切面编程的理解和使用，Java小白入门（五）

news2024/10/6 0:35:04

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概念

面向切面编程（AOP）

面向切面编程（AOP）是一种编程范式，重点聚焦于软件应用程序中的关注点分离。AOP 背后的思想是软件应用程序具有多个切面，其中一些切面跨越了模块化编码的典型划分，就是可能多个模块化代码都会使用，导致代码分散和混乱。

在软件开发中，有些功能包括日志记录、安全检查、错误处理和数据验证。在面向对象编程 (OOP) 等传统编程范式中，这些横切关注点通常与核心业务逻辑纠缠在一起，导致代码难以维护和扩展。

AOP（Aspect Oriented Programming）面向切面编程的概念比较抽象，主要涉及下面这些术语：

Aspect（切面）：切入一个或多个类的模块
Join point（连接点）：程序执行的节点，例如执行方法或处理异常
Advice（通知）：切面在连接点执行的动作，例如前置通知
Pointcut（切点）：用于匹配连接点，一般通过表达式匹配
Target object（目标对象）：被切入的对象，可以被一个或多个切面切入

一个目标类可以被多个切面切入，多个切面也可以切入一个目标类。

切面实现的本质是一个或多个基于连接点的拦截器。

AOP的运行

AOP提供了一种分离关注点的新维度，AOP会将这些关注点模块成称为“切面”的单独单元，这些切面可以独立开发、测试和重用。然后，将它们在需要的地点“编织”到主代码库中，确保核心逻辑保持不变且连贯。这种编织可以在不同的时间发生：

编译时：编译应用程序时会编织各个切面。
加载时：加载应用程序类时会编织各个切面。
运行时：各个切面是在应用程序执行期间编织的。

AOP的好处

OOP非常适合使用类和对象对现实世界的对象和行为进行建模。但是，当涉及到跨模块间的的功能，OOP就显得不够用了。例如：如果你想在OOP结构中实现记录日志，你可能会在多个类中添加日志记录代码，这就显得非常冗余，随着时间的推移，这些重复的代码会扰乱主要逻辑，导致阅读、修改、调试变得非常困难。
除了模块化之外，AOP还提供了高度的灵活性。由于切面与主要业务逻辑分离，因此对它们的更改不会影响核心代码。例如，如果更改日志记录的实现方式（也许切换到不同的日志库），则可以修改日志记录切面，而无需修改代码的任何其他部分。这种架构极大地简化了维护、减少了错误并提高了代码清晰度。

Spring AOP VS Full AspectJ

值得注意的是，虽然 Spring AOP 涵盖了许多常见用例，但它并没有提供 AspectJ 等成熟 AOP 框架提供的所有功能。 Spring AOP 专注于通过代理进行运行时编织，而 AspectJ 可以在编译时或加载时编织切面，提供更广泛的连接点（如字段访问）。
AspectJ 是一个独立于 Spring 的，功能强大的 AOP 框架。它通过编译时植入（CTW, Compile-Time Weaving）或者运行时植入（LTW, Load-Time Weaving）来实现切面逻辑的织入。与 Spring AOP 相比，AspectJ 提供了更多的切面功能和更高的性能。Spring AOP 和 AspectJ 可以结合使用，利用 AspectJ 的强大功能和 Spring AOP 的简便配置。
使用 AspectJ，需要在 Java 代码中创建切面类，并使用 @Aspect、@Pointcut、@Before、@After、@Around 等注解来定义切面和切点。编译时需要使用 AspectJ 编译器（ajc）编译代码，或者在运行时使用 Load-Time Weaving 实现切面逻辑的植入。

AOP原理

Spring AOP 的核心 Spring AOP 机制的核心是代理。当您定义一个切面来应用于应用程序的某些部分时，Spring 会创建advice对象的代理（子类或接口实现）。该代理拦截调用并将它们委托给原始对象，这种动态代理方法可确保不存在字节码操作，从而使过程透明且不易出错。Spring AOP 底层是基于动态代理实现的，对实现接口的类进行代理，默认使用 JDK 动态代理，对没实现接口的类，使用 CGLIB 动态代理。

JDK 动态代理通过实现接口生成代理类，使用拦截器加反射机制生成。

CGLIB 动态代理通过继承生成代理子类，使用字节码技术生成。通过子类对父类的方法进行重写来实现代理，因此，对 final 修饰的方法不能代理。

动态代理

JDK提供了invocationHandler接口和Proxy类，借助这两个工具可以达到我们想要的效果。如果想更深入的的了解动态原理的实现，可以参照 Java 动态代理作用是什么？ - 知乎

例子

若依的操作日志部分，注解此类 @Aspect ，简单粗暴，然后重写几个方法就可以

@Aspect
@Component
public class LogAspect
{

看几个方法，主要是操作日志进行处理 SysOperLog 这是操作记录表，继承了BaseEntity,持久化到数据库里

使用@Before在切入点开始处切入内容
使用@AfterReturning在切入点return内容之后切入内容（可以用来对处理返回值做一些加工处理）
使用@AfterThrowing用来处理当切入内容部分抛出异常之后的处理逻辑

@Before(value = "@annotation(controllerLog)")
public void boBefore(JoinPoint joinPoint, Log controllerLog)
{
    TIME_THREADLOCAL.set(System.currentTimeMillis());
}

/**
 * 处理完请求后执行
 *
 * @param joinPoint 切点
 */
@AfterReturning(pointcut = "@annotation(controllerLog)", returning = "jsonResult")
public void doAfterReturning(JoinPoint joinPoint, Log controllerLog, Object jsonResult)
{
    handleLog(joinPoint, controllerLog, null, jsonResult);
}

/**
 * 拦截异常操作
 * 
 * @param joinPoint 切点
 * @param e 异常
 */
@AfterThrowing(value = "@annotation(controllerLog)", throwing = "e")
public void doAfterThrowing(JoinPoint joinPoint, Log controllerLog, Exception e)
{
    handleLog(joinPoint, controllerLog, e, null);
}