三、Spring面向切面之AOP

Spring的两个核心,一个为ioc一个为aop
ioc为控制反转,把创建对象过程交给spring进行管理
而aop 的概念为

  • aop为面向切面,不修改源代码进行功能增强
  • 可以对业务逻辑的各个部分进行隔离,从而使得业务逻辑各部分之间的耦合度降低,提高程序的可重用性,同时提高了开发的效率

1、底层原理

底层使用动态代理

1、有接口情况,使用 JDK 动态代理
创建接口实现类代理对象,增强类的方法


2、没有接口情况,使用 CGLIB 动态代理
创建子类的代理对象,增强类的方法


2、jdk动态代理

所谓的代理:为真实对象提供一个代理对象以控制对真实对象的访问

动态代理主要涉及两个类:

1、public Object invoke(Object obj,Method method, Object[] args)
obj指代理类,method是被代理的方法,args为该方法的参数数组。这个抽象方法在代理类中动态实现
主要传参数通过method中的一个invoke的方法

2、public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,Class<?>[] interfaces,InvocationHandler h)
类加载器(class loader)、Class对象数组(每个元素都是需要实现的接口)、一个调用处理器

所谓的jdk动态代理
使用 Proxy 类里面的方法创建代理对象
类中有个方法为

public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader,Class<?>[] interfaces,InvocationHandler h) 

具体有三个参数,分别为

  • 类加载器
  • 增强方法所在的类,这个类实现的接口,支持多个接口
  • 实现这个接口 InvocationHandler,创建代理对象,写增强的部分

代理对象,所以类似之前的多态

通过代码示列展示实现过程

(1)创建接口,定义方法

public interface UserDao {
 public int add(int a,int b);
 public String update(String id);
}

(2)创建接口实现类,实现方法

public class UserDaoImpl implements UserDao {
 @Override
 public int add(int a, int b) {
 return a+b;
 }
 @Override
 public String update(String id) {
 return id;
 } }

(3)使用 Proxy 类创建接口代理对象
简化版本:

public class JDKProxy {

    public static void main(String[] args) {
        //创建接口实现类代理对象
        Class[] interfaces = {UserDao.class};
           @Override
            public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
                return null;
            }
        });

    }
}

//创建代理对象代码
class UserDaoProxy implements InvocationHandler {

    //增强的逻辑
    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {

        //被增强的方法执行
        Object res = method.invoke(obj, args);

    
        return res;
    }
}

结合实际代码的复杂逻辑:

public class JDKProxy {

    public static void main(String[] args) {
        //创建接口实现类代理对象
        Class[] interfaces = {UserDao.class};
        
        //因为是有参构造,需要把参数传递过来
        //因为是代理对象,所以类似之前的多态
        UserDaoImpl userDao = new UserDaoImpl();
        UserDao dao = (UserDao)Proxy.newProxyInstance(JDKProxy.class.getClassLoader(), interfaces, new UserDaoProxy(userDao));
        int result = dao.add(1, 2);
        System.out.println("result:"+result);
    }
}

//创建代理对象代码
class UserDaoProxy implements InvocationHandler {

    //1 把创建的是谁的代理对象,把谁传递过来
    //有参数构造传递
    private Object obj;
    public UserDaoProxy(Object obj) {
        this.obj = obj;
    }

    //增强的逻辑
    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        //方法之前
        System.out.println("方法之前执行...."+method.getName()+" :传递的参数..."+ Arrays.toString(args));

        //被增强的方法执行
        Object res = method.invoke(obj, args);

        //方法之后
        System.out.println("方法之后执行...."+obj);
        return res;
    }
}

执行的代码截图如图所示


3、相关术语

  • 连接点:类中有哪些方法可以被增强,这些方法称之为连接点
  • 切入点:实际被增强的方法
  • 通知(增强):实际增强的逻辑部分称之为通知(增强)
    通知有多种类型:前置通知、后置通知、环绕通知(前后执行)、异常通知(只有异常才会通知)、最终通知(类似finally)
  • 切面:把通知应用到切入点的过程,是一个动作的过程

4、准备工作

  • Spring 框架一般都是基于 AspectJ 实现 AOP 操作
  • 基于 AspectJ 实现 AOP 操作有两种:
    基于 xml 配置文件实现
    基于注解方式实现(使用)
  • 在项目工程里面引入 AOP 相关依赖
  • 切入点表达式(对哪个类里面的哪个方法进行增强)
    语法结构: execution([权限修饰符] [返回类型] [类全路径] 方法名称 )

举例几个语法结构的例子

举例 1:对 com.atguigu.dao.BookDao 类里面的 add 进行增强

execution(* com.atguigu.dao.BookDao.add(..))

举例 2:对 com.atguigu.dao.BookDao 类里面的所有的方法进行增强

execution(* com.atguigu.dao.BookDao.* (..))

举例 3:对 com.atguigu.dao 包里面所有类,类里面所有方法进行增强

execution(* com.atguigu.dao.. (..))

5、AspectJ注解操作

1、创建类,在类里面定义方法

//被增强的类
@Component
public class User {
    public void add() {
        int i = 10/0;
        System.out.println("add.......");
    }
}

2、在增强类里面,创建方法,让不同方法代表不同通知类型

//增强的类
public class UserProxy {
 public void before() {//前置通知
 System.out.println("before......");
 } }

3、进行通知配置

  • 开启注解扫描
<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">
    <!-- 开启注解扫描 -->
    <context:component-scan base-package="com.atguigu.spring5.aopanno"></context:component-scan>

    <!-- 开启Aspect生成代理对象-->
    <aop:aspectj-autoproxy></aop:aspectj-autoproxy>
</beans>
  • 使用注解创建 User 和 UserProxy 对象@Component
  • 在增强类上面添加注解 @Aspect,生成代理对象
  • 在 spring 配置文件中开启生成代理对象
    <aop:aspectj-autoproxy></aop:aspectj-autoproxy>,主要是查找注解@Aspect

4、配置不同类型的通知

//增强的类
@Component
@Aspect  //生成代理对象
@Order(3)
public class UserProxy {

    //相同切入点抽取
    @Pointcut(value = "execution(* com.atguigu.spring5.aopanno.User.add(..))")
    public void pointdemo() {

    }

    //前置通知
    //@Before注解表示作为前置通知
    @Before(value = "pointdemo()")
    public void before() {
        System.out.println("before.........");
    }

    //后置通知(返回通知)
    @AfterReturning(value = "execution(* com.atguigu.spring5.aopanno.User.add(..))")
    public void afterReturning() {
        System.out.println("afterReturning.........");
    }

    //最终通知
    @After(value = "execution(* com.atguigu.spring5.aopanno.User.add(..))")
    public void after() {
        System.out.println("after.........");
    }

    //异常通知
    @AfterThrowing(value = "execution(* com.atguigu.spring5.aopanno.User.add(..))")
    public void afterThrowing() {
        System.out.println("afterThrowing.........");
    }

    //环绕通知
    @Around(value = "execution(* com.atguigu.spring5.aopanno.User.add(..))")
    public void around(ProceedingJoinPoint proceedingJoinPoint) throws Throwable {
        System.out.println("环绕之前.........");

        //被增强的方法执行
        proceedingJoinPoint.proceed();

        System.out.println("环绕之后.........");
    }
}
  • proceedingJoinPoint.proceed();执行被增强的方法,通常是放在@Around,主要是前后执行
  • after是方法之后执行,有没有异常都执行
  • AfterThrowing是返回值之后执行,有异常之后不执行

公共切入点的提取
在相同切入点进行提取
只需调用其方法即可

//相同切入点抽取
    @Pointcut(value = "execution(* com.atguigu.spring5.ao                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     panno.User.add(..))")
    public void pointdemo() {

    }
//前置通知
    //@Before注解表示作为前置通知
    @Before(value = "pointdemo()")
    public void before() {
        System.out.println("before.........");
    }

有多个增强类多同一个方法进行增强,设置增强类优先级
在增强类上面添加注解 @Order(数字类型值),数字类型值越小优先级越高

@Component
@Aspect
@Order(1)

完全使用注解开发
创建配置类,不需要创建 xml 配置文件

  • 组件的扫描@ComponentScan(basePackages = {"com.atguigu"})等同于
<context:component-scan base-package="com.atguigu.spring5.aopanno"></context:component-scan>
  • 生成代理对象@EnableAspectJAutoProxy(proxyTargetClass = true)等同于
 <aop:aspectj-autoproxy></aop:aspectj-autoproxy>
@Configuration
@ComponentScan(basePackages = {"com.atguigu"})
@EnableAspectJAutoProxy(proxyTargetClass = true)//默认为true

以上代码的主要测试文件

@Test
public void testAopAnno() {
    ApplicationContext context =
            new ClassPathXmlApplicationContext("bean1.xml");
    User user = context.getBean("user", User.class);
    user.add();
}

6、AspectJ配置文件

配置文件一般很少用
一开始还是创建两个类,增强类和被增强类,创建方法

public class Book {
    public void buy() {
        System.out.println("buy.............");
    }
}

public class BookProxy {
    public void before() {
        System.out.println("before.........");
    }
}

主要区分是配置文件的不同和没有注解方式
下面主要讲解配置文件的格式

  • 通过bean id class 创建对象
  • 通过aop config的配置文件配置切入点(增加的类)以及切入面(增强的方法)
<!--创建对象-->
<bean id="book" class="com.atguigu.spring5.aopxml.Book"></bean>
<bean id="bookProxy" class="com.atguigu.spring5.aopxml.BookProxy"></bean>

<!--配置aop增强-->
<aop:config>
    <!--切入点-->
    <aop:pointcut id="p" expression="execution(* com.atguigu.spring5.aopxml.Book.buy(..))"/>
    <!--配置切面-->
    <aop:aspect ref="bookProxy">
        <!--增强作用在具体的方法上-->
        <aop:before method="before" pointcut-ref="p"/>
    </aop:aspect>
</aop:config>

配置的主要模板为

<aop:config>
    <!--切入点-->
    <aop:pointcut id="p" expression="execution(* 全限定名称路径名.buy(..))"/>
    <!--配置切面-->
    <aop:aspect ref="类名">
        <!--增强作用在具体的方法上-->
        <aop:before method="方法名" pointcut-ref="p"/>
    </aop:aspect>
</aop:config>

主要的测试文件如下:

@Test
public void testAopXml() {
    ApplicationContext context =
            new ClassPathXmlApplicationContext("bean2.xml");
    Book book = context.getBean("book", Book.class);
    book.buy();
}

截图如下
主要是执行buy,而before在buy之前输出


如果修改配置文件的切入点,在切入点中修改切入面(即实际增强的部分)
ref为实际增强的类,method为方法名,pointcut-ref为切入点与切入面连接的点

<aop:aspect ref="bookProxy">
       <!--增强作用在具体的方法上-->
       <aop:after method="after" pointcut-ref="p"/>
</aop:aspect>
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