在Android項(xiàng)目中使用AspectJ的詳細(xì)攻詻
AOP
全稱“Aspect Oriented Programming”,面向切面編程，由于面向?qū)ο蟮乃枷胍蟾邇?nèi)聚，低耦合的風(fēng)格，使模塊代碼間的可見性變差，對(duì)于埋點(diǎn)，日志輸出等需求，就會(huì)變的十分復(fù)雜，如果手動(dòng)編寫代碼，入侵性很大，不利于擴(kuò)展，AOP應(yīng)運(yùn)而生。
AspectJ
AspectJ實(shí)際上是對(duì)AOP編程的實(shí)踐，目前還有很多的AOP實(shí)現(xiàn)，如ASMDex，但筆者選用的是AspectJ。
使用場景
當(dāng)我們需要在某個(gè)方法運(yùn)行前和運(yùn)行后做一些處理時(shí)，便可使用AOP技術(shù)。具體有：
- 統(tǒng)計(jì)埋點(diǎn)
- 日志打印/打點(diǎn)
- 數(shù)據(jù)校驗(yàn)
- 行為攔截
- 性能監(jiān)控
- 動(dòng)態(tài)權(quán)限控制
AOP（aspect-oriented programming），指的是面向切面編程。而AspectJ是實(shí)現(xiàn)AOP的其中一款框架，內(nèi)部通過處理字節(jié)碼實(shí)現(xiàn)代碼注入。
AspectJ從2001年發(fā)展至今，已經(jīng)非常成熟穩(wěn)定，同時(shí)使用簡單是它的一大優(yōu)點(diǎn)。至于它的使用場景，可以看本文中的一些小例子，獲取能給你啟發(fā)。
1.集成AspectJ
使用插件gradle-android-aspectj-plugin
這種方式接入簡單。但是此插件截止目前已經(jīng)一年多沒有維護(hù)了，考慮到AGP的兼容性，害怕以后無法使用。這里就不推薦了。（這里存在特殊情況，文章后面會(huì)提到。）
常規(guī)的Gradle 配置方式
這種方法相對(duì)配置會(huì)多一些，但相對(duì)可控。
首先在項(xiàng)目根目錄的build.gradle中添加：
classpath "com.android.tools.build:gradle:4.2.1" classpath 'org.aspectj:aspectjtools:1.9.6'
然后在app的build.gradle中添加：
dependencies {
...
implementation 'org.aspectj:aspectjrt:1.9.6'
}
import org.aspectj.bridge.IMessage
import org.aspectj.bridge.MessageHandler
import org.aspectj.tools.ajc.Main
final def log = project.logger
final def variants = project.android.applicationVariants
variants.all { variant ->
// 注意這里控制debug下生效，可以自行控制是否生效
if (!variant.buildType.isDebuggable()) {
log.debug("Skipping non-debuggable build type '${variant.buildType.name}'.")
return
}
JavaCompile javaCompile = variant.javaCompileProvider.get()
javaCompile.doLast {
String[] args = ["-showWeaveInfo",
"-1.8",
"-inpath", javaCompile.destinationDir.toString(),
"-aspectpath", javaCompile.classpath.asPath,
"-d", javaCompile.destinationDir.toString(),
"-classpath", javaCompile.classpath.asPath,
"-bootclasspath", project.android.bootClasspath.join(File.pathSeparator)]
log.debug "ajc args: " + Arrays.toString(args)
MessageHandler handler = new MessageHandler(true)
new Main().run(args, handler)
for (IMessage message : handler.getMessages(null, true)) {
switch (message.getKind()) {
case IMessage.ABORT:
case IMessage.ERROR:
case IMessage.FAIL:
log.error message.message, message.thrown
break
case IMessage.WARNING:
log.warn message.message, message.thrown
break
case IMessage.INFO:
log.info message.message, message.thrown
break
case IMessage.DEBUG:
log.debug message.message, message.thrown
break
}
}
}
}
在 module 使用的話一樣需要添加配置代碼（略有不同）：
dependencies {
...
implementation 'org.aspectj:aspectjrt:1.9.6'
}
import org.aspectj.bridge.IMessage
import org.aspectj.bridge.MessageHandler
import org.aspectj.tools.ajc.Main
final def log = project.logger
android.libraryVariants.all{ variant ->
if (!variant.buildType.isDebuggable()) {
log.debug("Skipping non-debuggable build type '${variant.buildType.name}'.")
return
}
JavaCompile javaCompile = variant.javaCompileProvider.get()
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)]
log.debug "ajc args: " + Arrays.toString(args)
MessageHandler handler = new MessageHandler(true)
new Main().run(args, handler)
for (IMessage message : handler.getMessages(null, true)) {
switch (message.getKind()) {
case IMessage.ABORT:
case IMessage.ERROR:
case IMessage.FAIL:
log.error message.message, message.thrown
break
case IMessage.WARNING:
log.warn message.message, message.thrown
break
case IMessage.INFO:
log.info message.message, message.thrown
break
case IMessage.DEBUG:
log.debug message.message, message.thrown
break
}
}
}
}
2.AspectJ基礎(chǔ)語法
Join Points
連接點(diǎn)，用來連接我們需要操作的位置。比如連接普通方法、構(gòu)造方法還是靜態(tài)初始化塊等位置，以及是調(diào)用方法外部還是調(diào)用方法內(nèi)部。常用類型有Method call、Method execution、Constructor call、Constructor execution等。
Pointcuts
切入點(diǎn)，是帶條件的Join Points，確定切入點(diǎn)位置。
| Pointcuts語法 | 說明 |
|---|---|
| execution(MethodPattern) | 方法執(zhí)行 |
| call(MethodPattern) | 方法被調(diào)用 |
| execution(ConstructorPattern) | 構(gòu)造方法執(zhí)行 |
| call(ConstructorPattern) | 構(gòu)造方法被調(diào)用 |
| get(FieldPattern) | 讀取屬性 |
| set(FieldPattern) | 設(shè)置屬性 |
| staticinitialization(TypePattern) | static 塊初始化 |
| handler(TypePattern) | 異常處理 |
execution和call的區(qū)別如下圖：
Pattern規(guī)則如下：
| Pattern | 規(guī)則（注意空格） |
|---|---|
| MethodPattern | [@注解] [訪問權(quán)限] 返回值類型 [類名.]方法名(參數(shù)) [throws 異常類型] |
| ConstructorPattern | [@注解] [訪問權(quán)限] [類名.]new(參數(shù)) [throws 異常類型] |
| FieldPattern | [@注解] [訪問權(quán)限] 變量類型 [類名.]變量名 |
| TypePattern | * 單獨(dú)使用事表示匹配任意類型，.. 匹配任意字符串，.. 單獨(dú)使用時(shí)表示匹配任意長度任意類型，+ 匹配其自身及子類，還有一個(gè) ... 表示不定個(gè)數(shù)。也可以使用&&，||，！進(jìn)行邏輯運(yùn)算。 |
- 上表中中括號(hào)為可選項(xiàng)，沒有可以不寫
- 方法匹配例子：
java.*.Date：可以表示java.sql.Date，也可以表示java.util.Date Test*：可以表示TestBase，也可以表示TestDervied java..*：表示java任意子類 java..*Model+：表示Java任意package中名字以Model結(jié)尾的子類，比如TabelModel，TreeModel 等
參數(shù)匹配例子：
(int, char)：表示參數(shù)只有兩個(gè)，并且第一個(gè)參數(shù)類型是int，第二個(gè)參數(shù)類型是char (String, ..)：表示至少有一個(gè)參數(shù)。并且第一個(gè)參數(shù)類型是String，后面參數(shù)類型不限. ..代表任意參數(shù)個(gè)數(shù)和類型 (Object ...)：表示不定個(gè)數(shù)的參數(shù)，且類型都是Object，這里的...不是通配符，而是Java中代表不定參數(shù)的意思
Advice
用來指定代碼插入到Pointcuts的什么位置。
| Advice | 說明 |
|---|---|
| @Before | 在執(zhí)行JPoint之前 |
| @After | 在執(zhí)行JPoint之后 |
| @AfterReturning | 方法執(zhí)行后，返回結(jié)果后再執(zhí)行。 |
| @AfterThrowing | 處理未處理的異常。 |
| @Around | 可以替換原代碼。如果需要執(zhí)行原代碼，可以使用ProceedingJoinPoint#proceed()。 |
After、Before 示例
這里我們實(shí)現(xiàn)一個(gè)功能，在所有Activity的onCreate方法中添加Trace方法，來統(tǒng)計(jì)onCreate方法耗時(shí)。
@Aspect // <-注意添加，才會(huì)生效參與編譯
public class TraceTagAspectj {
@Before("execution(* android.app.Activity+.onCreate(..))")
public void before(JoinPoint joinPoint) {
Trace.beginSection(joinPoint.getSignature().toString());
}
@After("execution(* android.app.Activity+.onCreate(..))")
public void after() {
Trace.endSection();
}
}
編譯后的class代碼如下：
可以看到經(jīng)過處理后，它并不會(huì)直接把 Trace 函數(shù)直接插入到代碼中，而是經(jīng)過一系列自己的封裝。如果想針對(duì)所有的函數(shù)都做插樁，AspectJ 會(huì)帶來不少的性能影響。
不過大部分情況，我們可能只會(huì)插樁某一小部分函數(shù)，這樣 AspectJ 帶來的性能影響就可以忽略不計(jì)了。
AfterReturning示例
獲取切點(diǎn)的返回值，比如這里我們獲取TextView，打印它的text值。
private TextView testAfterReturning() {
return findViewById(R.id.tv);
}
@Aspect
public class TextViewAspectj {
@AfterReturning(pointcut = "execution(* *..*.testAfterReturning())", returning = "textView") // "textView"必須和下面參數(shù)名稱一樣
public void getTextView(TextView textView) {
Log.d("weilu", "text--->" + textView.getText().toString());
}
}
編譯后的class代碼如下：
log打印：
使用@AfterReturning你可以對(duì)方法的返回結(jié)果做一些修改（注意是“=”賦值，String無法通過此方法修改）。
AfterThrowing示例
當(dāng)方法執(zhí)行出現(xiàn)異常，且異常沒有處理時(shí)，可以使用@AfterThrowing。比如下面的例子中，我們捕獲異常并上報(bào)（這里用log輸出實(shí)現(xiàn)）
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
testAfterThrowing();
}
private void testAfterThrowing() {
TextView textView = null;
textView.setText("aspectj");
}
}
@Aspect
public class ReportExceptionAspectj {
@AfterThrowing(pointcut = "call(* *..*.testAfterThrowing())", throwing = "throwable") // "throwable"必須和下面參數(shù)名稱一樣
public void reportException(Throwable throwable) {
Log.e("weilu", "throwable--->" + throwable);
}
}
編譯后的class代碼如下：
log打印：
這里要注意的是，程序最終還是會(huì)崩潰，因?yàn)樽詈髨?zhí)行了throw var3。如果你想不崩潰，可以使用@Around。
Around示例
接著上面的例子，我們這次直接try catch住異常代碼：
@Aspect
public class TryCatchAspectj {
@Pointcut("execution(* *..*.testAround())")
public void methodTryCatch() {
}
@Around("methodTryCatch()")
public void aroundTryJoinPoint(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable {
try {
joinPoint.proceed(); // <- 調(diào)用原代碼
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
編譯后的class代碼如下：
@Around 明顯更加靈活，我們可以自定義，實(shí)現(xiàn)"偷梁換柱"的效果，比如上面提到的替換方法的返回值。
3.進(jìn)階
withincode
withincode表示某個(gè)方法執(zhí)行過程中涉及到的JPoint，通常用來過濾切點(diǎn)。例如我們有一個(gè)Person對(duì)象：
public class Person {
private String name;
private int age;
public Person() {
this.name = "weilu";
this.age = 18;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
}
Person對(duì)象中有兩處set age的地方，如果我們只想讓構(gòu)造方法的生效，讓setAge方法失效，可以使用@Around("execution(* com.weilu.aspectj.demo.Person.setAge(..))")不過如果有更多處set age的地方，我們這樣一個(gè)個(gè)去匹配就很麻煩。
這里就可以考慮使用set這個(gè)Pointcuts：
public class FieldAspectJ {
@Around("set(int com.weilu.aspectj.demo.Person.age)")
public void aroundFieldSet(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable {
Log.e("weilu", "around->" + joinPoint.getTarget().toString() + "#" + joinPoint.getSignature().getName());
}
}
由于set(FieldPattern)的FieldPattern限制，不能指定參數(shù)，這樣會(huì)將所有的set age都切入：
這時(shí)就可以使用withincode添加過濾條件：
@Aspect
public class FieldAspectJ {
@Pointcut("!withincode(com.weilu.aspectj.demo.Person.new())")
public void invokePerson() {
}
@Around("set(int com.weilu.aspectj.demo.Person.age) && invokePerson()")
public void aroundFieldSet(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable {
Log.e("weilu", "around->" + joinPoint.getTarget().toString() + "#" + joinPoint.getSignature().getName());
}
}
結(jié)果如下：
還有一個(gè)within，它和withincode類似。不同的是，它的范圍是類，而withincode是方法。例如：within(com.weilu.activity.*)表示此包下任意的JPoint。
args
用來指定當(dāng)前執(zhí)行方法的參數(shù)條件。比如上一個(gè)例子中，如果需要指定第一個(gè)參數(shù)是int，后面參數(shù)不限。就可以這樣寫。
@Around("execution(* com.weilu.aspectj.withincode.Person.setAge(..)) && args(int,..)")
cflow
cflow是call flow的意思，cflow的條件是一個(gè)
pointcut
舉一個(gè)例子來說明一下它的用途，a方法中調(diào)用了b、c、d方法。此時(shí)要統(tǒng)計(jì)各個(gè)方法的耗時(shí)，如果按之前掌握的語法，我們最多需要寫四個(gè)Pointcut，方法越多越麻煩。
使用cflow，我們可以方便的掌握方法的“調(diào)用流”。我們測試方法如下：
private void test() {
testAfterReturning();
testAround();
testWithInCode();
}
實(shí)現(xiàn)如下：
@Aspect
public class TimingAspect {
@Around("execution(* *(..)) && cflow(execution(* com.weilu.aspectj.demo.MainActivity.test(..)))")
public Object measureExecutionTime(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable {
long startTime = currentTimeMillis();
Object result = joinPoint.proceed();
long endTime = currentTimeMillis();
Log.e("weilu", joinPoint.getSignature().toString() + " -> " + (endTime - startTime) + " ms");
return result;
}
}
cflow(execution(* com.weilu.aspectj.demo.MainActivity.test(..)))表示調(diào)用test方法時(shí)所包含的JPoint，包括自身JPoint。
execution(* *(..))的作用是去除TimingAspect自身的代碼，避免自己攔截自己，形成死循環(huán)。
log結(jié)果如下：
還有一個(gè)cflowbelow，它和cflow類似。不同的是，它不包括自身JPoint。也就是例子中不會(huì)獲取test方法的耗時(shí)。
4.實(shí)戰(zhàn) 攔截點(diǎn)擊
攔截點(diǎn)擊的目的是避免因快速點(diǎn)擊控件，導(dǎo)致重復(fù)執(zhí)行點(diǎn)擊事件。例如打開多次頁面，彈出多次彈框，請(qǐng)求多次接口，我之前發(fā)現(xiàn)在部分機(jī)型上，很容易復(fù)現(xiàn)此類情況。所以避免抖動(dòng)這算是項(xiàng)目中的一個(gè)常見需求。
例如butterknife中就自帶DebouncingOnClickListener來避免此類問題。
如果你已不在使用butterknife，也可以復(fù)制這段代碼。一個(gè)個(gè)的替換已有的View.OnClickListener。還有以前使用Rxjava操作符來處理防抖。但這些方式侵入式大且替換的工作量也大。
這種場景就可以考慮AOP的方式處理。攔截onClick方法，判斷是否可以點(diǎn)擊。
@Aspect
public class InterceptClickAspectJ {
// 最后一次點(diǎn)擊的時(shí)間
private Long lastTime = 0L;
// 點(diǎn)擊間隔時(shí)長
private static final Long INTERVAL = 300L;
@Around("execution(* android.view.View.OnClickListener.onClick(..))")
public void clickIntercept(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable {
// 大于間隔時(shí)間可點(diǎn)擊
if (System.currentTimeMillis() - lastTime >= INTERVAL) {
// 記錄點(diǎn)擊時(shí)間
lastTime = System.currentTimeMillis();
// 執(zhí)行點(diǎn)擊事件
joinPoint.proceed();
} else {
Log.e("weilu", "重復(fù)點(diǎn)擊");
}
}
}
實(shí)現(xiàn)代碼很簡單，效果如下：
考慮到有些view的點(diǎn)擊事件不需要防抖，例如checkBox。否則checkBox狀態(tài)變了，但事件沒有執(zhí)行。我們可以定義一個(gè)注解，用withincode過濾有此注解的方法。具體需求可以根據(jù)實(shí)際項(xiàng)目自行拓展，這里僅提供思路。
埋點(diǎn)
前面的例子中都是無侵入的方式使用AspectJ。這里說一下侵入式的方式，簡單說就是使用自定義注解，用注解作為切入點(diǎn)的規(guī)則。（其實(shí)也可以自定義一種方法命名，來當(dāng)做切入規(guī)則）
首先定義兩個(gè)注解，一個(gè)用來傳固定參數(shù)比如eventName、eventId，同時(shí)負(fù)責(zé)當(dāng)做切入點(diǎn)，一個(gè)用來傳動(dòng)態(tài)參數(shù)的key。
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface TrackEvent {
/**
* 事件名稱
*/
String eventName() default "";
/**
* 事件id
*/
String eventId() default "";
}
@Target(ElementType.PARAMETER)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface TrackParameter {
String value() default "";
}
Aspectj代碼如下：
@Aspect
public class TrackEventAspectj {
@Around("execution(@com.weilu.aspectj.tracking.TrackEvent * *(..))")
public void trackEvent(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable {
MethodSignature signature = (MethodSignature) joinPoint.getSignature();
// 獲取方法上的注解
TrackEvent trackEvent = signature.getMethod().getAnnotation(TrackEvent.class);
String eventName = trackEvent.eventName();
String eventId = trackEvent.eventId();
JSONObject params = new JSONObject();
params.put("eventName", eventName);
params.put("eventId", eventId);
// 獲取方法參數(shù)的注解
Annotation[][] parameterAnnotations = signature.getMethod().getParameterAnnotations();
if (parameterAnnotations.length != 0) {
int i = 0;
for (Annotation[] parameterAnnotation : parameterAnnotations) {
for (Annotation annotation : parameterAnnotation) {
if (annotation instanceof TrackParameter) {
// 獲取key value
String key = ((TrackParameter) annotation).value();
params.put(key, joinPoint.getArgs()[i++]);
}
}
}
}
// 上報(bào)
Log.e("weilu", "上報(bào)數(shù)據(jù)---->" + params.toString());
try {
joinPoint.proceed();
} catch (Throwable throwable) {
throwable.printStackTrace();
}
}
}
使用方法：
@TrackEvent(eventName = "點(diǎn)擊按鈕", eventId = "100")
private void trackMethod(@TrackParameter("uid") int uid, String name) {
Intent intent = new Intent(this, KotlinActivity.class);
intent.putExtra("uid", uid);
intent.putExtra("name", name);
startActivity(intent);
}
trackMethod(10, "weilu");
結(jié)果如下：
由于匹配key value的代碼問題，建議將需要?jiǎng)討B(tài)傳入的參數(shù)都寫在前面，避免下標(biāo)越界。
還有一些使用場景，比如權(quán)限控制?？偨Y(jié)一下，AOP適合將一些通用邏輯分離出來，然后通過AOP將此部分注入到業(yè)務(wù)代碼中。這樣我們可以更加注重業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)，代碼也顯得清晰起來。
5.其他問題 lambda
如果我們代碼中有使用lambda，例如點(diǎn)擊事件會(huì)變?yōu)椋?/p>
tv.setOnClickListener(v -> Log.e("weilu", "點(diǎn)擊事件執(zhí)行"));
這樣之前的點(diǎn)擊切入點(diǎn)就無效了，這里涉及到D8這個(gè)脫糖工具和invokedynamic字節(jié)碼指令相關(guān)知識(shí)，這里我也無法說的清楚詳細(xì)。簡單說使用lambda會(huì)生成lambda$開頭的中間方法，所以只能如下處理：
@Around("execution(* *..lambda$*(android.view.View))")
這種暫時(shí)處理起來比較麻煩，且可以看出容錯(cuò)率也比較低，很容易切入其他無關(guān)方法，所以建議AOP不要使用lambda。
配置
一開始介紹了兩種配置，雖說AspectJX插件最近不太維護(hù)了，但是它的支持了AAR、JAR及Kotlin的切入，而默認(rèn)僅是對(duì)自己的代碼進(jìn)行切入。
在AspectJ常規(guī)配置中有這樣的代碼："-inpath", javaCompile.destinationDir.toString()，代表只對(duì)源文件進(jìn)行織入。在查看Aspectjx源碼時(shí)，發(fā)現(xiàn)在“-inputs”配置加入了.jar文件，使得class類可以被織入代碼。這么理解來看，AspectJ也是支持對(duì)class文件的織入的，只是需要對(duì)它進(jìn)行相關(guān)的配置，而配置比較繁瑣，所以誕生了AspectJx等插件。
例如Kotlin在需要在常規(guī)的Gradle 配置上增加如下配置：
def buildType = variant.buildType.name
String[] kotlinArgs = [
"-showWeaveInfo",
"-1.8",
"-inpath", project.buildDir.path + "/tmp/kotlin-classes/" + buildType,
"-aspectpath", javaCompile.classpath.asPath,
"-d", project.buildDir.path + "/tmp/kotlin-classes/" + buildType,
"-classpath", javaCompile.classpath.asPath,
"-bootclasspath", project.android.bootClasspath.join(File.pathSeparator)]
MessageHandler handler = new MessageHandler(true)
new Main().run(kotlinArgs, handler)
同時(shí)注意用kotlin寫對(duì)應(yīng)的Aspect類，畢竟你需要注入的是kotlin代碼，用java的肯定不行，但是反過來卻可行。
建議有AAR、JAR及Kotlin需求的使用插件方式，即使后期無人維護(hù)，可自行修改源碼適配GAP，相對(duì)難度不大。
這部分內(nèi)容較多同時(shí)也比較枯燥，斷斷續(xù)續(xù)整理了一周的時(shí)間?；窘榻B了AspectJ在Android 中的配置，以及常用的語法與使用場景。對(duì)于應(yīng)用AspectJ來說夠用了。
最后本篇涉及的代碼都已上傳至Github，有興趣的同學(xué)可以用做參考。
參考
AOP之AspectJ在Android中的應(yīng)用
AOP 之 AspectJ 全面剖析 in Android
編譯插樁的三種方法：AspectJ、ASM、ReDex
Android 引入AspectJ的記錄
以上就是在Android項(xiàng)目中的使用AspectJ的詳細(xì)攻詻的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于AspectJ在android中使用的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！
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Android進(jìn)程間通信（IPC，Inter-Process Communication）底層采用的是 Binder 機(jī)制，具體到應(yīng)用層有網(wǎng)友根據(jù)安卓四大組件將進(jìn)程間通信方式分為對(duì)應(yīng)的四種方式 Activity, Broadcast, ContentProvider, Service2023-02-02