浅谈 Spring AOP

AOP（Aspect Oriented Programming）：⾯向切⾯编程，它是⼀种思想，它是对某⼀类事情的集中处理。⽐如⽤户登录权限的效验，没学 AOP 之前，我们所有需要判断⽤户登录的⻚⾯（中的⽅法），都要各⾃实现或调⽤⽤户验证的⽅法，然⽽有了 AOP 之后，我们只需要在某⼀处配置⼀下，所有需要判断⽤户登录⻚⾯（中的⽅法）就全部可以实现⽤户登录验证了，不再需要每个⽅法中都写相同的⽤户登录验证了。

一、AOP的组成

我们先举个栗子大概理解一下

以多个页面都要访问⽤户登录权限为例

下面我们详细了解一下APO各个组成部分

1.1、切⾯（Aspect）

切⾯（Aspect）由切点（Pointcut）和通知（Advice）组成，它既包含了横切逻辑的定义，也包

括了连接点的定义。

切⾯是包含了：通知、切点和切⾯的类，相当于 AOP 实现的某个功能的集合

1.2、连接点（Join Point）

应⽤执⾏过程中能够插⼊切⾯的⼀个点，这个点可以是⽅法调⽤时，抛出异常时，甚⾄修改字段

时。切⾯代码可以利⽤这些点插⼊到应⽤的正常流程之中，并添加新的⾏为。

连接点相当于需要被增强的某个 AOP 功能的所有⽅法

1.3、切点（Pointcut））

Pointcut 的作⽤就是提供⼀组规则（使⽤ AspectJ pointcut expression language 来描述）来

匹配 Join Point，给满⾜规则的 Join Point 添加 Advice。

切点相当于保存了众多连接点的⼀个集合（如果把切点看成⼀个表，⽽连接点就是表中⼀条⼀条的数据）。

1.4、通知（Advice）

切⾯也是有⽬标的 ------它必须完成的⼯作。在 AOP 术语中，切⾯的⼯作被称之为通知。

通知：定义了切⾯是什么，何时使⽤，其描述了切⾯要完成的⼯作，还解决何时执⾏这个⼯作的

问题。

Spring 切⾯类中，可以在⽅法上使⽤以下注解，会设置⽅法为通知⽅法，在满⾜条件后会通知本⽅法进⾏调⽤：

• 前置通知使⽤ @Before：通知⽅法会在⽬标⽅法调⽤之前执⾏。
• 后置通知使⽤ @After：通知⽅法会在⽬标⽅法返回或者抛出异常后调⽤
• 返回之后通知使⽤ @AfterReturning：通知⽅法会在⽬标⽅法返回后调⽤。
• 抛异常后通知使⽤ @AfterThrowing：通知⽅法会在⽬标⽅法抛出异常后调⽤。
• 环绕通知使⽤ @Around：通知包裹了被通知的⽅法，在被通知的⽅法通知之前和调⽤之后执行自定义的⾏为。

二、Spring AOP 实现

2.1、Spring AOP的实现步骤

接下来我们使⽤ Spring AOP 来实现⼀下 AOP 的功能，完成的⽬标是拦截所有 UserController ⾥⾯的⽅法，每次调⽤ UserController 中任意⼀个⽅法时，都执⾏相应的通知事件。

2.1.1、添加Spring AOP的依赖

在pom.xml中：

<!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.springframework.boot/spring-bo
ot-starter-aop -->
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-aop</artifactId>
</dependency>

2.1.2、定义切面和切点

切点指的是具体要处理的某⼀类问题，⽐如⽤户登录权限验证就是⼀个具体的问题，记录所有⽅法的执⾏⽇志就是⼀个具体的问题，切点定义的是某⼀类问题。

Spring AOP 切点的定义如下，在切点中我们要定义拦截的规则，具体实现如下：

@Aspect // 表明此类为⼀个切⾯
@Component
public class UserAspect {
// 定义切点，这⾥使⽤ AspectJ 表达式语法
@Pointcut("execution(* com.example.demo.controller.UserController.*
(..))")
public void pointcut(){ }
}

其中 pointcut ⽅法为空⽅法，它不需要有⽅法体，此⽅法名就是起到⼀个"标识"的作⽤，标识下⾯的通知⽅法具体指的是哪个切点（因为切点可能有很多个）。

AspectJ ⽀持三种通配符

• * ：匹配任意字符，只匹配⼀个元素（包，类，或⽅法，⽅法参数）
• .. ：匹配任意字符，可以匹配多个元素 ，在表示类时，必须和 * 联合使⽤。
• • ：表示按照类型匹配指定类的所有类，必须跟在类名后⾯，如 com.cad.Car+ ,表示继承该类的所有⼦类包括本身

切点表达式由切点函数组成，其中 execution() 是最常⽤的切点函数，⽤来匹配⽅法，语法为：execution(<修饰符><返回类型><包.类.⽅法(参数)><异常>)

修饰符和异常可以省略，具体含义如下：

表达式示例

• execution(* com.cad.demo.User.*(..)) ：匹配 User 类⾥的所有⽅法。
• execution(* com.cad.demo.User+.*(..)) ：匹配该类的⼦类包括该类的所有⽅法。
• execution(* com.cad.*.*(..)) ：匹配 com.cad 包下的所有类的所有⽅法。
• execution(* com.cad..*.*(..)) ：匹配 com.cad 包下、⼦孙包下所有类的所有⽅法。
• execution(* addUser(String, int)) ：匹配 addUser ⽅法，且第⼀个参数类型是 String，第⼆个参数类型是 int

2.1.3、实现通知

通知定义的是被拦截的⽅法具体要执⾏的业务，⽐如⽤户登录权限验证⽅法就是具体要执⾏的业务。

Spring AOP 中，可以在⽅法上使⽤以下注解，会设置⽅法为通知⽅法，在满⾜条件后会通知本⽅法进⾏调⽤：

• 前置通知使⽤@Before：通知⽅法会在目标方法调用之前执⾏。
• 后置通知使⽤@After：通知⽅法会在目标方法返回或者抛出异常后调⽤。
• 返回之后通知使⽤@AfterReturning：通知⽅法会在⽬标⽅法返回后调⽤。
• 抛异常后通知使⽤@AfterThrowing：通知⽅法会在⽬标⽅法抛出异常后调⽤。
• 环绕通知使⽤@Around：通知包裹了被通知的⽅法，在被通知的⽅法通知之前和调⽤之后执⾏⾃定义的⾏为。

具体实现如下：

import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;
import org.aspectj.lang.annotation.*;
import org.springframework.stereotype.Component;
@Aspect
@Component
public class UserAspect {
// 定义切点⽅法
@Pointcut("execution(* com.example.demo.controller.UserController.*
(..))")
public void pointcut(){ }
// 前置通知
@Before("pointcut()")
public void doBefore(){
System.out.println("执⾏ Before ⽅法");
}
// 后置通知
@After("pointcut()")
public void doAfter(){
System.out.println("执⾏ After ⽅法");
}
// return 之前通知
@AfterReturning("pointcut()")
public void doAfterReturning(){
System.out.println("执⾏ AfterReturning ⽅法");
}
// 抛出异常之前通知
@AfterThrowing("pointcut()")
public void doAfterThrowing(){
System.out.println("执⾏ doAfterThrowing ⽅法");
}
// 添加环绕通知
@Around("pointcut()")
public Object doAround(ProceedingJoinPoint joinPoint){
Object obj = null;
System.out.println("Around ⽅法开始执⾏");
try {
// 执⾏拦截⽅法
obj = joinPoint.proceed();
} catch (Throwable throwable) {
throwable.printStackTrace();
}
System.out.println("Around ⽅法结束执⾏");
return obj;
}
}

经过以上的代码我们就能实现 Spring AOP 了。

三、 Spring AOP 实现原理

Spring AOP 是构建在动态代理基础上，因此 Spring 对 AOP 的⽀持局限于⽅法级别的拦截。

3.1、静态代理

静态代理角色分析

• 抽象角色 : 一般使用接口或者抽象类来实现

• 真实角色 : 被代理的角色

• 代理角色 : 代理真实角色 ; 代理真实角色后 , 一般会做一些附属的操作 .

• 客户 : 使用代理角色来进行一些操作 .

静态代理的好处:

• 可以使得我们的真实角色更加纯粹 . 不再去关注一些公共的事情 .
• 公共的业务由代理来完成 . 实现了业务的分工 ,
• 公共业务发生扩展时变得更加集中和方便 .

缺点 :

• 类多了 , 多了代理类 , 工作量变大了 . 开发效率降低

我们用代码举个栗子：

3.2、动态代理

• 动态代理的角色和静态代理的一样 .

• 动态代理的代理类是动态生成的 . 静态代理的代理类是我们提前写好的

• 动态代理分为两类 : 一类是基于接口动态代理 , 一类是基于类的动态代理

• • 基于接口的动态代理----JDK动态代理
  • 基于类的动态代理--cglib
  • 现在用的比较多的是 javasist 来生成动态代理 . 百度一下javasist
  • 我们这里使用JDK的原生代码来实现，其余的道理都是一样的！

JDK的动态代理需要了解两个类

核心 : InvocationHandler 和 Proxy ， 可以打开JDK帮助文档看看

【InvocationHandler：调用处理程序】

Object invoke(Object proxy, 方法 method, Object[] args)；

//参数

//proxy - 调用该方法的代理实例

//method -所述方法对应于调用代理实例上的接口方法的实例。方法对象的声明类将是该方法声明的接口，它可以是代理类继承该方法的代理接口的超级接口。

//args -包含的方法调用传递代理实例的参数值的对象的阵列，或null如果接口方法没有参数。原始类型的参数包含在适当的原始包装器类的实例中，例如java.lang.Integer或java.lang.Boolean 。

【Proxy : 代理】

//生成代理类

public Object getProxy(){ return Proxy.newProxyInstance(this.getClass().getClassLoader(), rent.getClass().getInterfaces(),this); }

我们来使用动态代理实现代理我们后面写的UserService！

我们也可以编写一个通用的动态代理实现的类！所有的代理对象设置为Object即可！

public class ProxyInvocationHandler implements InvocationHandler {
   private Object target;

   public void setTarget(Object target) {
       this.target = target;
  }

   //生成代理类
   public Object getProxy(){
       return Proxy.newProxyInstance(this.getClass().getClassLoader(),
               target.getClass().getInterfaces(),this);
  }

   // proxy : 代理类
   // method : 代理类的调用处理程序的方法对象.
   public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throwsThrowable {
       log(method.getName());
       Object result = method.invoke(target, args);
       return result;
  }

   public void log(String methodName){
       System.out.println("执行了"+methodName+"方法");
  }

}

//测试！

public class Test {
   public static void main(String[] args) {
       //真实对象
       UserServiceImpl userService = new UserServiceImpl();
       //代理对象的调用处理程序
       ProxyInvocationHandler pih = new ProxyInvocationHandler();
       pih.setTarget(userService); //设置要代理的对象
       UserService proxy = (UserService)pih.getProxy(); //动态生成代理类！
       proxy.delete();
  }
}

3.3、Spring 动态代理的组成和比较

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