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Groovy：MOP一文打尽
写在最前
Groovy已经不再是一门新出现的语言，而笔者是在2013年左右接触到它的，并且在2017年时，有机会尝试使用它编写了基于SpringBoot的后端项目。
但说来惭愧，在很长的一段时间里，我都没有系统的学习它。并且时至今日，我也 不推荐 大家再去 系统的学习 它，毕竟 使用它的机会越发地少了，
但是我依旧认为大家有必要花费一些零碎的时间，快餐式的了解它。
这一篇讲MOP，之后还有一篇闭包
文章代码已发布于：GroovyWorkshop
为何产生编写Groovy系列的想法
一言以蔽之：“被刺激到了，很多事情不知其所以然”.
MetaObject Protocol 元对象协议
本文直接从MOP开始，忽略掉Groovy的大量基础部分，因为这些基础部分，基本和Java一致。
MOP的目标在于：运行期进行实时变化，听起来有点像Java的反射，但是要比Java的反射更加强大。可以：
- 修改方法名、属性名，
- 动态增加类的方法、属性 等等
神奇的方法分配-- invokeMethod 和 methodMissing
首先我们简单了解一下Groovy的方法分配机制：
图片来自网络
本节内容，结果上看起来很神奇，但内容比较枯燥，并且对非语言使用者帮助不大，可以泛读，有个印象即可
invokeMethod 拦截示例
我们先看一个简单的例子：
class Demo1
def foo()
println 'foo'
def invokeMethod(String name, Object args)
return "unknown method $name($args.join(','))"
static void main(String[] args)
def demo = new Demo1()
demo.foo()
println demo.bar("A", "B")
如果是Java或者Kotlin，很明显，Demo1 中并没有 bar 方法，编译不能通过，但Groovy可以通过编译，得到运行结果：
> Task :Demo1.main()
foo
unknown method bar(A,B)
这就是所谓的 invokeMethod，Groovy中设计了一个顶层接口：GroovyObject
public interface GroovyObject
Object invokeMethod(String var1, Object var2);
Object getProperty(String var1);
void setProperty(String var1, Object var2);
MetaClass getMetaClass();
void setMetaClass(MetaClass var1);
编译结果：
package osp.leobert.groovyworkshop.mop;
import groovy.lang.GroovyObject;
import groovy.lang.MetaClass;
import groovy.transform.Generated;
import org.codehaus.groovy.runtime.GStringImpl;
import org.codehaus.groovy.runtime.callsite.CallSite;
public class Demo1 implements GroovyObject
@Generated
public Demo1()
CallSite[] var1 = $getCallSiteArray();
super();
MetaClass var2 = this.$getStaticMetaClass();
this.metaClass = var2;
public Object foo()
CallSite[] var1 = $getCallSiteArray();
return var1[0].callCurrent(this, "foo");
public Object invokeMethod(String name, Object args)
CallSite[] var3 = $getCallSiteArray();
return new GStringImpl(new Object[]name, var3[1].call(args, ","), new String[]"unknown method ", "(", ")");
public static void main(String... args)
CallSite[] var1 = $getCallSiteArray();
Object demo = var1[2].callConstructor(Demo1.class);
var1[3].call(demo);
var1[4].callStatic(Demo1.class, var1[5].call(demo, "A", "B"));
我们发现，调用 foo() 方法时，并未执行 invokeMethod 中的逻辑，而Groovy中还有一个特殊的接口：GroovyInterceptable，如果实现它的话：
class Demo2 implements GroovyInterceptable
def foo(String s)
return "foo:$s"
def invokeMethod(String name, Object args)
return "unknown method $name($args.join(','))"
static void main(String[] args)
def demo = new Demo2()
println demo.foo("a")
println demo.bar("A", "B")
我们将得到如下结果：
> Task :Demo2.main()
unknown method foo(a)
unknown method bar(A,B)
foo() 方法并未被分配!!, 这个场景很容易让我们联想到 Java的动态代理 并 拦截、自行分配方法执行
methodMissing示例
class Demo3
def foo(String s)
return "foo:$s"
def invokeMethod(String name, Object args)
return "unknown method $name($args.join(','))"
def methodMissing(String name, Object args)
return "methodMissing $name($args.join(','))"
static void main(String[] args)
def demo = new Demo3()
println demo.foo("a")
println demo.bar("A", "B")
按照前文的分派流程图，我们猜到结果为：
> Task :Demo3.main()
foo:a
methodMissing bar(A,B)
而实现了 GroovyInterceptable 的情况下，就无法再利用methodMissing机制拦截，而是按照 GroovyInterceptable 走 invokeMethod拦截
class Demo4 implements GroovyInterceptable
def foo(String s)
return "foo:$s"
def invokeMethod(String name, Object args)
return "unknown method $name($args.join(','))"
def methodMissing(String name, Object args)
return "methodMissing $name($args.join(','))"
static void main(String[] args)
def demo = new Demo4()
println demo.foo("a")
println demo.bar("A", "B")
> Task :Demo4.main()
unknown method foo(a)
unknown method bar(A,B)
动态处理类的属性
一个有关的题外话
一个传统的
简单JavaBean，在很多场景下又称为POJO，大家对此不会陌生，它包含了属性和属性的Getter、Setter并且不包含任意逻辑。我们知道, POJO需要添加Getter、Setter，哪怕通过IDE生成，并且编译时如果可能，会被inline优化，为此，还有
是否该使用Lombok之争但是，对于 “应当有Getter、Setter，但是不应当由编写者处理，而是应该由编译器处理” 是多数人认同的
Groovy中对此进行了尝试，提供了 GPath机制：通过编译器直接生成Getter、Setter，编码时形如属性访问,用"."符 foo.bar，实际却相对复杂。
kotlin中也有类似的机制。
class GpathDemo
static class Foo
String bar
def getBaz()
return "baz"
static void main(String[] args)
Foo foo = new Foo(bar:"bar")
foo.bar = "bar 2"
println(foo.bar)
println(foo.baz)
我们可以发现，生成的类：
public static class Foo implements GroovyObject
private String bar;
@Generated
public Foo()
CallSite[] var1 = $getCallSiteArray();
super();
MetaClass var2 = this.$getStaticMetaClass();
this.metaClass = var2;
public Object getBaz()
CallSite[] var1 = $getCallSiteArray();
return "baz";
@Generated
public String getBar()
return this.bar;
@Generated
public void setBar(String var1)
this.bar = var1;
public static void main(String... args)
CallSite[] var1 = $getCallSiteArray();
GpathDemo.Foo foo = (GpathDemo.Foo)ScriptBytecodeAdapter
.castToType(var1[0].callConstructor(GpathDemo.Foo.class,
ScriptBytecodeAdapter.createMap(new Object[]"bar", "bar")),
GpathDemo.Foo.class);
String var3 = "bar 2";
ScriptBytecodeAdapter.setProperty(var3, (Class)null, foo, (String)"bar");
var1[1].callStatic(GpathDemo.class, var1[2].callGetProperty(foo));
var1[3].callStatic(GpathDemo.class, var1[4].callGetProperty(foo));
读者可能已经注意到了，通过手动添加Getter，也可以利用GPath机制，用"."访问；
另外，读者可能也注意到：设置bar属性时，并未直接访问Setter，此处，我们可以动态的添加属性！
class GpathDemo
static class Bar
static void main(String[] args)
Bar.metaClass."getBaz" = ->
return "baz"
Bar bar = new Bar()
println(bar.baz)
从编译结果看：
public static class Bar implements GroovyObject
@Generated
public Bar()
CallSite[] var1 = $getCallSiteArray();
super();
MetaClass var2 = this.$getStaticMetaClass();
this.metaClass = var2;
// main：
public static void main(String... args)
CallSite[] var1 = $getCallSiteArray();
final class _main_closure1 extends Closure implements GeneratedClosure
public _main_closure1(Object _outerInstance, Object _thisObject)
CallSite[] var3 = $getCallSiteArray();
super(_outerInstance, _thisObject);
public Object doCall()
CallSite[] var1 = $getCallSiteArray();
return "baz";
_main_closure1 var4 = new _main_closure1(GpathDemo.class, GpathDemo.class);
ScriptBytecodeAdapter.setProperty(var4, (Class)null,
var1[5].callGetProperty(GpathDemo.Bar.class), (String)"getBaz");
GpathDemo.Bar bar = (GpathDemo.Bar)ScriptBytecodeAdapter.castToType(
var1[6].callConstructor(GpathDemo.Bar.class),
GpathDemo.Bar.class);
var1[7].callStatic(GpathDemo.class, var1[8].callGetProperty(bar));
此时，在运行期增加了属性！
如果对Kotlin的扩展和代理比较熟悉，此处应该不难理解
但Groovy的设计更加有趣：
追踪：
org.codehaus.groovy.runtime.InvokerHelper#getPropertyorg.codehaus.groovy.runtime.InvokerHelper#setProperty
发现会进入：GroovyObject，前面已经接触过
public interface GroovyObject
Object invokeMethod(String var1, Object var2);
Object getProperty(String var1);
void setProperty(String var1, Object var2);
MetaClass getMetaClass();
void setMetaClass(MetaClass var1);
那么借助集合，如 Map ，并复写 getProperty 、 setProperty，就可以做一些有趣的事情
特殊的Expando类
哈哈，这个有趣的事情Groovy已经做了,这就是 Expando 类。
class ExpandoDemo
static void main(String[] args)
Expando expando = new Expando()
expando.foo = "foo"
println(expando.foo)
expando.bar = "bar"
println(expando.bar)
expando.properties.forEach(new BiConsumer()
@Override
void accept(Object o, Object o2)
println("key:$o,value:$o2")
)
> Task :ExpandoDemo.main()
foo
bar
key:bar,value:bar
key:foo,value:foo
利用ExpandoMetaClass实现Mixin机制
Mixin 即 Mix In，混合, 我们可以笼统地认为：Mixin 即为 在一个类中混入其他类的内容。
- 对于支持多继承的语言，往往是在讨论
多继承的问题； - 对于单继承的语言，Java是利用
接口制造多继承的表现，基于组合，委托等方式在目标类中混入，
从规格继承变相解决问题；Ruby 等语言则引入Minin从实现继承变相解决问题。
我们不再对此概念进行纠缠，可以认为 “多继承语言可以解决很多问题并带来更多的关联问题，单继承语言想要好处又要规避坏处，部分语言提出了Minin机制”
而Groovy的Minin，除了 编译期 要能混入，还要 运行期混入
看个例子，虽然它的场景很不合理，你一定有一万种理由劝说我使用各类设计模式，但不要较真
class MixinDemo
static class Paint
def draw(Drawable drawable)
println("paint $drawable.name")
static class Drawable
String name
static void main(String[] args)
def paint = new Paint()
Drawable.metaClass.draw = paint.&"draw"
def drawable = new Drawable(name: "test")
drawable.draw(drawable)
例子中，我们动态的给Drawable添加了draw方法
如果我们将这一过程适当的封装：
class MixinDemo2
static class MixinDelegate
private targetClass
MixinDelegate(targetClass)
this.targetClass = targetClass
def mixin(String asMethodName, Closure closure)
targetClass.metaClass."$asMethodName" = closure
static void main(String[] args)
def mixin = new MixinDelegate(MixinDemo.Drawable)
mixin.mixin("draw",new MixinDemo.Paint().&"draw")
def drawable = new MixinDemo.Drawable(name: "test")
drawable.draw(drawable)
这将会变得很有趣！！！
假设我们有一套 控制协议 ，在此之前，我们只能在编译期决定好 指令的执行 – 即控制协议实现，即使运用一些巧妙的设计模式，自由程度也很低，
但现在可以在运行时更为自由地扩展、修改
当然，结合前面的知识，我们可以让它更加的酷炫：
class MixinDemo3
static class MixinDsl implements GroovyInterceptable
private targetClass
MixinDsl(targetClass)
this.targetClass = targetClass
def invokeMethod(String s, o)
if (s.startsWith("mixinFun") && s.length() > 8 && o[0] instanceof Closure)
def methodName = s[8].toLowerCase() + s[9..-1]
targetClass.metaClass."$methodName" = o[0]
return null
else
println("cannot handle")
static void main(String[] args)
(new MixinDsl(MixinDemo.Drawable)).mixinFunDraw new MixinDemo.Paint().&"draw"
def drawable = new MixinDemo.Drawable(name: "test")
drawable.draw(drawable)
此时，添加方法的写法呈现出 DSL的风格
运行时的其他修改
前面我们已经学习了在运行时给类添加方法，接下来再了解更多的内容：
添加构造器
这个例子要和Java进行对比
class RuntimeDemo
static class 查看详情
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