【Spring】 AOP面向切面编程

news2024/9/22 12:35:26

文章目录

  • AOP是什么？
  • 一、AOP术语名词介绍
  • 二、Spring AOP框架介绍和关系梳理
  • 三、Spring AOP基于注解方式实现和细节
    • 3.1 Spring AOP底层技术组成
    • 3.2 初步实现
    • 3.3 获取通知细节信息
    • 3.4 切点表达式语法
    • 3.5 重用（提取）切点表达式
    • 3.6 环绕通知
    • 3.7 切面优先级设置
    • 3.8 CGLib动态代理生效
    • 3.9 注解实现小结
  • 四、Spring AOP对获取Bean的影响理解
  • 总结
    • 代理介绍：
    • AOP名词理解：
    • AOP思维以及与代理的关系：

AOP是什么？

AOP：Aspect Oriented Programming面向切面编程，解决非核心代码的冗余。

  • AOP利用一种称为"横切"的技术，剖解开封装的对象内部，并将那些影响了多个类的公共行为封装到一个可重用模块，并将其命名为"Aspect"，即切面。
  • 所谓"切面"，简单说就是那些与业务无关，却为业务模块所共同调用的逻辑或责任封装起来，便于减少系统的重复代码，降低模块之间的耦合度，并有利于未来的可操作性和可维护性。
  • 使用AOP，可以在不修改原来代码的基础上添加新功能。

AOP思想主要的应用场景:

  1. 日志记录：在系统中记录日志是非常重要的，可以使用AOP来实现日志记录的功能，可以在方法执行前、执行后或异常抛出时记录日志。
  2. 事务处理：在数据库操作中使用事务可以保证数据的一致性，可以使用AOP来实现事务处理的功能，可以在方法开始前开启事务，在方法执行完毕后提交或回滚事务。
  3. 安全控制：在系统中包含某些需要安全控制的操作，如登录、修改密码、授权等，可以使用AOP来实现安全控制的功能。可以在方法执行前进行权限判断，如果用户没有权限，则抛出异常或转向到错误页面，以防止未经授权的访问。
  4. 性能监控：在系统运行过程中，有时需要对某些方法的性能进行监控，以找到系统的瓶颈并进行优化。可以使用AOP来实现性能监控的功能，可以在方法执行前记录时间戳，在方法执行完毕后计算方法执行时间并输出到日志中。
  5. 异常处理：系统中可能出现各种异常情况，如空指针异常、数据库连接异常等，可以使用AOP来实现异常处理的功能，在方法执行过程中，如果出现异常，则进行异常处理（如记录日志、发送邮件等）。
  6. 缓存控制：在系统中有些数据可以缓存起来以提高访问速度，可以使用AOP来实现缓存控制的功能，可以在方法执行前查询缓存中是否有数据，如果有则返回，否则执行方法并将方法返回值存入缓存中。
  7. 动态代理：AOP的实现方式之一是通过动态代理，可以代理某个类的所有方法，用于实现各种功能。
  • 综上所述，AOP可以应用于各种场景，它的作用是将通用的横切关注点与业务逻辑分离，使得代码更加清晰、简洁、易于维护。

一、AOP术语名词介绍

  • 横切关注点
    • 从每个方法中抽取出来的同一类非核心业务。
    • 在同一个项目中，我们可以使用多个横切关注点对相关方法进行多个不同方面的增强。
    • 这个概念不是语法层面天然存在的，而是根据附加功能的逻辑上的需要：有十个附加功能，就有十个横切关注点。

·

  • AOP把软件系统分为两个部分：核心关注点和横切关注点。

    • 业务处理的主要流程是核心关注点，非核心代码是横切关注点。
    • 横切关注点的一个特点是，他们经常发生在核心关注点的多处，而各处基本相似，比如权限认证、日志、事务、异常等。
    • AOP的作用在于分离系统中的各种关注点，将核心关注点和横切关注点分离开来。(分离核心业务代码与非核心代码

  • 通知(增强)

    • 每一个横切关注点上要做的事情都需要写一个方法来实现，这样的方法就叫通知方法。
      • 前置通知：在被代理的目标方法前执行
      • 返回通知：在被代理的目标方法成功结束后执行（寿终正寝）
      • 异常通知：在被代理的目标方法异常结束后执行（死于非命）
      • 后置通知：在被代理的目标方法最终结束后执行（盖棺定论）
      • 环绕通知：使用try...catch...finally结构围绕整个被代理的目标方法，包括上面四种通知对应的所有位置

1

  • 切入点 pointcut
    定位连接点的方式，或者可以理解成被选中的连接点！
    是一个表达式，比如execution(* com.spring.service.impl..(…))。
    符合条件的每个方法都是一个具体的连接点。

  • 切面 aspect
    切入点和通知的结合。是一个类。
    1

  • 目标 target
    被代理的目标对象。

  • 代理 proxy
    向目标对象应用通知之后创建的代理对象。

  • 织入 weave
    指把通知应用到目标上，生成代理对象的过程。
    可以在编译期织入，也可以在运行期织入，Spring采用后者。

二、Spring AOP框架介绍和关系梳理

  • AOP一种区别于OOP的编程思维，用来完善和解决OOP的非核心代码冗余和不方便统一维护问题！
  • 代理技术（动态代理|静态代理）是实现AOP思维编程的具体技术，但是自己使用动态代理实现代码比较繁琐！
  • Spring AOP框架，基于AOP编程思维，封装动态代理技术，简化动态代理技术实现的框架！
    • SpringAOP内部帮助我们实现动态代理，
    • 我们只需写少量的配置，指定生效范围即可完成面向切面思维编程的实现！

三、Spring AOP基于注解方式实现和细节

3.1 Spring AOP底层技术组成

1

  • 动态代理（InvocationHandler）：JDK原生的实现方式，需要被代理的目标类必须实现接口。
    • 因为这个技术要求代理对象和目标对象实现同样的接口（兄弟两个拜把子模式）。
  • cglib：通过继承被代理的目标类（认干爹模式）实现代理，所以不需要目标类实现接口。
  • AspectJ：早期的AOP实现的框架，SpringAOP借用了AspectJ中的AOP注解。

3.2 初步实现

1
1

  1. 导入依赖
<!-- spring-aspects会帮我们传递过来aspectjweaver -->
<dependency>
    <groupId>org.springframework</groupId>
    <artifactId>spring-aop</artifactId>
    <version>6.0.6</version>
</dependency>

<dependency>
    <groupId>org.springframework</groupId>
    <artifactId>spring-aspects</artifactId>
    <version>6.0.6</version>
</dependency>
  1. 准备接口
public interface Calculator {
    
    int add(int i, int j);
    
    int sub(int i, int j);
    
    int mul(int i, int j);
    
    int div(int i, int j);
    
}
  1. 纯净实现类
/**
 * @Description: 实现计算接口，单纯添加加减乘除 实现，掺杂其它功能
 *  AOP -》 只针对IOC容器对象 - 创建代理对象 -> 将代理对象存储到IOC容器
 */
@Component
public class CalculatorImpl implements Calculator {
    @Override
    public int add(int i, int j) {

        int result = i + j;

        return result;
    }

    @Override
    public int sub(int i, int j) {

        int result = i - j;

        return result;
    }

    @Override
    public int mul(int i, int j) {

        int result = i * j;

        return result;
    }

    @Override
    public int div(int i, int j) {

        int result = i / j;

        return result;
    }
}
  1. 声明切面类
package com.doug.advice;

import org.aspectj.lang.annotation.After;
import org.aspectj.lang.annotation.AfterThrowing;
import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
import org.aspectj.lang.annotation.Before;
import org.springframework.context.annotation.EnableAspectJAutoProxy;
import org.springframework.stereotype.Component;

/**
 * @Description: 增强类 实现增强方法
 */
@Component
@Aspect // @Aspect表示这个类是一个切面类
public class LogAspect {
    /*
    * 1. 定义方法存储增强代码
    *       具体定义几个方法，根据插入的位置决定！
    * 2. 使用配置注解 指定插入目标方法的位置
    *   前置 @Before
    *   后置 @AfterReturning
    *   异常 @AfterThrowing
    *   最后 @After
    *   环绕 @Around
    *
    *   try{
    *       前置
    *       目标方法执行
    *       后置
    *   }catch(){
    *       异常
    *   }finally{
    *       最后
    *   }
    *
    * 3.配置切点表达式 [选择要插入的方法  切点
    * 4.注解补全
    *   加入IOC容器 @Component
    *   配置切面 @Aspect
    * 5.开启Aspect注解的支持
    * */

    @Before("execution(* com.doug.aop.impl.*.*(..))")
    public void start(){
        System.out.println("方法开始了");
    }

    @After("execution(* com.doug.aop.impl.*.*(..))")
    public void after(){
        System.out.println("方法结束了");
    }

    @AfterThrowing("execution(* com.doug.aop.impl.*.*(..))")
    public void error(){
        System.out.println("方法报错了");
    }
}
  1. 配置类
@Configuration
@ComponentScan("com.doug")
@EnableAspectJAutoProxy // 开启Aspectj的注解  xml: <aop:aspectj-autoproxy />
public class MyConfiguration {
}
  1. 测试
@SpringJUnitConfig(value = MyConfiguration.class)
public class TestAop {
    @Autowired
    private Calculator calculator;

    @Test
    public void aopTest(){
        int add = calculator.add(1, 0);
        System.out.println(add);
    }
}

1

3.3 获取通知细节信息

  • JointPoint接口
    • JoinPoint 接口通过 getSignature() 方法获取目标方法的签名（方法声明时的完整信息）
  • 方法返回值
    • 在返回通知中，通过 @AfterReturning注解的returning属性获取目标方法的返回值！
  • 异常对象捕捉
    • 在异常通知中，通过**@AfterThrowing**注解的throwing属性获取目标方法抛出的异常对象
package com.doug.advice;

import org.aspectj.lang.JoinPoint;
import org.aspectj.lang.annotation.*;
import org.springframework.stereotype.Component;

import java.lang.reflect.Modifier;

/**
 * @Description: 定义四个增强方法，获取目标方法的信息 返回值 异常
 *  1. 定义方法 - 增强代码
 *  2. 使用注解指定对应的位置
 *  3. 配置切点表达式选中方法
 *  4. 切面和IOC的配置
 *  5. 开启aspectj注解的支持
 */
@Component
@Aspect
public class MyAdvice {
    /*
    *   增强方法中获取目标方法信息:
    *
    *  1. 全部增强方法中，获取目标方法的信息（方法名，参数，访问修饰符，所属类的信息...）
    *   （JoinPoint joinPoint） import org.aspectj.lang.JoinPoint;
    *
    *  2. 返回结果 - @AfterReturning
    *     (Object result) result 接受返回的结果
    *       @AfterReturning(value = "execution(* com..impl.*.*(..))",returning = "result")
    *
    * 3.  异常信息 - @AfterThrowing
    *   (Throwing t) t接收异常信息
    *   @AfterThrowing(value = "execution(* com..impl.*.*(..))",throwing = "result")
    * */

    @Before("execution(* com..impl.*.*(..))")
    public void start(JoinPoint joinPoint){
        // 1. 获取方法属于类的信息
        String simpleName = joinPoint.getTarget().getClass().getSimpleName();
        // 2. 获取方法名称
        int modifiers = joinPoint.getSignature().getModifiers();
        String s = Modifier.toString(modifiers);
        String name = joinPoint.getSignature().getName();//获取方法名

        // 3. 获取参数列表
        Object[] args = joinPoint.getArgs();
    }

    @AfterReturning(value = "execution(* com..impl.*.*(..))",returning = "result")
    public void afterReturn(JoinPoint joinPoint,Object result){

    }

    @After("execution(* com..impl.*.*(..))")
    public void after(){

    }

    @AfterThrowing(value = "execution(* com..impl.*.*(..))",throwing = "result")
    public void afterThrowing(Throwable result){

    }
}

3.4 切点表达式语法

切点表达式作用
AOP切点表达式（Pointcut Expression）是一种用于指定切点的语言，它可以通过定义匹配规则，来选择需要被切入的目标对象。
1
切点表达式语法
1
语法细节:
1

  • 实战：
1.查询某包某类下，访问修饰符是公有，返回值是int的全部方法
     execution(public int com.doug.xClass.*(..))
2.查询某包下类中第一个参数是String的方法
      execution(* com.doug.xClass.*(String..))
3.查询全部包下，无参数的方法！
      execution(* *..*.*())
4.查询com包下，以int参数类型结尾的方法
     execution(* com..*.*(..int))
5.查询指定包下，Service开头类的私有返回值int的无参数方法
     execution(private int com.doug.Service*.*())

3.5 重用（提取）切点表达式

1
提取重复的切点表达式
1
切点统一管理：
将切点表达式统一存储到一个类中进行集中管理和维护！

3.6 环绕通知

三合一（四合一）
1

3.7 切面优先级设置

相同目标方法上同时存在多个切面时，切面的优先级控制切面的内外嵌套顺序。

  • 优先级高的切面：外面
  • 优先级低的切面：里面

使用 @Order 注解可以控制切面的优先级：

  • @Order(较小的数)：优先级高
  • @Order(较大的数)：优先级低
    1
    实际意义：
    实际开发时，如果有多个切面嵌套的情况，要慎重考虑。例如：如果事务切面优先级高，那么在缓存中命中数据的情况下，事务切面的操作都浪费了。
    1
    此时应该将缓存切面的优先级提高，在事务操作之前先检查缓存中是否存在目标数据。
    1

3.8 CGLib动态代理生效

在目标类没有实现任何接口的情况下，Spring会自动使用cglib技术实现代理。

总结：
a. 如果目标类有接口,选择使用jdk动态代理

b. 如果目标类没有接口,选择cglib动态代理

c. 如果有接口,接口接值

d. 如果没有接口,类进行接值

3.9 注解实现小结

1

四、Spring AOP对获取Bean的影响理解

对实现了接口的类应用切面
在这里插入图片描述
对没实现接口的类应用切面new
1
如果使用AOP技术，目标类有接口，必须使用接口类型接收IoC容器中代理组件！

总结

代理介绍：

1

AOP名词理解：

1

AOP思维以及与代理的关系：

1

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