Android切面编程知识点详解

作者：袖梨 2022-06-25

切面编程听起来可能有点陌生，不过现在越来越多的开发团队正在用上这种技术。

先说熟悉的面向对象编程 OOP，通常都是用各种对象/模块来负责具体的功能，互相之间尽量不耦合。

切面编程AOP(aspect-priented programming)是为了解决OOP中耦合无法解除的问题而产生的。

打个比方现在项目中有负责网络/数据存储/UI几个模块，每个模块都接入了另外一个Log模块。

虽然Log不属于前面三个的功能，但因为都接入了，所以他们在某种程度上就有了耦合，要修改Log模块的实现的时候会影响到其他三个模块的实现。

这篇文章用最简单的例子来描述AOP是怎么解决这种问题的。

(其实这是一篇AspectJ环境配置指南)

安装AspectJ

Android上的ApsectJ开发由几部分组成，AspectJ gradle插件，ApsectJ依赖，还有 AspectJ编译器。

首先安装AspectJ编译器很简单，就跟安装JAVA环境一样，

下载链接：http://www.eclipse.org/downloads/download.php?file=/tools/aspectj/aspectj-1.9.0.jar

目前最新的已经更新到1.9.1了。如果你电脑已经有JAVA环境的话直接运行这个jar包就行，

在安装完毕后需要配置环境变量到 aspectj的bin目录下，这里不赘述 

export PATH="$PATH:~/Library/Android/sdk/platform-tools"
export PATH="$PATH:/usr/local/opt/gradle/gradle-4.1/bin"
export PATH="$PATH:~/Library/Android/sdk/ndk-bundle"
export PATH="$PATH:~/Library/flutter/bin"
export PATH="$PATH:~/Library/kotlinc/bin"
export PATH="$PATH:~/Library/AspectJ/bin" <- AspectJ的PATH

配置完后运行 ajc -v 应该可以看到对应输出

AspectJ Compiler 1.9.0 (1.9.0 - Built: Monday Apr 2, 2018 at 18:52:10 GMT)

配置Android Gradle增加AspectJ依赖

构建带AspectJ支持的Android App的流程是先按正常流程编译出 .class 文件后，再用 ajc 编译器在 .class文件中插入我们需要的代码。

首先需要把 AspectJ 依赖加到 gradle根目录中， 

buildscript {
  repositories {
    google()
    jcenter()
  }
  dependencies {
    classpath 'com.android.tools.build:gradle:3.1.2'
    classpath 'org.aspectj:aspectjtools:1.8.9' //Aspect
    classpath 'org.aspectj:aspectjweaver:1.8.9' //Aspect
  }
}

然后在项目app目录的build.gradle需要添加以下内容， 

apply plugin: 'com.android.application'
//+增加内容
import org.aspectj.bridge.MessageHandler
import org.aspectj.tools.ajc.Main
buildscript {
  repositories {
    mavenCentral()
  }
  dependencies {
    classpath 'org.aspectj:aspectjtools:1.8.9'
    classpath 'org.aspectj:aspectjweaver:1.8.9'
  }
}
repositories {
  mavenCentral()
}

final def log = project.logger
final def variants = project.android.applicationVariants
variants.all { variant ->
  if (!variant.buildType.isDebuggable()) {
    log.debug("Skipping non-debuggable build type '${variant.buildType.name}'.")
    return;
  }

  JavaCompile javaCompile = variant.javaCompile
  javaCompile.doLast {
    String[] args = ["-showWeaveInfo",
             "-1.8",
             "-inpath", javaCompile.destinationDir.toString(),
             "-aspectpath", javaCompile.classpath.asPath,
             "-d", javaCompile.destinationDir.toString(),
             "-classpath", javaCompile.classpath.asPath,
             "-bootclasspath", project.android.bootClasspath.join(File.pathSeparator)]
    MessageHandler handler = new MessageHandler(true);
    new Main().run(args, handler);
  }
}
//-增加内容

这段gradle脚本是在java编译完成后追加一个 acj 的编译流程，

MessageHandler 是 AspectJ Tools中的对象，用来接收参数然后进行 acj 编译的。

最后再把 dependencies依赖加上对AspectJ的支持就可以了， 

implementation 'org.aspectj:aspectjrt:1.9.0'

创建AspectJ代码

下面这部分代码看起来会一脸懵逼，不过目前先不用管具体的语法含义，

先跑起来环境，然后再结合理论慢慢在修改代码中感受就能快速的上手AOP了。

以一个HelloWorld为例子，我们的MainActivity中啥事情不干，只有基本的生命周期方法， 

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
  @Override
  protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState);
    setContentView(R.layout.activity_main);
  }

  @Override
  protected void onStart() {
    super.onStart();
  }

  @Override
  protected void onPause() {
    super.onPause();
  }

  @Override
  protected void onStop() {
    super.onStop();
  }

  @Override
  protected void onDestroy() {
    super.onDestroy();
  }
}

现在我们要写一个AspectJ类，这个类看起来会跟一般的Java类有点不同，可以理解为它只是用注解作为媒介，让ACJ编译器知道要去注入哪些方法。

这个类要做的事情是告诉ACJ编译器，要在MainActivity中的每个方法前面打印一行log，输出当前执行的是哪个方法， 

@Aspect
public class AspectTest {
  private static final String TAG = "AspectTest";

  @Pointcut("execution(* phoenix.com.helloaspectj.MainActivity.**(..))")
  public void executeAspectJ() {
  }

  @Before("executeAspectJ()")
  public void beforeAspectJ(JoinPoint joinPoint) throws Throwable {
    Log.d(TAG, "beforeAspectJ: injected -> " + joinPoint.toShortString());
  }
}

第一次接触AspectJ的看到这段代码有点摸不着头脑，解释一下几个注解的意思，

  • @Aspect: 告诉ACJ编译器这是个AspectJ类
  • @PointCut: PointCut是AspectJ中的一个概念，跟它一起的另一个概念是 JoinPoint，这两个概念一起描述要注入的切面
  • @Before: 表示要注入的位置，常用的有 Before/After/Around，分别表示在执行前，执行后，和取代原方法

这里@PointCut注解后的参数表示的意思是对 MainActivity中的所有方法进行注入，参数用的是正则匹配语法。

下面看看这段代码执行的结果

07-26 16:04:56.611 22823-22823/? D/AspectTest: beforeAspectJ: injected -> execution(MainActivity.onCreate(..))
07-26 16:04:56.661 22823-22823/? D/AspectTest: beforeAspectJ: injected -> execution(MainActivity.onStart())

看到虽然我们没有在MainActivity中写入log打印语句，但是通过AspectJ实现了，在MainActivity两个生命周期执行前插入了我们自己的log。

使用场景

AspectJ只是AOP的其中一种手段，类似的还有用 asm 去修改字节码。AOP之所以会有越来越多的人去了解，抽象上来说它可以非常好的去耦合。

高级点的可以用AOP来实现无痕埋点，数据收集，甚至修改SDK中动不了的代码。

上面的整个DEMO代码可以从GitHub上获取，后台回复"切面"就可以获取下载链接。

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