《Spring实战》-第四章:面向切面编程（AOP）

慢慢来比较快，虚心学技术

前言：DI （依赖注入）有助于应用对象之间的解耦，而 AOP（面向切面编程）可以实现横切关注点与它们所影响的对象之间的解耦

一、什么是面向切面编程

Ⅰ、横切关注点：在软件开发中，散布于应用中多处的功能被称为横切关注点（ cross-cutting concern ）【比如说日志，安全和事务管理等】。通常来讲，这些横切关注点从概念上是与应用的业务逻辑相分离的（但是往往会直接嵌入到应用的业务逻辑之中）。把这些横切关注点与业务逻辑相分离正是面向切面编程（ AOP ）所要解决的问题。

Ⅱ、切面：横切关注点可以被模块化为特殊的类，这些类被称为切面（ aspect ）。

Ⅲ、AOP术语

①通知（ Advice ）：切面的工作被称为通知。通知描述切面的工作，同时决定切面何时工作【定义了切面工作做什么，什么时候做】

前置通知（ Before ）：在目标方法被调用之前调用通知功能；
后置通知（ After ）：在目标方法完成之后调用通知，此时不会关心方法的输出是什么；
返回通知（ After-returning ）：在目标方法成功执行之后调用通知；
异常通知（ After-throwing ）：在目标方法抛出异常后调用通知；
环绕通知（ Around ）：通知包裹了被通知的方法，在被通知的方法调用之前和调用之后执行自定义的行为

②连接点（ Join point ）：触发切面工作的点，比如方法执行，异常抛出等行为

③切点（ Poincut ）：决定切面工作的地方，比如某个方法等【定义了切面工作在哪里做】

④切面（ Aspect ）：通知和切点的结合【面】

⑤引入（ Introduction ）：允许我们向现有的类添加新方法或属性

⑥织入（ Weaving ）：把切面应用到目标对象并创建新的代理对象的过程【切面在指定的连接点被织入到目标对象中】

通知包含了需要用于多个应用对象的横切行为；连接点是程序执行过程中能够应用通知的所有点；切点定义了通知被应用的具体位置（在哪些连接点）。其中关键的概念是切点定义了哪些连接点会得到通知

Ⅳ、Spring对AOP的支持【 Spring AOP 构建在动态代理基础之上，因此， Spring 对 AOP 的支持局限于方法拦截。】

基于代理的经典 Spring AOP ；
纯 POJO 切面；
@AspectJ 注解驱动的切面；
注入式 AspectJ 切面（适用于 Spring 各版本）。

二、面向切面编程实现

1、定义切点：

Spring支持通过AspectJ的切点表达式语言来定义 Spring 切面，同时增加通过bean的id指定bean的写法。

如：execution( com.my.spring.bean..(..))* 指定com.my.spring.bean包下所有类的所有方法作为切点

其结构解析如下：

AspectJ切点表达式的指示器不只有execution：

arg() ：限制连接点匹配参数为指定类型的执行方法
execution() ：用于匹配是连接点的执行方法
this() ：限制连接点匹配 AOP 代理的 bean 引用为指定类型的类
target ：限制连接点匹配目标对象为指定类型的类
within() ：限制连接点匹配指定的类型

各指示器之间可以通过&&（与），||（或），!（非）连接符进行连接实现多条件查询定义节点

如：execution(* com.my.spring.bean.* . *(..))&&arg(java.lang.Integer)

2.示例Demo

Spring AOP的实现依赖于spring-aop包和aspectjweaver包，需在pom文件引入：

<dependency>
    <groupId>org.springframework</groupId>
    <artifactId>spring-aop</artifactId>
    <version>${org.springframework.version}</version>
</dependency>

<dependency>
    <groupId>org.aspectj</groupId>
    <artifactId>aspectjweaver</artifactId>
    <version>1.8.13</version>
</dependency>

通过实例demo引入概念：

①定义一个基础接口类BaseInterface和实现类BaseBean

public interface BaseInterface {

    /**
     * 新增歌曲
     *
     * @param author 作者
     * @param songTitle 歌曲名
     *
     * @return java.lang.Integer 返回当前歌曲总数
     *
     * @author xxx 2019/3/4
     * @version 1.0
     **/
    Integer addSong(String author,String songTitle);

    /**
     * 删除歌曲
     *
     * @param author 作者
     * @param songTitle 歌曲名
     *
     * @return java.lang.Integer 返回当前歌曲总数
     *
     * @author xxx 2019/3/4
     * @version 1.0
     **/
    Integer delSong(String author,String songTitle);
}

@Component
public class BaseBean implements  BaseInterface{

    private String author;
    private String songTitle;
    private Integer count=0;

    @Override
    public Integer addSong(String author,String songTitle){
        this.author = author;
        this.songTitle = songTitle;
        System.out.println("新增了一首歌："+author+"-"+songTitle);
        count++;
        return count;
    }

    @Override
    public Integer delSong(String author,String songTitle){
        this.author = author;
        this.songTitle = songTitle;
        System.out.println("删除了一首歌："+author+"-"+songTitle);
        count--;
        return count;
    }
}

②创建一个切面类

@Aspect
@Component
public class BaseBeanAspect {

    private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(BaseBeanAspect.class);

     /**
      * 方法执行前的通知
      */
    @Before("execution(* com.my.spring.bean.*.*(..))")
    public void beforeInvoke(){
        logger.debug("方法执行前");
    }

    /**
     * 方法执行后的通知
     */
    @After("execution(* com.my.spring.bean.*.*(..))")
    public void afterInvoke(){
        logger.debug("方法执行后");
    }

    /**
     * 方法执行返回后的通知
     */
    @AfterReturning("execution(* com.my.spring.bean.*.*(..))")
    public void afterReturning(){
        logger.debug("==================方法执行完成");
    }

    /**
     * 方法抛出异常的通知
     */
    @AfterThrowing("execution(* com.my.spring.bean.*.*(..))")
    public void afterThrowing(){

        logger.debug("==================方法执行报错");
    }
}

③创建自动化装配的配置类

@Configuration
@EnableAspectJAutoProxy//开启自动代理开关，启用切面
@ComponentScan(basePackages = {"com.my.spring"})
public class ComponentConfig {
}

④测试

@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
@ContextConfiguration(classes = {ComponentConfig.class})
public class AppTest {

    @Autowired
    private BaseInterface baseInterface;

    @Test
    public void testBean(){
        baseInterface.addSong("myBean","mySong");
        baseInterface.delSong("myBean","mySong");
    }
}

⑤测试结果

2019-03-04 14:32:55.019 DEBUG com.my.spring.aspect.BaseBeanAspect - 方法执行前
新增了一首歌：myBean-mySong
2019-03-04 14:32:55.019 DEBUG com.my.spring.aspect.BaseBeanAspect - 方法执行后
2019-03-04 14:32:55.019 DEBUG com.my.spring.aspect.BaseBeanAspect - ==================方法执行完成
2019-03-04 14:32:55.019 DEBUG com.my.spring.aspect.BaseBeanAspect - 方法执行前
删除了一首歌：myBean-mySong
2019-03-04 14:32:55.019 DEBUG com.my.spring.aspect.BaseBeanAspect - 方法执行后
2019-03-04 14:32:55.019 DEBUG com.my.spring.aspect.BaseBeanAspect - ==================方法执行完成

3、注解分析

前代码是使用注解实现SpringAOP的简单示例，我们了解以下其中用到的注解和实现：

Ⅰ、定义切面：@Aspect------------标识当前类是一个切面类（仅仅只是标识，我们可以看到该注解源码并没有使用@Component注解，所以使用该注解的bean依旧只是一个普通的POJO，使用时依旧需要显式或自动装配）

Ⅱ、定义切点：@PointCut

我们看到上述代码中在多个地方使用切点使用的是重复性的表达式，其实通过@PointCut注解定义切点，同时通过指定空方法名引入切点到各个通知即可

@Pointcut("execution(* com.my.spring.bean.*.*(..))")
public void pointCut(){//被用于标识的空方法
}

@Before("pointCut()")//以切点方法名引入
public void beforeInvoke(){
    logger.debug("方法执行前");
}

Ⅱ、定义通知:

@Beafore(切点)-----------------切点方法执行前的通知

@After(切点）-------------------------切点方法执行后的通知

@AfterReturning(切点）-----------切点方法执行返回后的通知

@AfterThrowing(切点）------------切点方法抛异常后的通知

Ⅲ、开启自动代理：@EnableAspectJAutoProxy--------在配置类中使用，如果不启用的话，编写的切面将不生效

Ⅳ、定义环绕通知：@Around("pointCut()")

环绕通知是从方法执行前一直包裹直到方法执行完成后的一个通知，用的比较多，其中被定义的方法需要引入参数ProceedingJoinPoint,ProceedingJoinPoint对象封装了当前运行对象的具体信息，简单实现如下：

 @Around("pointCut()")
public void aroundInvoke(ProceedingJoinPoint jp){
    try {
        logger.debug("=====================环绕执行方法开始");
        Signature signature = jp.getSignature();
        String methodName = signature.getName();
        MethodSignature methodSignature = (MethodSignature) signature;
        logger.debug("方法名:{}",methodName);
        List<Object> args = Arrays.asList(jp.getArgs());
       logger.debug("参数列表：{}",args);
       Class<?> returnType = methodSignature.getMethod().getReturnType();
       logger.debug("方法返回类型：{}",returnType);
       Object proceed = jp.proceed();
       logger.debug("======================环绕执行方法结束，方法执行结果:{}",proceed);
     } catch (Throwable throwable) {
         throwable.printStackTrace();
     }
}

其中，ProceedingJoinPoint对象源码分析如下：

JoinPoint 

     java.lang.Object[] getArgs()//获取连接点方法运行时的入参列表； 

     Signature getSignature() //获取连接点的方法签名对象； 

     java.lang.Object getTarget() //获取连接点所在的目标对象； 

     java.lang.Object getThis() //获取代理对象本身； 

ProceedingJoinPoint继承JoinPoint子接口，它新增了两个用于执行连接点方法的方法

      java.lang.Object proceed() throws java.lang.Throwable：通过反射执行目标对象的连接点处的方法；

      java.lang.Object proceed(java.lang.Object[] args) throws java.lang.Throwable：通过反射执行目标对象连接点处的方法，不过使用新的入参替换原来的入参。

4、XML实现切面编程

我们知道使用注解实现切面编程是很方便直接的，但是有时候我们并不一定拥有通知类的源码，也就无法给对应的方法添加注解，这时候就需要使用XML配置实现了。XML配置实现与注解实现十分类似，我们可以看一下基本的实现节点：

①定义切面：<aop:aspect ref="切面类在xml文件中对应bean的id">

②定义切点：<aop:pointcut id="切点id" expression="切点表达式"/>

③定义通知：

<aop:beafore method="通知方法名" pointcut-ref="切点id"/>-------------定义方法执行前的通知

<aop:after method="通知方法名" pointcut-ref="切点id"/>-------------定义方法执行后的通知

<aop:afterReturning method="通知方法名" pointcut-ref="切点id"/>-------------定义方法执行返回后的通知

<aop:afterThrowing method="通知方法名" pointcut-ref="切点id"/>-------------定义方法执行抛出异常后的通知

<aop:around method="通知方法名" pointcut-ref="切点id"/>-------------定义方法环绕通知

④开启自动代理：<aop:aspectj-autoproxy/>

⑤表示aop配置：<aop:config></aop:config>

除了开启自动代理，aop的所有节点都需要包含在<aop:config></aop:config>节点中，如下demo演示：

applicaiton.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: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/aop http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop.xsd">
    <!--开启自动代理-->
    <aop:aspectj-autoproxy/>

    <!--装配基本类-->
    <bean class="com.my.spring.bean.BaseBean" id="baseBean" name="baseBean"/>

    <!--装配切面类-->
    <bean class="com.my.spring.aspect.BaseBeanAspect" id="baseBeanAspect"/>

    <!--aop配置-->
    <aop:config>
        <!--配置切面-->
        <aop:aspect ref="baseBeanAspect">
            <!--定义切点-->
            <aop:pointcut id="pointCut" expression="execution(* com.my.spring.bean.*.*(..))"/>
            <!--定义前置通知-->
            <aop:before method="beforeInvoke" pointcut-ref="pointCut"/>
            <!--定义后置通知-->
            <aop:after method="afterInvoke" pointcut-ref="pointCut"/>
            <!--定义方法执行返回后通知-->
            <aop:after-returning method="afterReturning" pointcut-ref="pointCut"/>
            <!--定义方法异常后通知-->
            <aop:after-throwing method="afterThrowing" pointcut-ref="pointCut"/>
            <!--定义方法环绕通知通知-->
            <aop:around method="aroundInvoke" pointcut-ref="pointCut"/>
        </aop:aspect>
    </aop:config>
</beans>

将BaseBean和BaseBeanAspect类中的注解去除，编写测试类：

@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
@ContextConfiguration(locations = {"classpath:application.xml"})//将配置文件作为装配环境
public class AppXMLTest {

    @Autowired
    private BaseInterface baseInterface;

    @Test
    public void testBean(){
        baseInterface.addSong("Mr D","The World!!");
        baseInterface.delSong("Mr D","The World!!");
    }
}

测试结果：

2019-03-04 22:07:37.901 DEBUG com.my.spring.aspect.BaseBeanAspect - 方法执行前
2019-03-04 22:07:37.903 DEBUG com.my.spring.aspect.BaseBeanAspect - =====================环绕执行方法开始
2019-03-04 22:07:37.907 DEBUG com.my.spring.aspect.BaseBeanAspect - 方法名:addSong
2019-03-04 22:07:37.910 DEBUG com.my.spring.aspect.BaseBeanAspect - 参数列表：[Mr D, The World!!]
2019-03-04 22:07:37.910 DEBUG com.my.spring.aspect.BaseBeanAspect - 方法返回类型：class java.lang.Integer
2019-03-04 22:07:37.910 DEBUG com.my.spring.aspect.BaseBeanAspect - 方法执行前
新增了一首歌：Mr D-The World!!
2019-03-04 22:07:37.911 DEBUG com.my.spring.aspect.BaseBeanAspect - ==================方法执行完成
2019-03-04 22:07:37.911 DEBUG com.my.spring.aspect.BaseBeanAspect - 方法执行后
2019-03-04 22:07:37.911 DEBUG com.my.spring.aspect.BaseBeanAspect - ======================环绕执行方法结束，方法执行结果:1
2019-03-04 22:07:37.912 DEBUG com.my.spring.aspect.BaseBeanAspect - ==================方法执行完成
2019-03-04 22:07:37.912 DEBUG com.my.spring.aspect.BaseBeanAspect - 方法执行后
2019-03-04 22:07:37.915 DEBUG com.my.spring.aspect.BaseBeanAspect - 方法执行前
2019-03-04 22:07:37.915 DEBUG com.my.spring.aspect.BaseBeanAspect - =====================环绕执行方法开始
2019-03-04 22:07:37.916 DEBUG com.my.spring.aspect.BaseBeanAspect - 方法名:delSong
2019-03-04 22:07:37.917 DEBUG com.my.spring.aspect.BaseBeanAspect - 参数列表：[Mr D, The World!!]
2019-03-04 22:07:37.917 DEBUG com.my.spring.aspect.BaseBeanAspect - 方法返回类型：class java.lang.Integer
2019-03-04 22:07:37.917 DEBUG com.my.spring.aspect.BaseBeanAspect - 方法执行前
删除了一首歌：Mr D-The World!!
2019-03-04 22:07:37.917 DEBUG com.my.spring.aspect.BaseBeanAspect - ==================方法执行完成
2019-03-04 22:07:37.917 DEBUG com.my.spring.aspect.BaseBeanAspect - 方法执行后
2019-03-04 22:07:37.917 DEBUG com.my.spring.aspect.BaseBeanAspect - ======================环绕执行方法结束，方法执行结果:0
2019-03-04 22:07:37.917 DEBUG com.my.spring.aspect.BaseBeanAspect - ==================方法执行完成
2019-03-04 22:07:37.917 DEBUG com.my.spring.aspect.BaseBeanAspect - 方法执行后

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