Java下的框架编程(反射,泛型,元数据,CGLib,代码动态生成,AOP,动态语言嵌入)

Java 虽然没有动态语言般暴起，但仍然天连天，水接水的生出好多框架技术---反射(reflection)，泛型(generics)，元数据(annotation)，proxies(proxy/cglib)，代码动态生成(asm)，AOP(aspectJ)，动态语言嵌入(groovy/javascript/beanshell)。面对着这些，我们像一夜暴富的农企，有点手足无措的样子。

反射是一种让框架能够根据 "以字符串形式存在的信息" 来调用对象的属性和函数的技术，是Java对C++最大的进步之一---让框架编程真正走向平民化。MFC年代，无论侯捷如何深入浅出，还在念大学的我就是搞不懂那些注册"消息--函数映射"的魔法宏。

不过Java的反射也就是对着C++比较自豪而以，因为C#,Ruby,Python甚至php都标配了反射的功能。而且，人家的反射语法都是内嵌在基础Object类的，拿最弱的php来看：

$func_name="helloworld";
$foo->$func_name;

而Java，却搞出了Class，Methed, Field，Constructor这么一大堆类出来。本来这是Java设计师很严谨，很cool的体现，问题是它居然不提供一种集成的简便的写法......相同的情形还出现在Java的I/O 类库里。
微软这方面就做得好些，懂得讨好开发人员。

因为Java的无情，就搞得大家的项目里要自制BeanUtils了。幸亏Apache Jakarta Commons 已经做了一个比较好的，可以直接使用--以前写的介绍文章。
另外Spring也做了一个。

闲得没事做的，还可以emule一本〈Relection in action〉回来看。

而C++下面的"反射"，见我偶像di文章。另还有一个比较BT的C++框架叫ACDK的，把自己整得和Java很像，有反射和垃圾收集，甚至和JSDK差不多的线程，Unicode，I/O，网络，XML API。可惜的是，即使到了C++0x, B大叔还是不准备在语言级支持反射。

反射、Proxy和元数据是Java最强的三个特征，再加上CGLib (Code Generation Library)和ASM，使得Java虽然没有Ruby，Python般后生可畏，一样能做出强悍的框架。
Proxy可以看作是微型的AOP，明白提供了在继承和委托之外的第三个代码封装途径，只要有足够的想象力，可以做得非常好玩，Spring的源码里用Proxy就用得很随便，看得我非常眼红。可惜Proxy必须基于接口。因此Spring的做法，基于接口的用proxy,否则就用cglib。AOP么，一般小事非compoent一级的就不麻烦AspectJ出手了。

cglib的Enhancer说起来神奇，用起来一页纸不到就讲完了。
它的原理就是用Enhancer生成一个原有类的子类，并且设置好callback到proxy， 则原有类的每个方法调用都会转为调用实现了MethodInterceptor接口的proxy的intercept() 函数：

public Object intercept(Object o,Method method,Object[] args,MethodProxy proxy)

在intercept()函数里，你可以在执行Object result=proxy.invokeSuper(o,args);来执行原有函数，在执行前后加入自己的东西，改变它的参数值，也可以瞒天过海，完全干别的。说白了，就是AOP中的around advice。

AOP没有出现以前，该领域经典的设计模式是Decorator，像Java IO Stream的设计就是如此.不过，如果为每个DAO, 每个方法的写Decorator函数会写死人的，所以用上cglib的好处是一次过拦截所有方法。

另外，cglib除了Enhancer之外，还有BulkBean和Transform，都是Hibernate持久化的基础，但文档贫乏，一时还没去看怎么用。

1.AOP里讲了一百遍阿一百遍的log aspect在cglib是这样做的:

   public class LogDAOProxy implements MethodInterceptor
   {
       private Logger log=Logger.getLogger(LogDAOProxy.class);
       private Enhancer enhancer=new Enhancer();
        //返回DAO的子类
       public Object getDAO(Class clz)
       {
           enhancer.setSuperclass(clz);
           enhancer.setCallback(this);
           return enhancer.create();
       }
       //默认的拦截方法
      public Object intercept(Object o,Method method,Object[] args,MethodProxy proxy) throws Throwable
      {
           log.info("调用日志方法"+method.getName());
           Object result=proxy.invokeSuper(o,args);
           return result;
      }
   }

应用的代码:

    LogDAOProxy proxy = new LogDAOProxy();
    GoodsDAO  dao = (GoodsDAO)proxy.getDAO(GoodsDAO.class);
    dao.insert(goods);

2.而在Spring的管理下应该略加修改的高级Decorator
   上面的例子用return enhancer.create();创建子类实例，但在Spring管理下，一些Bean的实例必须由Spring来创建和管理，而不由enhancer来创建的。所以我对上述用法略加修改，使它真正当一个Proxy的角色，请对比黑体字的部分

  public class LogDAOProxy implements MethodInterceptor
  {
       private Logger log=Logger.getLogger(LogDAOProxy.class);
       private Object dao=null;
       private Enhancer enhancer=new Enhancer();
        //返回DAO的子类
       public Object getDAO(Class clz,Object dao)
       {
           this.dao = dao;
           enhancer.setSuperclass(clz);
           enhancer.setCallback(this);
           return enhancer.create();
       }      
       //默认的拦截方法
      public Object intercept(Object o,Method method,Object[] args,MethodProxy proxy) throws Throwable
      {
           log.info("调用日志方法"+method.getName());
           Object result=proxy.invoke(dao, args);
           return result;
      }
  }

可见，原来模式里在getDao()时由enhancer创建dao，而 调用intercept时则将enhancer创建的dao以Object o参数传回。
而新模式里，dao在getDao()时从外面传入，enhancer.create()返回的是一个proxy. 而调用intercept时，实际会用之前传入的dao进行操作，而忽略Object o参数传入的proxy.

有点遗憾, intercept函数里MethodProxy的Signature是固定的 , 即客户如果调用foo(String),你不可以用proxy.invoke偷换成foo(String,String);