SpringAOP

    科技2025-04-12  25

    一、OOP和AOP

    OOP是一种面向对象的程序设计。“对象”在显式支持面向对象的语言中,一般指类在内存中装载的实例,具有相关的成员变量和成员函数(也称为方法)。我们通过抽象的方式把对象的共同特性总结出来构造类(共同模型),主要关系对象包含哪些属性及行为,但是不关心具体的细节,从而达到软件工程的要求:重用性、灵活性和扩展性。

    AOP(面向切面编程)可以说是OOP的补充和完善。OOP通过引用封装、继承和多态性等概念来建立一种对象的层次结构,用于模拟公共行为的一种集合,但在需要为分散的对象引入公共行为时就显得无能为力了。例如日志功能,因为日志代码往往水平地分布在所有对象的层次中,却与它所在对象的核心功能毫无关系;以及其他类型如安全性、异常处理等非业务代码。也就是说,OOP允许我们定义从上到下的关系,但并不适合定义从左到右的关系。这种散布在各处的毫无关系的代码被称为横切代码。在OOP的设计中有大量的重复代码,不利于各个模块的重用。

    二、AOP的适用场景

    (1)组件代码与业务代码解耦。例如日志功能、事务功能、异常处理、统一拦截、数据提取等。很多开源组件都是利用AOP的面向切面编程特性实现零侵入的。

    (2)代码高度复用、功能可配置。在部分逻辑相同但需要覆盖的业务场景比较丰富时,可以先通过定义切面实现通用逻辑,然后把需要实现实现这部分通过逻辑的业务代码配置在切面范围内。同时代码可高度复用,当通用逻辑发生变更甚至删除或按配置切换部分过度代码时,可以进行统一处理,避免漏改、漏配等。

    三、AOP术语

    (1)连接点(Joinpoint)

    程序执行的某个特定位置:如类开始初始化前、类初始化后、类某个方法调用前、调用后、方法抛出异常后。一个类或一段程序代码拥有一些具有边界性质的特定点,这些点中的特定点就称为“连接点”。Spring仅支持方法的连接点,即仅能在方法调用前、方法调用后、方法抛出异常时以及方法调用前后这些程序执行点织入增强。连接点由两个信息确定:第一是用方法表示的程序执行点;第二是用相对点表示的方位。

    (2)切点(Pointcut)

    每个程序类都拥有多个连接点,如一个拥有两个方法的类,这两个方法都是连接点,即连接点是程序类中客观存在的事物。AOP通过“切点”定位特定的连接点。连接点相当于数据库中的记录,而切点相当于查询条件。切点和连接点不是一对一的关系,一个切点可以匹配多个连接点。在Spring中,切点通过org.springframework.aop.Pointcut接口进行描述,它使用类和方法作为连接点的查询条件,Spring AOP的规则解析引擎负责切点所设定的查询条件,找到对应的连接点。其实确切地说,不能称之为查询连接点,因为连接点是方法执行前、执行后等包括方位信息的具体程序执行点,而切点只定位到某个方法上,所以如果希望定位到具体连接点上,还需要提供方位信息。

    (3)通知/增强(Advice)

    增强是织入到目标类连接点上的一段程序代码,在Spring中,增强除用于描述一段程序代码外,还拥有另一个和连接点相关的信息,这便是执行点的方位。结合执行点方位信息和切点信息,我们就可以找到特定的连接点。

    (4)目标对象(Target)

    增强逻辑的织入目标类。如果没有AOP,目标业务类需要自己实现所有逻辑,而在AOP的帮助下,目标业务类只实现那些非横切逻辑的程序逻辑,而性能监视和事务管理等这些横切逻辑则可以使用AOP动态织入到特定的连接点上。

    (5)引介(Introduction)

    引介是一种特殊的增强,它为类添加一些属性和方法。这样,即使一个业务类原本没有实现某个接口,通过AOP的引介功能,我们可以动态地为该业务类添加接口的实现逻辑,让业务类成为这个接口的实现类。

    (6)织入(Weaving)

    织入是将增强添加对目标类具体连接点上的过程。AOP像一台织布机,将目标类、增强或引介通过AOP这台织布机天衣无缝地编织到一起。根据不同的实现技术,AOP有三种织入的方式:

    a、编译期织入,这要求使用特殊的Java编译器。

    b、类装载期织入,这要求使用特殊的类装载器。

    c、动态代理织入,在运行期为目标类添加增强生成子类的方式。

    Spring采用动态代理织入,而AspectJ采用编译期织入和类装载期织入。

    (7)代理(Proxy)

    一个类被AOP织入增强后,就产出了一个结果类,它是融合了原类和增强逻辑的代理类。根据不同的代理方式,代理类既可能是和原类具有相同接口的类,也可能就是原类的子类,所以我们可以采用调用原类相同的方式调用代理类。

    (8)切面(Aspect)

    切面由切点和增强(引介)组成,它既包括了横切逻辑的定义,也包括了连接点的定义,Spring AOP就是负责实施切面的框架,它将切面所定义的横切逻辑织入到切面所指定的连接点中。

    四、使用Spring AOP功能

    /** * 用户业务类 */ public class UserService { public void add() { System.out.println("user添加方法"); } } /*** 用户切面类 */ public class UserAspect { public void log() { System.out.println("打印用户操作日志"); } }

    applicationContext.xml配置

    需要aop命名空间

    <?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-4.3.xsd default-autowire="byName" default-lazy-init="true"> <!-- 注入用户业务类 --> <bean id="userService" class="com.buba.service.UserService"></bean> <!-- 注入切面 --> <bean id="userAspect" class="com.buba.aspect.UserAspect"></bean> <aop:config> <!-- 切入点表达式 execution 选择方法 (* com.buba.service.*.*(..)) * 返回值任意 com.buba.service 包路径 .* 类名任意 .* 方法名任意 (..) 参数任意 --> <aop:pointcut expression="execution(* com.buba.service.*.*(..))" id="myPointCut"/> <!-- ref 指定切面 --> <aop:aspect ref="userAspect"> <!-- 配置前置通知,注意 method 的值要和 对应切面的类方法名称相同 --> <aop:before method="log" pointcut-ref="myPointCut"></aop:before> </aop:aspect> </aop:config> </beans>

    测试

    public class AopTest { @Test public void aopTest() { ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml"); UserService bean = context.getBean("userService",UserService.class); bean.add(); } }

    springAOP 的具体加载步骤:

    1、当 spring 容器启动的时候,加载了 spring 的配置文件

    2、为配置文件中的所有 bean 创建对象

    3、spring 容器会解析 aop:config 的配置

    解析切入点表达式,用切入点表达式和纳入 spring 容器中的 bean 做匹配

        如果匹配成功,则会为该 bean 创建代理对象,代理对象的方法=目标方法+通知     如果匹配不成功,不会创建代理对象

    4、在客户端利用 context.getBean() 获取对象时,如果该对象有代理对象,则返回代理对象;如果没有,则返回目标对象

    说明:如果目标类没有实现接口,则 spring 容器会采用 cglib 的方式产生代理对象,如果实现了接口,则会采用 jdk 的方式

    五、通知/增强(Advice)

    (1)通知类型

    Spring按照通知Advice在目标类方法的连接点位置,可以分为5类:

    1.前置通知 org.springframework.aop.MethodBeforeAdvice

    在目标方法执行前实施增强,比如上面例子的 before()方法

    2.后置通知 org.springframework.aop.AfterReturningAdvice

    在目标方法执行后实施增强,比如上面例子的 after()方法

    3.环绕通知 org.aopalliance.intercept.MethodInterceptor

    在目标方法执行前后实施增强

    4.异常抛出通知 org.springframework.aop.ThrowsAdvice

    在方法抛出异常后实施增强

    5.引介通知 org.springframework.aop.IntroductionInterceptor

    在目标类中添加一些新的方法和属性

    (2)注解配置AOP `

    <!-- spring注解扫描 --> <context:component-scan base-package="com.buba.*" /> <!-- aop注解支持 --> <aop:aspectj-autoproxy/> @Service public class UserService @Component @Aspect // 用于定义AOP切面 public class UserAspect

    @Service、@Component相当于

    <bean id="userService" class="com.buba.service.UserService"></bean> <bean id="userAspect" class="com.buba.aspect.UserAspect"></bean>

    @Aspect 相当于

    <aop:config> <aop:aspect ref="userAspect">

    @Before 配置前置通知

    @Before("execution(* com.buba.service.*.*(..))") public void log(JoinPoint joinPoint) { System.out.println("打印用户操作日志"); }

    JoinPoint对象封装了SpringAop中切面方法的信息,在切面方法中添加JoinPoint参数,就可以获取到封装了该方法信息的JoinPoint对象。

    方法名功能Signature getSignature();获取封装了署名信息的对象,在该对象中可以获取到目标方法Object[] getArgs();获取传入目标方法的参数对象Object getTarget();获取被代理的对象Object getThis();获取被代理的对象

    @AfterReturning 后置通知(方法没有抛出异常时执行)

    public void log(JoinPoint joinPoint,Object ret) { System.out.println("打印用户操作日志"); }

    后置通知有个 returning=“ret” 配置,这是用来获得目标方法的返回值的。方法参数需要和returning属性值相同。

    @AfterThrowing 抛出异常执行

    @After 最终(方法不管有没有抛出异常都会最终执行)

    @Around 环绕

    @Around(value = "execution(* com.buba.service.*.*(..))") public Object log(ProceedingJoinPoint pjd) throws Throwable { System.out.println("打印用户操作日志"); // 执行目标方法 // Object result = pjd.proeed(); // 用新的参数值执行目标方法 Object result = pjd.proceed(new Object[] { "newSpring", "newAop" }); return result; }

    ProceedingJoinPoint对象是JoinPoint的子接口,该对象只用在@Around的切面方法中, 添加了 Object proceed() throws Throwable //执行目标方法 Object proceed(Object[] var1) throws Throwable //传入的新的参数去执行目标方法 两个方法,而且环绕通知必须有返回值,返回值即为目标方法的返回值

    @PointCut ,修饰方法 public void xxx(){} 之后通过“方法名”获得切入点引用

    @Pointcut("execution(* com.buba.service.*.*(..))") public void myPointCut() {} @Before(value = "myPointCut()") public void log2(){ System.out.println("测试打印用户操作日志2"); } @Around(value = "myPointCut()") public Object log(ProceedingJoinPoint pjd) throws Throwable { System.out.println("打印用户操作日志"); // 执行目标方法 // Object result = pjd.proeed(); // 用新的参数值执行目标方法 Object result = pjd.proceed(new Object[] { "newSpring", "newAop" }); return result; }
    Processed: 0.012, SQL: 8