spring揭秘11-aop05-aop应用经典场景及目标对象内部方法调用无法被拦截

news2024/11/14 6:15:27

文章目录

  • 【README】
  • 【1】基于aop实现全局异常处理
  • 【2】基于aop实现权限检查
  • 【3】基于aop实现缓存
  • 【4】aop无法拦截目标对象内部方法调用的问题
    • 【4.1】问题概述
    • 【4.2】解决方法

【README】

本文总结自《spring揭秘》，作者王福强，非常棒的一本书，墙裂推荐；

本文总结了aop的3个经典应用场景（当然，aop的应用范围不止这3点）：

  • 基于aop的全局异常处理；
  • 基于aop的权限检查；
  • 基于aop的缓存；

【1】基于aop实现全局异常处理

1）背景：业务逻辑在运行过程中会抛出运行时异常，如数据库连接不可用，http超时，空指针等；不同业务逻辑都需要定义异常处理逻辑，即便异常处理逻辑相同，即异常处理逻辑散落在各个业务逻辑中（散弹式代码）；

  • 解决方法： 定义异常处理逻辑切面，在一个地方统一拦截系统异常，实现异常处理代码内聚。也可以拦截后在通知或横切逻辑内部做相关处理，如发送kafka日志，发送即时运维消息等；

【AopAppFaultBarrierMain】异常处理（故障屏障）切面测试main

public class AopAppFaultBarrierMain {
    public static void main(String[] args) {
        ClassPathXmlApplicationContext container =
                new ClassPathXmlApplicationContext("chapter11/beans11aopappfaultbarrier.xml");

        // 获取目标对象的代理对象
        Object proxy = container.getBean("target");
        try {
            ((BusiFileReader) proxy).readFileName("abcd");
        } catch (Exception e) {
            System.out.println(e.getMessage());
        }

        // 获取目标对象的代理对象
        System.out.println("==== 我是分割线 ====");
        Object userDaoProxy = container.getBean("userDAO");
        try {
            ((UserDAO) userDaoProxy).qryUserNameById("");
        } catch (Exception e) {
            System.out.println(e.getMessage());
        }
    }
}

【打印日志】

[@AfterThrowing]: faultBarrierHandleException
被切面拦截处理后的异常，原生异常消息=[文件不存在]
==== 我是分割线 ====
[@AfterThrowing]: faultBarrierHandleException
被切面拦截处理后的异常，原生异常消息=[用户id非法]

【beans11aopappfaultbarrier.xml】

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
       xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop"
       xsi:schemaLocation="
        http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
        http://www.springframework.org/schema/context http://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd
        http://www.springframework.org/schema/aop http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop.xsd">

    <!-- 使用 <aop:aspectj-autoproxy> 元素，用于替换 AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator 自动代理织入器 -->
    <aop:aspectj-autoproxy proxy-target-class="true" />

    <bean class="com.tom.springnote.chapter11.faultbarrier.FaultBarrierAspect" />
    <bean id="target" class="com.tom.springnote.chapter11.target.BusiFileReader" />
    <bean id="userDAO" class="com.tom.springnote.chapter11.target.UserDAO" />
</beans>

【FaultBarrierAspect】异常处理切面 （环绕通知）

@Aspect
public class FaultBarrierAspect {

    @AfterThrowing(pointcut = "execution(* *(..))", throwing = "e")
    public void faultBarrierHandleException(Exception e) {
        System.out.println("[@AfterThrowing]: faultBarrierHandleException");
        throw new RuntimeException("被切面拦截处理后的异常，原生异常消息=[" + e.getMessage() + "]", e);
    }
}

【BusiFileReader】目标类1

public class BusiFileReader {

    public String readFileName(String path) {
        File file = new File(path);
        if (file.exists()) {
            return file.getName();
        } else {
            throw new RuntimeException("文件不存在");
        }
    }
}

【UserDAO】目标类2

public class UserDAO {

    public String qryUserNameById(String userId) {
        if (!StringUtils.hasText(userId)) {
            throw new RuntimeException("用户id非法");
        }
        System.out.println("UserDAO#qryUserNameById() 方法被调用");
        return "张三" + userId;
    }
}

【2】基于aop实现权限检查

1）背景：权限检查，包括但不限于安全检查，是一个web应用必须的功能； 如网关检查当前操作用户是否有操作权限，token解析是否成功等； 显然， 所有业务功能（对的就是所有业务功能）都需要权限检查，即权限检查是公共功能。 一般的，公共功能通过aop来实现，可以实现代码高内聚，且便于后续运维（如果某些方法不检查，仅需要修改pointcut表达式即可，而不用修改过多代码） ；

2）业务场景： 检查方法参数是否合法；不合法，抛出异常；

【AopAppSecurityCheckMain】

public class AopAppSecurityCheckMain {
    public static void main(String[] args) {
        ClassPathXmlApplicationContext container =
                new ClassPathXmlApplicationContext("chapter11/beans11aopappchecksecurity.xml");

        // 获取目标对象的代理对象
        Object userDaoProxy = container.getBean("userDAO");
        try {
            ((UserDAO) userDaoProxy).qryUserNameById("");
        } catch (Exception e) {
            System.out.println("[main] " + e.getMessage());
        }
    }
}

【打印日志 】

[@Around] checkSecurity() 被调用
[main] 安全检查不通过： userId为空

【beans11aopappchecksecurity.xml】

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
       xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop"
       xsi:schemaLocation="
        http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
        http://www.springframework.org/schema/context http://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd
        http://www.springframework.org/schema/aop http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop.xsd">

    <!-- 使用 <aop:aspectj-autoproxy> 元素，用于替换 AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator 自动代理织入器 -->
    <aop:aspectj-autoproxy proxy-target-class="true" />

    <bean class="com.tom.springnote.chapter11.security.SecurityCheckAspect" />
    <bean class="com.tom.springnote.chapter11.faultbarrier.FaultBarrierAspect" />

    <bean id="userDAO" class="com.tom.springnote.chapter11.target.UserDAO" />
</beans>

【SecurityCheckAspect】

@Aspect
public class SecurityCheckAspect {

    @Around("execution(* *(..)) && args(userId)")
    public Object checkSecurity(ProceedingJoinPoint joinPoint, String userId) throws Throwable {
        System.out.println("[@Around] checkSecurity() 被调用");
        if (!StringUtils.hasText(userId)) {
            throw new RuntimeException("安全检查不通过： userId为空"); // 方法调用阻断，校验不通过，不继续调用目标对象方法
        }
        return joinPoint.proceed(); // 调用目标对象方法 
    }
}

【注意】

  • 有个问题：代理类（即切面类SecurityCheckAspect）抛出的异常，不会被切面类 FaultBarrierAspect 异常处理类捕获； 即便 FaultBarrierAspect 是全局异常处理切面，因为其pointcut = "execution(* *(…)) ，匹配所有方法；
  • 但需要注意的是，这里的所有方法指的是目标对象方法，不包括代理对象方法； 所以当代理对象方法 checkSecurity （如环绕通知方法）抛出异常，是不会被异常处理切面 FaultBarrierAspect 匹配到的 ；

【3】基于aop实现缓存

1）aop另一个主要应用场景： 为系统透明添加缓存，缓存在很大程度上可以提升系统性能，缓存是系统需求，而不是业务功能需求；

【AopCacheAspectMain】aop缓存main

public class AopCacheAspectMain {
    public static void main(String[] args) {
        ClassPathXmlApplicationContext container =
                new ClassPathXmlApplicationContext("chapter11/beans11aopappcache.xml");

        // 获取代理对象
        Object proxy = container.getBean("userDAO");
        ((UserDAO) proxy).qryUserNameById("01");
        ((UserDAO) proxy).qryUserNameById("01");
        ((UserDAO) proxy).qryUserNameById("02");
        ((UserDAO) proxy).qryUserNameById("01");
    }
}

【打印日志】 （ 虽然qryUserNameById方法调用了4次，但通过日志可以看到，实际上目标对象只调用了2次，因为有缓存 ）

[@Around] userInfoCache()被调用
UserDAO#qryUserNameById() 方法被调用  // 实际第1次调用 
[@Around] userInfoCache()被调用
[@Around] userInfoCache()被调用 
UserDAO#qryUserNameById() 方法被调用  // 实际第2次调用 
[@Around] userInfoCache()被调用

【beans11aopappcache.xml】

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
       xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop"
       xsi:schemaLocation="
        http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
        http://www.springframework.org/schema/context http://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd
        http://www.springframework.org/schema/aop http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop.xsd">

    <!-- 使用 <aop:aspectj-autoproxy> 元素，用于替换 AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator 自动代理织入器 --> 
    <aop:aspectj-autoproxy proxy-target-class="true" />

    <bean class="com.tom.springnote.chapter11.cache.CacheAspect" />
    <bean id="userDAO" class="com.tom.springnote.chapter11.target.UserDAO" />
</beans>

【CacheAspect】缓存切面

@Aspect
public class CacheAspect {

    private static final ConcurrentHashMap<String, Object> cache = new ConcurrentHashMap<>();

    @Around("args(usreId)")
    public Object userInfoCache(ProceedingJoinPoint joinPoint, String userId) throws Throwable {
        System.out.println("[@Around] userInfoCache()被调用");
        Object value = cache.get(userId);
        if (Objects.isNull(value)) {
            cache.putIfAbsent(userId, joinPoint.proceed());
        }
        return value;
    }
}

【4】aop无法拦截目标对象内部方法调用的问题

【4.1】问题概述

1）代理对象与目标对象：

  • 表面看，织入器把横切逻辑或通知织入到与pointcut匹配的目标对象（或目标方法）；
  • 但实际上，横切逻辑或通知是织入到代理对象；代理对象与目标对象有着相同的方法（JDK动态代理实现aop，则代理对象与目标对象实现相同接口；CGLIB动态代理，则代理对象继承目标类 ）； 调用代理对象的方法，代理对象根据通知类型执行横切逻辑（前置或后置），接着执行目标对象方法；即通过代理对象调用方法才会被拦截，而通过目标对象本身调用方法不会被拦截 ；

2）通过代理对象调用方法才会被拦截，而通过目标对象本身调用方法不会被拦截；

  • 如 通过ProxyObject 调用方法（要被pointcut表达式匹配）会被拦截；
  • 而通过 targetObject.method()1 调用 target自身方法method2()，不会被拦截；（即便method2被pointcut表达式匹配）

在这里插入图片描述

3）aop不拦截目标对象内部方法之间调用

【NestedCallMain】目标对象内部方法调用测试main

public class NestedCallMain {
    public static void main(String[] args) {
        ClassPathXmlApplicationContext container = new ClassPathXmlApplicationContext("chapter12/beans12nestedcall.xml");

        // 获取代理对象
        Object proxy = container.getBean("nestedCallTarget");
        ((NestedCallTarget) proxy).method1();
    }
}

【打印日志】

stopWatch.start()
NestedCallTarget#method1() 方法被调用
NestedCallTarget#method2() 方法被调用 // 显然，目标对象nestedCallTarget内部方法method1() 调用内部方法method2()，没有触发aop拦截
stopWatch.stop() 
方法执行耗时1.028E-4

显然，目标对象nestedCallTarget内部方法method1() 调用内部方法method2()，没有触发aop拦截 ；

【beans12nestedcall.xml】

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
       xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop"
       xsi:schemaLocation="
        http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
        http://www.springframework.org/schema/context http://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd
        http://www.springframework.org/schema/aop http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop.xsd">

    <!-- 使用 <aop:aspectj-autoproxy> 元素，用于替换 AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator 自动代理织入器 --> 
    <aop:aspectj-autoproxy proxy-target-class="true" />

    <bean class="com.tom.springnote.chapter12.target.NestedCallAspect" />
    <bean id="nestedCallTarget" class="com.tom.springnote.chapter12.target.NestedCallTarget" />
</beans>

【NestedCallAspect】切面

@Aspect
public class NestedCallAspect {

    @Around("execution(* method1(..)) || execution(* method2(..))")
    public Object timeCost(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable {
        StopWatch stopWatch = new StopWatch();
        try {
            System.out.println("stopWatch.start()");
            stopWatch.start();
            return joinPoint.proceed();
        } finally {
            System.out.println("stopWatch.stop()");
            stopWatch.stop();
            System.out.printf("方法执行耗时%s\n", stopWatch.getTotalTime(TimeUnit.SECONDS));
        }
    }
}

【NestedCallTarget】目标对象 （ 内部方法method1() 调用内部方法method2() ）

public class NestedCallTarget {

    public void method1() {
        System.out.println("NestedCallTarget#method1() 方法被调用");
        method2();
    }

    public void method2() {
        System.out.println("NestedCallTarget#method2() 方法被调用");
    }
}

【4.2】解决方法

1）目标对象内部方法method1() 调用 method2()时， 不调用目标对象的method2()方法，而调用代理对象的 method2()方法 ；

class Target {
  method1() {
      proxy.method2();
  }    
}

2）目标对象如何获取代理对象proxy ； 通过调用 AopContext.currentProxy() 来实现， 且同时设置织入器的 exposeProxy属性为true ；

【NestedCallTargetWithHoldProxyMain】持有代理对象的目标对象内部方法调用main

public class NestedCallTargetWithHoldProxyMain {
    public static void main(String[] args) {
        NestedCallTargetWithHoldProxy target = new NestedCallTargetWithHoldProxy();
        AspectJProxyFactory weaver = new AspectJProxyFactory(target);
        weaver.setExposeProxy(true); // 设置为true ，AopContext.currentProxy() 才生效 
        weaver.addAspect(NestedCallAspect.class); 

        // 获取代理对象
        Object proxy = weaver.getProxy();
        ((NestedCallTargetWithHoldProxy) proxy).method1();
    }
}

【打印日志】

stopWatch.start()
NestedCallTarget#method1() 方法被调用
stopWatch.start()
NestedCallTarget#method2() 方法被调用
stopWatch.stop()
方法执行耗时6.5E-5
stopWatch.stop()
方法执行耗时0.0029408

【NestedCallTargetWithHoldProxy】持有代理对象的内嵌调用目标类

public class NestedCallTargetWithHoldProxy {

    public void method1() {
        System.out.println("NestedCallTarget#method1() 方法被调用");
        NestedCallTargetWithHoldProxy proxy = (NestedCallTargetWithHoldProxy) AopContext.currentProxy();
        proxy.method2();
    }

    public void method2() {
        System.out.println("NestedCallTarget#method2() 方法被调用");
    }
}

【补充】当然，我们可以注入 NestedCallTargetWithHoldProxy代理对象（依赖）到 NestedCallTargetWithHoldProxy目标对象中；

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邮政快递批量查询&#xff0c;轻松掌握物流动态 在电商行业蓬勃发展的今天&#xff0c;邮政快递作为连接商家与消费者的桥梁&#xff0c;其物流信息的及时性和准确性对于提升客户体验至关重要。然而&#xff0c;面对海量的快递单号&#xff0c;如何高效地进行批量查询&#xf…
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【最长上升子序列】

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题目 代码 #include <bits/stdc.h> using namespace std; const int N 1010; int a[N], f[N]; int main() {int n;cin >> n;for(int i 1; i < n; i) cin >> a[i];int res 0;for(int i 1; i < n; i){f[i] 1;for(int j 1; j < i; j){if(a[j] &…
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