Spring AOP 深入理解

此前对于AOP的使用仅限于声明式事务,除此之外在实际开发中也没有遇到过与之相关的问题。最近项目中遇到了以下几点需求,仔细思考之后,觉得采用AOP 来解决。一方面是为了以更加灵活的方式来解决问题,另一方面是借此机会深入学习Spring AOP相关的内容。本文是权当本人的自己AOP学习笔记,以下需求不用AOP肯定也能解决,至于是否牵强附会,仁者见仁智者见智。

对部分函数的调用进行日志记录,用于观察特定问题在运行过程中的函数调用情况
监控部分重要函数,若抛出指定的异常,需要以短信或邮件方式通知相关人员
金控部分重要函数的执行时间

事实上,以上需求没有AOP也能搞定,只是在实现过程中比较郁闷摆了。

需要打印日志的函数分散在各个包中,只能找到所有的函数体,手动添加日志。然而这些日志都是临时的,待问题解决之后应该需要清除打印日志的代码,只能再次手动清除_!
类 似1的情况,需要捕获异常的地方太多,如果手动添加时想到很可能明天又要手动清除,只能再汗。OK,该需求相对比较固定,属于长期监控的范畴,并不需求临 时添加后再清除。然而,客户某天要求,把其中20%的异常改为短信提醒,剩下的80%改用邮件提醒。改之,两天后,客户抱怨短信太多,全部改成邮件提 醒...
该需求通常用于监控某些函数的执行时间,用以判断系统执行慢的瓶颈所在。瓶颈被解决之后,烦恼同情况1

终于下定决心,采用AOP来解决!代码如下:
切面类TestAspect

package com.spring.aop;
/**
* 切面
*
*/
public class TestAspect {

public void doAfter(JoinPoint jp) {
​    System.out.println("log Ending method: "
​        + jp.getTarget().getClass().getName() + "."
​        + jp.getSignature().getName());
}

public Object doAround(ProceedingJoinPoint pjp) throws Throwable {
​    long time = System.currentTimeMillis();
​    Object retVal = pjp.proceed();
​    time = System.currentTimeMillis() - time;
​    System.out.println("process time: " + time + " ms");
​    return retVal;
}

public void doBefore(JoinPoint jp) {
​    System.out.println("log Begining method: "
​        + jp.getTarget().getClass().getName() + "."
​        + jp.getSignature().getName());
}

public void doThrowing(JoinPoint jp, Throwable ex) {
​    System.out.println("method " + jp.getTarget().getClass().getName()
​        + "." + jp.getSignature().getName() + " throw exception");
​    System.out.println(ex.getMessage());
}

private void sendEx(String ex) {
​    //TODO 发送短信或邮件提醒
}
}

package com.spring.service;
/**
* 接口A
*/
public interface AService {
public void fooA(String _msg);
public void barA();
}
package com.spring.service;
/**
*接口A的实现类
*/
public class AServiceImpl implements AService {

public void barA() {
​    System.out.println("AServiceImpl.barA()");
}

public void fooA(String _msg) {
​    System.out.println("AServiceImpl.fooA(msg:"+_msg+")");
}
}



package com.spring.service;

/**
*  Service类B
*/
public class BServiceImpl {

public void barB(String _msg, int _type) {
​    System.out.println("BServiceImpl.barB(msg:"+_msg+" type:"+_type+")");
​    if(_type == 1)
​      throw new IllegalArgumentException("测试异常");
}

public void fooB() {
​    System.out.println("BServiceImpl.fooB()");
}

}

ApplicationContext

*   <beans xmlns="[www.springframework.org/schema/bean…](http://www.springframework.org/schema/beans)"*   xmlns:xsi="[www.w3.org/2001/XMLSch…](http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance)"*   xmlns:aop="[www.springframework.org/schema/aop](http://www.springframework.org/schema/aop)"*   xsi:schemaLocation="*   ​ [www.springframework.org/schema/bean…](http://www.springframework.org/schema/beans)*   ​ [www.springframework.org/schema/bean…](http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-2.0.xsd)*   ​ [www.springframework.org/schema/aop](http://www.springframework.org/schema/aop)*   ​ [www.springframework.org/schema/aop/…](http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop-2.5.xsd)"*   **default**-autowire="autodetect">*   aop:config*   ​ <aop:aspect id="TestAspect" ref="aspectBean">*   ​*   ​ <aop:pointcut id="businessService"*   ​ expression="execution(* com.spring.service.*.*(..))" />*   ​ <aop:before pointcut-ref="businessService" method="doBefore"/>*   ​ <aop:after pointcut-ref="businessService" method="doAfter"/>*   ​ <aop:around pointcut-ref="businessService" method="doAround"/>*   ​ <aop:after-throwing pointcut-ref="businessService" method="doThrowing" throwing="ex"/>*   ​ </aop:aspect>*   </aop:config>*   <bean id="aspectBean" **class**="com.spring.aop.TestAspect" />*   <bean id="aService" **class**="com.spring.service.AServiceImpl">*   <bean id="bService" **class**="com.spring.service.BServiceImpl">

测试类AOPTest

public class AOPTest extends AbstractDependencyInjectionSpringContextTests {

private AService aService;

private BServiceImpl bService;

protected String[] getConfigLocations() {
​    String[] configs = new String[] { "/applicationContext.xml"};
​    return configs;
}


/**
* 测试正常调用
*/
public void testCall()
{
​    System.out.println("SpringTest JUnit test");
​    aService.fooA("JUnit test fooA");
​    aService.barA();
​    bService.fooB();
​    bService.barB("JUnit test barB",0);
}

/**
* 测试After-Throwing
*/
public void testThrow()
{
​    try {
​      bService.barB("JUnit call barB",1);
​    } catch (IllegalArgumentException e) {
​
​    }
}

public void setAService(AService service) {
​    aService = service;
}

public void setBService(BServiceImpl service) {
​    bService = service;
}
}


运行结果如下:

log Begining method: com.spring.service.AServiceImpl.fooA
AServiceImpl.fooA(msg:JUnit test fooA)
log Ending method: com.spring.service.AServiceImpl.fooA
process time: 0 ms
log Begining method: com.spring.service.AServiceImpl.barA
AServiceImpl.barA()
log Ending method: com.spring.service.AServiceImpl.barA
process time: 0 ms
log Begining method: com.spring.service.BServiceImpl.fooB
BServiceImpl.fooB()
log Ending method: com.spring.service.BServiceImpl.fooB
process time: 0 ms
log Begining method: com.spring.service.BServiceImpl.barB
BServiceImpl.barB(msg:JUnit test barB type:0)
log Ending method: com.spring.service.BServiceImpl.barB
process time: 0 ms

log Begining method: com.spring.service.BServiceImpl.barB
BServiceImpl.barB(msg:JUnit call barB type:1)
log Ending method: com.spring.service.BServiceImpl.barB
method com.spring.service.BServiceImpl.barB throw exception
测试异常

《Spring参考手册》中定义了以下几个AOP的重要概念,结合以上代码分析如下:

  • 切面(Aspect) :官方的抽象定义为“一个关注点的模块化,这个关注点可能会横切多个对象”,在本例中,“切面”就是类TestAspect所关注的具体行为,例如,AServiceImpl.barA()的调用就是切面TestAspect所关注的行为之一。“切面”在ApplicationContext中aop:aspect来配置。
  • 连接点(Joinpoint) :程序执行过程中的某一行为,例如,AServiceImpl.barA()的调用或者BServiceImpl.barB(String _msg, int _type)抛出异常等行为。
  • 通知(Advice) :“切面”对于某个“连接点”所产生的动作,例如,TestAspect中对com.spring.service包下所有类的方法进行日志记录的动作就是一个Advice。其中,一个“切面”可以包含多个“Advice”,例如TestAspect
  • 切入点(Pointcut) :匹配连接点的断言,在AOP中通知和一个切入点表达式关联。例如,TestAspect中的所有通知所关注的连接点,都由切入点表达式execution(* com.spring.service..(..))来决定
  • 目标对象(Target Object) :被一个或者多个切面所通知的对象。例如,AServcieImpl和BServiceImpl,当然在实际运行时,Spring AOP采用代理实现,实际AOP操作的是TargetObject的代理对象。
  • AOP代理(AOP Proxy) 在Spring AOP中有两种代理方式,JDK动态代理和CGLIB代理。默认情况下,TargetObject实现了接口时,则采用JDK动态代理,例如,AServiceImpl;反之,采用CGLIB代理,例如,BServiceImpl。强制使用CGLIB代理需要将 aop:config 的 proxy-target-class 属性设为true

​ 通知(Advice)类型

  • 前置通知(Before advice) :在某连接点(JoinPoint)之前执行的通知,但这个通知不能阻止连接点前的执行。ApplicationContext中在aop:aspect里面使用aop:before元素进行声明。例如,TestAspect中的doBefore方法
  • 后通知(After advice) :当某连接点退出的时候执行的通知(不论是正常返回还是异常退出)。ApplicationContext中在aop:aspect里面使用aop:after元素进行声明。例如,TestAspect中的doAfter方法,所以AOPTest中调用BServiceImpl.barB抛出异常时,doAfter方法仍然执行
  • 返回后通知(After return advice) :在某连接点正常完成后执行的通知,不包括抛出异常的情况。ApplicationContext中在aop:aspect里面使用元素进行声明。
  • 环绕通知(Around advice) :包围一个连接点的通知,类似Web中Servlet规范中的Filter的doFilter方法。可以在方法的调用前后完成自定义的行为,也可以选择不执行。ApplicationContext中在aop:aspect里面使用aop:around元素进行声明。例如,TestAspect中的doAround方法。
  • 抛出异常后通知(After throwing advice) : 在方法抛出异常退出时执行的通知。 ApplicationContext中在aop:aspect里面使用aop:after-throwing元素进行声明。例如,TestAspect中的doThrowing方法。

​ 切入点表达式

  • 通常情况下,表达式中使用”execution“就可以满足大部分的要求。表达式格式如下:

execution(modifiers-pattern? ret-type-pattern declaring-type-pattern? name-pattern(param-pattern) throws-pattern?)
modifiers-pattern:方法的操作权限
ret-type-pattern:返回值
declaring-type-pattern:方法所在的包
name-pattern:方法名
parm-pattern:参数名
throws-pattern:异常

其中,除ret-type-pattern和name-pattern之外,其他都是可选的。上例中,execution(* com.spring.service..(..))表示com.spring.service包下,返回值为任意类型;方法名任意;参数不作限制的所有方法。

  • 通知参数

可以通过args来绑定参数,这样就可以在通知(Advice)中访问具体参数了。例如,aop:aspect配置如下

*   aop:config*   <aop:aspect id="TestAspect" ref="aspectBean">*   ​ <aop:pointcut id="businessService"*   ​ expression="execution(* com.spring.service.*.*(String,..)) and args(msg,..)" />*   ​ <aop:after pointcut-ref="businessService" method="doAfter"/>*   </aop:aspect>*   </aop:config>


TestAspect的doAfter方法中就可以访问msg参数,但这样以来AService中的barA()和BServiceImpl中的barB()就不再是连接点,因为execution(* com.spring.service..(String,..))只配置第一个参数为String类型的方法。其中,doAfter方法定义如下:
Java代码

public void doAfter(JoinPoint jp,String msg)

访问当前的连接点

任何通知(Advice)方法可以将第一个参数定义为 org.aspectj.lang.JoinPoint 类型。JoinPoint 接口提供了一系列有用的方法, 比如 getArgs() (返回方法参数)、getThis() (返回代理对象)、getTarget() (返回目标)、getSignature() (返回正在被通知的方法相关信息)和 toString()(打印出正在被通知的方法的有用信息。

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