public class StudentService {
	private StudentDao stuDao;

	public void saveStudent() {
		stuDao.saveStudent();
	}

	public StudentDao getStuDao() {
		return stuDao;
	}

	public void setStuDao(StudentDao stuDao) {
		this.stuDao = stuDao;
	}
}

　　和spring一样，我们也需要一个xml文件用于定义bean对象的创建规则，该xml文件即为beans.xml，其内容如下：

<beans>
	<bean id="stuDao" class="dao.impl.StudentDaoImpl" />
	<bean id="stuService" class="service.StudentService">
		<property name="stuDao" bean="stuDao"/>
	</bean>
</beans>

　　现在，两个JavaBean对象已经定义好了，分别是：StudentDaoImpl和StudentService，beans.xml文件也定义好了，现在我们需要定义一个工厂(Factory)，该Factory将根据beans.xml定义的对象创建规则创建JavaBean，然后把创建的JavaBean保存起来，并提供一个getBean()方法以便用户获得这些JavaBean，这个工厂的接口与实现如下：

public interface BeanFactory {
	public Object getBean(String name);
}

public class ClassPathXmlApplicationContext implements BeanFactory {
	private Map<String, Object> beans = new HashMap<String, Object>();

	public ClassPathXmlApplicationContext() {
		try {
			SAXBuilder sb = new SAXBuilder();
			Document doc = (Document) sb.build(this.getClass().getClassLoader()
					.getResourceAsStream("beans.xml"));
			Element root = doc.getRootElement();

			List<Element> list = (List<Element>) root.getChildren("bean");
			for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
				Element element = (Element) list.get(i);
				String id = element.getAttributeValue("id");
				String clazz = element.getAttributeValue("class");
				Object o = Class.forName(clazz).newInstance();
				beans.put(id, o);

				for (Element element2 : (List<Element>) element
						.getChildren("property")) {
					String name = element2.getAttributeValue("name");
					String bean = element2.getAttributeValue("bean");
					Object beanObject = beans.get(bean);
					String methodName = "set"
							+ name.substring(0, 1).toUpperCase()
							+ name.substring(1);
					Method m = o.getClass().getMethod(methodName,
							beanObject.getClass().getInterfaces()[0]);
					m.invoke(o, beanObject);
				}
			}
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}

	@Override
	public Object getBean(String name) {
		return beans.get(name);
	}
}

　　可以看到，在ClassPathXmlApplicationContext的构造函数中，我们读取并解析xml文件，然后创建对象，并把对象保存在一个HashMap中，ClassPathXmlApplicationContext类的getBean方法传入一个bean name，然后我们在map中查找name对应对象并返回。

最后，我们创建一个测试类，用于测试我们编写的代码是否正确：

public class Test {
	public static void main(String[] args) {
		BeanFactory ctx = new ClassPathXmlApplicationContext();
		StudentService s = (StudentService) ctx.getBean("stuService");
		s.saveStudent();
	}
}

　　至此，一个简单的BeanFactory实现了，这个BeanFactory的实现使用到了xml解析技术和反射技术。

实现自己的AOP                                                                           

AOP，即面向方面编程，主要用于把日志记录，性能统计，异常处理等非业务逻辑代码从业务逻辑代码中分离出来。下面我们通过Java动态代理实现自己的AOP功能，这个例子会在方法启动前和启动后打印当前时间，并计算方法耗时。首先我们定义一个Advice接口和实现，该接口定义了方法调用前和方法调用后的行为：

public interface Advice {
	void beforeMethod(Method method);
	void afterMethod(Method method);
}

public class MyAdvice implements Advice {
	long beginTime = 0;
	public void beforeMethod(Method method) {
		System.out.println("before time: " + System.currentTimeMillis());
		beginTime = System.currentTimeMillis();
	}

	public void afterMethod(Method method) {
		System.out.println("after time: " + System.currentTimeMillis());
		long endTime = System.currentTimeMillis();
		System.out.println(method.getName() + " running time of " + (endTime - beginTime));

	}
}

然后我们定义一个xml文件，在该xml文件中定义了一个bean，这个bean有一个属性"advice"：

<beans>
	<bean id="testObject" class="java.util.ArrayList">
		<property advice="aoptest.MyAdvice"/>
	</bean>
</beans>

　　最后我们还是定义一个BeanFactory，该BeanFactory会解析这个xml文件：

public class BeanFactory {
	private Map<String, Object> beans = new HashMap<String, Object>();

	public BeanFactory() {
		try {
			SAXBuilder sb = new SAXBuilder();
			Document doc = (Document) sb.build(this.getClass().getClassLoader()
					.getResourceAsStream("aop.xml"));
			Element root = doc.getRootElement();

			List<Element> list = (List<Element>) root.getChildren("bean");
			for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
				Element element = (Element) list.get(i);
				String id = element.getAttributeValue("id");
				String clazz = element.getAttributeValue("class");
				Object target = Class.forName(clazz).newInstance();

				for (Element element2 : (List<Element>) element
						.getChildren("property")) {
					String adviceStr = element2.getAttributeValue("advice");
					MyAdvice advice = (MyAdvice) Class.forName(adviceStr)
							.newInstance();
					beans.put(id, getProxy(advice, target));
				}
			}
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}

	public Object getProxy(final MyAdvice advice, final Object target) {
		Object result = Proxy.newProxyInstance(target.getClass()
				.getClassLoader(), target.getClass().getInterfaces(),
				new InvocationHandler() {

					public Object invoke(Object proxy, Method method,
							Object[] args) throws Throwable {
						advice.beforeMethod(method);
						Object retVal = method.invoke(target, args);
						advice.afterMethod(method);
						return retVal;
					}
				});
		return result;
	}

	public Object getBean(String name) {
		return beans.get(name);
	}
}

　　注意，这个beanFactory的实现，在最后调用beans.put(id, getProxy(advice, target))方法时，存入map中的是一个代理对象，并不是xml中定义的原生方法。最后，我们编写一个测试类：

public class Test {
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		Object bean = new BeanFactory().getBean("testObject");
		((Collection) bean).add(12);
	}
}

　　在该测试类中，我们先从BeanFactory中得到bean，再调用bean上的add方法，该测试类的输出如下：

before time: 1416066155411
after time: 1416066155411
add running time of 0

　　可以看到，如同我们预想的，在方法开始前打印了一下当前时间，在方法结束后又打印了时间，最后计算出了方法耗时，使用AOP的方法统计计算耗时，可以避免把统计代码与业务代码耦合在一起，可以方便统计代码的复用。

实现自己的声明式事务                                                                  

声明式事务可以让我们从复杂的事务处理中得到解脱，使我们再也不需要在与事务相关的方法中处理大量的try...catch...finally代码，这章我们将实现自己的声明式事务，使用到的技术是上一章节介绍的aop技术。首先我们定义一个JdbcUtils类，该类有一个方法:getConnection，该方法会返回一个JDBC连接：

public final class JdbcUtils {
	public static Connection conn = null;
	public static boolean autoCommit = true;

	static {
		try {
			Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
			conn = DriverManager.getConnection(
					"jdbc:mysql://localhost:3306/temp", "root", "");
		} catch (Exception e) {
			throw new ExceptionInInitializerError(e);
		}
	}

	private JdbcUtils() {
	}

	public static Connection getConnection() throws SQLException {
		conn.setAutoCommit(autoCommit);
		return conn;
	}
}

　　注意，该类还包含一个autoCommit的静态布尔属性，在返回Connection之前会用该属性定义是否自动提交。然后，我们定义一个类用于数据库操作：

public interface UserDao {
	void save1() throws Exception;
	void save2() throws Exception;
}

public class UserDaoImpl implements UserDao {
	public void save1() throws Exception {
		Connection conn = JdbcUtils.getConnection();
		Statement stmt = conn.createStatement();
	    stmt.executeUpdate("insert into user(name, birthday, money) values('save1', '1984-10-11', 87446)");
	}

	public void save2() throws Exception {
		Connection conn = JdbcUtils.getConnection();
		Statement stmt = conn.createStatement();
	    stmt.executeUpdate("insert into user(name, birthday, money) values('save2', '1984-10-11', 87446)");
		throw new RuntimeException("qq");
	}
}

接着，我们定义一个Advice，该Advice在方法调用前把autoCommit设置为false，方法执行完成之后commit方法，如果捕捉到异常就回滚事务，最后再把autoCommit设置为true：

public class MyAdvice{
	public void beforeMethod(Method method) {
		JdbcUtils.autoCommit = false;
	}

	public void afterMethod(Method method) throws Exception {
		JdbcUtils.conn.commit();
	}

	public void finallyMethod(Method method) {
		JdbcUtils.autoCommit = true;
	}

	public void onException(Method method) throws SQLException {
		JdbcUtils.conn.rollback();
	}
}

　　然后，我们定义一个xml文件，把bean和advice关系注册一下：

<beans>
	<bean id="testObject" class="test.UserDaoImpl">
		<property advice="aopframework.MyAdvice"/>
	</bean>
</beans>

　　最后，定义BeanFactory解析xml文件，这段代码的内容和第二节代码十分相似，只有一点区别，在创建代理时候套上了try-catch-finally以便进行事务回滚：

public class BeanFactory {
	private Map<String, Object> beans = new HashMap<String, Object>();

	public BeanFactory() {
		try {
			SAXBuilder sb = new SAXBuilder();
			Document doc = (Document) sb.build(this.getClass().getClassLoader()
					.getResourceAsStream("aop.xml"));
			Element root = doc.getRootElement();

			List<Element> list = (List<Element>) root.getChildren("bean");
			for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
				Element element = (Element) list.get(i);
				String id = element.getAttributeValue("id");
				String clazz = element.getAttributeValue("class");
				Object target = Class.forName(clazz).newInstance();

				for (Element element2 : (List<Element>) element
						.getChildren("property")) {
					String adviceStr = element2.getAttributeValue("advice");
					MyAdvice advice = (MyAdvice) Class.forName(adviceStr)
							.newInstance();
					beans.put(id, getProxy(advice, target));
				}
			}
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}

	public Object getProxy(final MyAdvice advice, final Object target) {
		Object result = Proxy.newProxyInstance(target.getClass()
				.getClassLoader(), target.getClass().getInterfaces(),
				new InvocationHandler() {

					public Object invoke(Object proxy, Method method,
							Object[] args) throws Throwable {
						Object retVal = null;
						try {
							advice.beforeMethod(method);
							retVal = method.invoke(target, args);
							advice.afterMethod(method);
						} catch (Exception e) {
							advice.onException(method);
						} finally {
							advice.finallyMethod(method);
						}
						return retVal;
					}
				});
		return result;
	}

	public Object getBean(String name) {
		return beans.get(name);
	}
}

　　测试代码与第二节代码一致：

public class AopFrameworkTest {
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		Object bean = new BeanFactory().getBean("testObject");
		((UserDao) bean).save1();
		((UserDao) bean).save2();
	}
}

　　运行后，在数据库查看，可以发现只有save1方法插入的数据生效了，save2未能插入数据。回头看看我们的设计，我们发现，我们把事务处理相关的代码放到了统一的地方，避免了与业务代码耦合，只需在配置文件中配置哪些方法需要事务支持，哪些不需要事务支持，大大简化了代码复杂度。