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Android AOP介绍及实现原理,小码农也有大梦想

//带有DebugLog注解的所有类

@Pointcut(“within(@com.example.aoplib.DebugLog *)”)

public void withinAnnotatedClass() {}

//在带有DebugLog注解的所有类,除去synthetic修饰的方法

@Pointcut(“execution(!synthetic * *(…)) && withinAnnotatedClass()”)

public void methodInsideAnnotatedType() {}

//在带有DebugLog注解的所有类,除去synthetic修饰的构造方法

@Pointcut(“execution(!synthetic *.new(…)) && withinAnnotatedClass()”)

public void constructorInsideAnnotatedType() {}

//在带有DebugLog注解的方法

@Pointcut(“execution(@com.example.aoplib.DebugLog * *(…)) || methodInsideAnnotatedType()”)

public void method() {}

//在带有DebugLog注解的构造方法

@Pointcut(“execution(@com.example.aoplib.DebugLog *.new(…)) || constructorInsideAnnotatedType()”)

public void constructor() {}

}

上面代码的注释中,已经说明了每个PointCut的意义,也就是说,AspectJ会去寻找带有@DebugLog注解的类,或者带有@DebugLog注解的方法和构造方法。

接着是定义Advice:

@Around(“method() || constructor()”)

public Object logAndExecute(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable {

//执行方法前,做些什么

enterMethod(joinPoint);

long startNanos = System.nanoTime();

//执行原方法

Object result = joinPoint.proceed();

long stopNanos = System.nanoTime();

long lengthMillis = TimeUnit.NANOSECONDS.toMillis(stopNanos - startNanos);

//执行方法后,做些什么

exitMethod(joinPoint, result, lengthMillis);

return result;

}

这些代码,和Hugo中的一模一样,我将其抽取,构成一个简单的library,叫做aoplib,看下图:

这里写图片描述

四、Android AOP实现原理全解析


我们本博客的重点是了解清楚AOP的整个实现流程,是直接使用的别人的代码,代码也是在别人的博客中直接下载的,地址如下:

使用AspectJ在Android中实现Aop

Activity就一个,运行时就直接调用TestMain.TestAll()日志打印。我们先来看一下作者分module的用意。整个project分为aoplib、app、buildsrc、libinlib、testlib五个module,各module的意思应该也比较清楚,aoplib就是实现AOP功能的模块,app是本项目的启动模块,buildsrc是用来构建项目的模块,libinlib中作者只提供了一个TestLog类,而且只有一个方法,目的是用来测试AOP功能的,最后一个testlib是作者实现自己意图的模块,所有的测试类都是在这里的。我们要分析的重点就是aoplib和testlib这两个module了。

我们从程序的运行过程来一步步分析,首先看一下MainActivity类的onCreate方法,请注意,作者为这个方法上加了一个@DebugLog注解,@DebugLog注解是自己实现的,实现代码如下,非常简单:

package com.example.aoplib;

import java.lang.annotation.Retention;

import java.lang.annotation.Target;

import static java.lang.annotation.ElementType.CONSTRUCTOR;

import static java.lang.annotation.ElementType.METHOD;

import static java.lang.annotation.ElementType.TYPE;

import static java.lang.annotation.RetentionPolicy.CLASS;

@Target({TYPE, METHOD, CONSTRUCTOR})

@Retention(CLASS)

public @interface DebugLog {

}

从这个注释接口的定义上,我们可以看到,它的目标是使用在TYPE(接口、类、枚举、注解),METHOD(方法),CONSTRUCTOR(构造函数)三种类型上的,当前就是使用在MainActivity的onCreate方法上的。我们可以来看一下使用Aspect编译后的MainActivity的class文件:

这里写图片描述

从这里大家可以非常清楚的看到,MainActivity的onCreate方法已经被替换了,它是按照Aspect编译规则生成的,我们可以再来看看其他带有@DebugLog注解的类或者方法对应生成的class文件,比如TestMethodClass类的class文件,整个文件代码如下:

public class TestMethodClass {

public TestMethodClass() {

(new Thread() {

@DebugLog

public void run() {

JoinPoint var2 = Factory.makeJP(ajc$tjp_0, this, this);

Hugo var10000 = Hugo.aspectOf();

Object[] var3 = new Object[]{this, var2};

var10000.logAndExecute((new TestMethodClass 1 1 1AjcClosure1(var3)).linkClosureAndJoinPoint(69648));

}

static {

ajc$preClinit();

}

}).start();

}

@DebugLog

public void spendTime1ms() {

JoinPoint var2 = Factory.makeJP(ajc$tjp_0, this, this);

Hugo var10000 = Hugo.aspectOf();

Object[] var3 = new Object[]{this, var2};

var10000.logAndExecute((new TestMethodClass$AjcClosure1(var3)).linkClosureAndJoinPoint(69648));

}

@DebugLog

public static void spendTime2ms() {

JoinPoint var1 = Factory.makeJP(ajc$tjp_1, (Object)null, (Object)null);

Hugo var10000 = Hugo.aspectOf();

Object[] var2 = new Object[]{var1};

var10000.logAndExecute((new TestMethodClass$AjcClosure3(var2)).linkClosureAndJoinPoint(65536));

}

@DebugLog

public final void spendTime3ms() {

JoinPoint var2 = Factory.makeJP(ajc$tjp_2, this, this);

Hugo var10000 = Hugo.aspectOf();

Object[] var3 = new Object[]{this, var2};

var10000.logAndExecute((new TestMethodClass$AjcClosure5(var3)).linkClosureAndJoinPoint(69648));

}

static {

ajc$preClinit();

}

}

在这个class文件中,我们可以看到,run()、spendTime1ms()、spendTime2ms()、spendTime3ms()几个方法全部都是这样样式,每个方法一共四句,第一句,构建一个切点JoinPoint,第二句调用Hugo.aspectOf()获取我们自己定义的Aspect处理类,第三句构造参数数组Object[],第四句调用当前类的相应方法。看到这里我们基本就明白AOP的原理了,它就是利用我们自己实现的一个注解,将所有的切点集中在一个地方处理的,这样,就可以把多个切点放在一起统一处理了,非常的方便!

下面我们就来分析一个方法的执行过程,此项目中其他方法的实现是完全一样的,我们就以TestMethodClass类的spendTime1ms()为例来展开我们的分析,在编译完的class文件中,首先构造一个JoinPoint切点,Factory.makeJP()方法的实现就是使用传入的参数直接构造一个JoinPointImpl对象,第二句就是获取当前的Aspect处理类对象Hugo,此类必须要带有@Aspect注解,第三句就是构造方法执行的数组对象,第四句执行Aspect处理类的入口方法logAndExecute,Hugo类的完整代码如下:

@Aspect

public class Hugo {

@Pointcut(“within(@com.example.aoplib.DebugLog *)”)

public void withinAnnotatedClass() {}

@Pointcut(“execution(!synthetic * *(…)) && withinAnnotatedClass()”)

public void methodInsideAnnotatedType() {}

@Pointcut(“execution(!synthetic *.new(…)) && withinAnnotatedClass()”)

public void constructorInsideAnnotatedType() {}

@Pointcut(“execution(@com.example.aoplib.DebugLog * *(…)) || methodInsideAnnotatedType()”)

public void method() {}

@Pointcut(“execution(@com.example.aoplib.DebugLog *.new(…)) || constructorInsideAnnotatedType()”)

public void constructor() {}

@Around(“method() || constructor()”)

public Object logAndExecute(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable {

enterMethod(joinPoint);

long startNanos = System.nanoTime();

Object result = joinPoint.proceed();

long stopNanos = System.nanoTime();

long lengthMillis = TimeUnit.NANOSECONDS.toMillis(stopNanos - startNanos);

exitMethod(joinPoint, result, lengthMillis);

return result;

}

private static void enterMethod(JoinPoint joinPoint) {

CodeSignature codeSignature = (CodeSignature) joinPoint.getSignature();

Class<?> cls = codeSignature.getDeclaringType();

String methodName = codeSignature.getName();

String[] parameterNames = codeSignature.getParameterNames();

Object[] parameterValues = joinPoint.getArgs();

StringBuilder builder = new StringBuilder("\u21E2 ");

builder.append(methodName).append(’(’);

for (int i = 0; i < parameterValues.length; i++) {

if (i > 0) {

builder.append(", ");

}

builder.append(parameterNames[i]).append(’=’);

builder.append(Strings.toString(parameterValues[i]));

}

builder.append(’)’);

if (Looper.myLooper() != Looper.getMainLooper()) {

builder.append(" [Thread:"").append(Thread.currentThread().getName()).append(""]");

}

Log.v(asTag(cls), builder.toString());

if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.JELLY_BEAN_MR2) {

final String section = builder.toString().substring(2);

Trace.beginSection(section);

}

}

private static void exitMethod(JoinPoint joinPoint, Object result, long lengthMillis) {

if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.JELLY_BEAN_MR2) {

Trace.endSection();

}

Signature signature = joinPoint.getSignature();

Class<?> cls = signature.getDeclaringType();

String methodName = signature.getName();

boolean hasReturnType = signature instanceof MethodSignature

&& ((MethodSignature) signature).getReturnType() != void.class;

StringBuilder builder = new StringBuilder("\u21E0 ")

.append(methodName)

.append(" [")

.append(lengthMillis)

.append(“ms]”);

if (hasReturnType) {

结语

  • 现在随着短视频,抖音,快手的流行NDK模块开发也显得越发重要,需要这块人才的企业也越来越多,随之学习这块的人也变多了,音视频的开发,往往是比较难的,而这个比较难的技术就是NDK里面的技术。
  • 音视频/高清大图片/人工智能/直播/抖音等等这年与用户最紧密,与我们生活最相关的技术一直都在寻找最终的技术落地平台,以前是windows系统,而现在则是移动系统了,移动系统中又是以Android占比绝大部分为前提,所以AndroidNDK技术已经是我们必备技能了。
  • 要学习好NDK,其中的关于C/C++,jni,Linux基础都是需要学习的,除此之外,音视频的编解码技术,流媒体协议,ffmpeg这些都是音视频开发必备技能,而且
  • OpenCV/OpenGl/这些又是图像处理必备知识,下面这些我都是当年自己搜集的资料和做的一些图,因为当年我就感觉视频这块会是一个大的趋势。所以提前做了一些准备。现在拿出来分享给大家。

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流媒体协议,ffmpeg这些都是音视频开发必备技能,而且

  • OpenCV/OpenGl/这些又是图像处理必备知识,下面这些我都是当年自己搜集的资料和做的一些图,因为当年我就感觉视频这块会是一个大的趋势。所以提前做了一些准备。现在拿出来分享给大家。

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[外链图片转存中…(img-t8XQJUMD-1645159985917)]

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