博主打算从0-1讲解下java进阶篇教学，今天教学第十五篇：Java中AOP使用。
AOP（Aspect-Oriented Programming）是一种编程范式，它允许开发者在不修改源代码的情况下，对代码进行横切关注点的分离和增强。在 Java 中，AOP 通常通过使用 Spring Framework 或 AspectJ 等框架来实现。
在这篇博客中，我们将介绍 AOP 的基本概念、使用场景以及如何在 Java 中使用 Spring Framework 实现 AOP。
目录
一、前言
二、AOP 的基本概念
三、AOP 的使用场景
四、实现 AOP
4.1新建注解@Log
4.2新建LogAspect类
4.1.1依赖
4.1.2表结构
4.1.3实体类
4.1.4说明
4.1.5怎么调用
4.1.6版本号
五、总结
一、前言
AOP（Aspect-Oriented Programming）是一种编程范式，它允许开发者在不修改源代码的情况下，对代码进行横切关注点的分离和增强。在 Java 中，AOP 通常通过使用 Spring Framework 或 AspectJ 等框架来实现。
二、AOP 的基本概念
AOP 是一种面向切面编程的思想，它将程序中的业务逻辑和系统级服务（如日志记录、事务管理、权限控制等）分离开来，使得系统级服务可以在不修改业务逻辑代码的情况下进行添加、修改或删除。
AOP 中的核心概念包括：
- 切面（Aspect）：切面是一个关注点的集合，它定义了在哪些地方需要进行增强。
- 连接点（JoinPoint）：连接点是程序执行过程中的一个点，如方法调用、异常抛出等。
- 通知（Advice）：通知是在连接点处执行的操作，它可以是前置通知、后置通知、异常通知等。
- 切点（Pointcut）：切点是定义在连接点上的一个表达式，用于匹配哪些连接点需要进行增强。
通过使用切面、连接点、通知和切点等概念，AOP 可以实现对程序的横切关注点的分离和增强，提高代码的可读性、可维护性和可扩展性。
三、AOP 的使用场景
AOP 可以用于以下场景：
- 日志记录：可以在方法调用前后记录日志信息，方便进行调试和问题排查。
- 事务管理：可以在方法调用前后进行事务的开启、提交和回滚，保证数据的一致性。
- 权限控制：可以在方法调用前进行权限检查，确保只有授权的用户才能访问特定的资源。
- 性能监控：可以在方法调用前后记录性能指标，方便进行性能优化。
- 异常处理：可以在方法调用后进行异常处理，避免程序崩溃。
四、实现 AOP
Spring Framework 是一个轻量级的 Java 开发框架，它提供了对 AOP 的支持。在 Spring Framework 中，可以使用@AspectJ 注解来定义切面，使用@Pointcut 注解来定义切点，使用@Before、@After、@AfterReturning 和@AfterThrowing 等注解来定义通知。
那么今天就以日志记录来举例。
4.1新建注解@Log
import java.lang.annotation.*;@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface Log {/*** 操作模块* @return*/String modul() default "";/*** 操作类型* @return*/String type() default "";/*** 操作说明* @return*/String desc() default "";
}
4.2新建LogAspect类
import com.alibaba.fastjson.JSON;
import com.hvit.user.util.MyUtils;
import com.hvit.user.yst.config.annotation.Log;
import com.hvit.user.yst.entity.LogErrorInfoEntity;
import com.hvit.user.yst.entity.LogInfoEntity;
import com.hvit.user.yst.service.LogErrorInfoService;
import com.hvit.user.yst.service.LogInfoService;
import org.aspectj.lang.JoinPoint;
import org.aspectj.lang.annotation.*;
import org.aspectj.lang.reflect.MethodSignature;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.web.context.request.RequestAttributes;
import org.springframework.web.context.request.RequestContextHolder;import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import java.lang.reflect.Method;
import java.util.*;/**** 切面处理类，操作日志异常日志记录处理*/
@Aspect
@Component
public class LogAspect {/****项目发布版本号*/@Value("${version}")private String version;/*** 统计请求的处理时间*/ThreadLocal<Long> startTime = new ThreadLocal<>();@Autowiredprivate LogInfoService logInfoService;@Autowiredprivate LogErrorInfoService logErrorInfoService;/*** @methodName：logPoinCut* @description：设置操作日志切入点 记录操作日志 在注解的位置切入代码* @author：caozhen* @dateTime：2024-05-15* @Params： []* @Return： void* @editNote：*/@Pointcut("@annotation(com.hvit.user.yst.config.annotation.Log)")public void logPoinCut() {}/*** @methodName：exceptionLogPoinCut* @description：设置操作异常切入点记录异常日志 扫描所有controller包下操作* @author：caozhen* @dateTime：2024-05-15* @Params： []* @Return： void* @editNote：*/@Pointcut("execution(* com.hvit.user.yst.controller..*.*(..))")public void exceptionLogPoinCut() {}@Before("logPoinCut()")public void doBefore() {// 接收到请求，记录请求开始时间startTime.set(System.currentTimeMillis());}/*** @methodName：doAfterReturning* @description：正常返回通知，拦截用户操作日志，连接点正常执行完成后执行， 如果连接点抛出异常，则不会执行* @author：caozhen* @dateTime：2024-05-15* @Params： [joinPoint, keys]* @Return： void* @editNote：*/@AfterReturning(value = "logPoinCut()", returning = "keys")public void doAfterReturning(JoinPoint joinPoint, Object keys) {// 获取RequestAttributesRequestAttributes requestAttributes = RequestContextHolder.getRequestAttributes();// 从获取RequestAttributes中获取HttpServletRequest的信息HttpServletRequest request = (HttpServletRequest) requestAttributes.resolveReference(RequestAttributes.REFERENCE_REQUEST);LogInfoEntity logInfo = LogInfoEntity.builder().build();try {// 从切面织入点处通过反射机制获取织入点处的方法MethodSignature signature = (MethodSignature) joinPoint.getSignature();// 获取切入点所在的方法Method method = signature.getMethod();// 获取请求的类名String className = joinPoint.getTarget().getClass().getName();// 获取操作Log log = method.getAnnotation(Log.class);if (Objects.nonNull(log)) {logInfo.setModule(log.modul());logInfo.setType(log.type());logInfo.setMessage(log.desc());}logInfo.setMethod(className + "." + method.getName()); // 请求的方法名logInfo.setReqParam(JSON.toJSONString(converMap(request.getParameterMap()))); // 请求参数//logInfo.setResParam(JSON.toJSONString(keys)); // 返回结果logInfo.setUserId(request.getAttribute("uuid") == null ? "未知" : request.getAttribute("uuid").toString()); // 请求用户IDlogInfo.setUserName(request.getAttribute("userName") == null ? "未知" : request.getAttribute("userName").toString()); // 请求用户名称logInfo.setIp(MyUtils.getIpAddr()); // 请求IPlogInfo.setUri(request.getRequestURI()); // 请求URIlogInfo.setCreateTime(new Date()); // 创建时间logInfo.setVersion(version); // 操作版本logInfo.setTakeUpTime(System.currentTimeMillis() - startTime.get()); // 耗时logInfoService.save(logInfo);} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}/*** @methodName：doAfterThrowing* @description：异常返回通知，用于拦截异常日志信息 连接点抛出异常后执行* @author：caozhen* @dateTime：2024-05-15* @Params： [joinPoint, e]* @Return： void* @editNote：*/@AfterThrowing(pointcut = "exceptionLogPoinCut()", throwing = "e")public void doAfterThrowing(JoinPoint joinPoint, Throwable e) {// 获取RequestAttributesRequestAttributes requestAttributes = RequestContextHolder.getRequestAttributes();// 从获取RequestAttributes中获取HttpServletRequest的信息HttpServletRequest request = (HttpServletRequest) requestAttributes.resolveReference(RequestAttributes.REFERENCE_REQUEST);try {// 从切面织入点处通过反射机制获取织入点处的方法MethodSignature signature = (MethodSignature) joinPoint.getSignature();// 获取切入点所在的方法Method method = signature.getMethod();// 获取请求的类名String className = joinPoint.getTarget().getClass().getName();logErrorInfoService.save(LogErrorInfoEntity.builder().reqParam(JSON.toJSONString(converMap(request.getParameterMap()))) // 请求参数.method(className + "." + method.getName()) // 请求方法名.name(e.getClass().getName()) // 异常名称.message(stackTraceToString(e.getClass().getName(), e.getMessage(), e.getStackTrace())) // 异常信息.userId(request.getAttribute("uuid") == null ? "未知" : request.getAttribute("uuid").toString()) // 操作员ID.userName(request.getAttribute("userName") == null ? "未知" : request.getAttribute("userName").toString()) // 操作员名称.uri(request.getRequestURI()) // 操作URI.ip(MyUtils.getIpAddr()) // 操作员IP.version(version) // 版本号.createTime(new Date()) // 发生异常时间.build());} catch (Exception e2) {e2.printStackTrace();}}/*** @methodName：converMap* @description：转换request 请求参数* @author：caozhen* @dateTime：2024-05-15* @Params： [paramMap]* @Return： java.util.Map<java.lang.String, java.lang.String>* @editNote：*/public Map<String, String> converMap(Map<String, String[]> paramMap) {Map<String, String> rtnMap = new HashMap<String, String>();for (String key : paramMap.keySet()) {rtnMap.put(key, paramMap.get(key)[0]);}return rtnMap;}/*** @methodName：stackTraceToString* @description：转换异常信息为字符串* @author：caozhen* @dateTime：2024-05-15* @Params： [exceptionName, exceptionMessage, elements]* @Return： java.lang.String* @editNote：*/public String stackTraceToString(String exceptionName, String exceptionMessage, StackTraceElement[] elements) {StringBuffer strbuff = new StringBuffer();for (StackTraceElement stet : elements) {strbuff.append(stet + "<br/>");}String message = exceptionName + ":" + exceptionMessage + "<br/>" + strbuff.toString();return message;}
}4.1.1依赖
在LogAspect我们有用fastjson这个依赖包
<dependency><groupId>com.alibaba</groupId><artifactId>fastjson</artifactId><version>1.2.83</version></dependency>4.1.2表结构
SET NAMES utf8mb4;
SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 0;-- ----------------------------
-- Table structure for t_log_error_info
-- ----------------------------
DROP TABLE IF EXISTS `t_log_error_info`;
CREATE TABLE `t_log_error_info` (`uuid` varchar(64) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_general_ci NOT NULL,`req_param` varchar(255) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_general_ci NULL DEFAULT NULL COMMENT '请求参数',`name` varchar(255) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_general_ci NULL DEFAULT NULL COMMENT '异常名称',`message` longtext CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_general_ci NULL COMMENT '异常信息',`user_id` varchar(64) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_general_ci NULL DEFAULT NULL COMMENT '操作用户id',`user_name` varchar(255) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_general_ci NULL DEFAULT NULL COMMENT '操作用户名称',`method` varchar(255) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_general_ci NULL DEFAULT NULL COMMENT '请求方法',`uri` varchar(255) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_general_ci NULL DEFAULT NULL COMMENT '请求url',`ip` varchar(255) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_general_ci NULL DEFAULT NULL COMMENT '请求IP',`version` varchar(255) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_general_ci NULL DEFAULT NULL COMMENT '版本号',`create_time` datetime NULL DEFAULT NULL COMMENT '创建时间',PRIMARY KEY (`uuid`) USING BTREE
) ENGINE = InnoDB CHARACTER SET = utf8mb4 COLLATE = utf8mb4_general_ci COMMENT = '操作日志异常信息' ROW_FORMAT = DYNAMIC;-- ----------------------------
-- Table structure for t_log_info
-- ----------------------------
DROP TABLE IF EXISTS `t_log_info`;
CREATE TABLE `t_log_info` (`uuid` varchar(64) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_general_ci NOT NULL,`module` varchar(255) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_general_ci NULL DEFAULT NULL COMMENT '功能模块',`type` varchar(255) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_general_ci NULL DEFAULT NULL COMMENT '操作类型',`message` varchar(255) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_general_ci NULL DEFAULT NULL COMMENT '操作描述',`req_param` text CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL COMMENT '请求参数',`res_param` longtext CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL COMMENT '响应参数',`take_up_time` int(10) NULL DEFAULT NULL COMMENT '耗时',`user_id` varchar(64) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_general_ci NULL DEFAULT NULL COMMENT '操作用户id',`user_name` varchar(255) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_general_ci NULL DEFAULT NULL COMMENT '操作用户名称',`method` varchar(255) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_general_ci NULL DEFAULT NULL COMMENT '操作方面',`uri` varchar(255) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_general_ci NULL DEFAULT NULL COMMENT '请求url',`ip` varchar(255) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_general_ci NULL DEFAULT NULL COMMENT '请求IP',`version` varchar(255) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_general_ci NULL DEFAULT NULL COMMENT '版本号',`create_time` datetime NULL DEFAULT NULL COMMENT '创建时间',PRIMARY KEY (`uuid`) USING BTREE
) ENGINE = InnoDB CHARACTER SET = utf8mb4 COLLATE = utf8mb4_general_ci COMMENT = '操作日志表' ROW_FORMAT = DYNAMIC;SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 1;
4.1.3实体类
LogInfoEntity：
import com.baomidou.mybatisplus.annotations.TableName;
import com.fasterxml.jackson.annotation.JsonFormat;
import com.fasterxml.jackson.annotation.JsonInclude;
import com.hvit.user.yst.entity.base.IdEntity;
import io.swagger.annotations.ApiModelProperty;
import lombok.*;
import lombok.experimental.Accessors;
import org.springframework.format.annotation.DateTimeFormat;import java.io.Serializable;
import java.util.Date;/*** <p>* 操作日志表* </p>** @author 曹震* @since 2024-05-15*/
@TableName("t_log_info")
@Data
@JsonInclude
@Builder
public class LogInfoEntity extends IdEntity implements Serializable {public LogInfoEntity(String module, String type, String message, String reqParam, String resParam, Long takeUpTime, String userId, String userName, String method, String uri, String ip, String version, Date createTime) {this.module = module;this.type = type;this.message = message;this.reqParam = reqParam;this.resParam = resParam;this.takeUpTime = takeUpTime;this.userId = userId;this.userName = userName;this.method = method;this.uri = uri;this.ip = ip;this.version = version;this.createTime = createTime;}public LogInfoEntity(){}private static final long serialVersionUID=1L;/*** 功能模块*/@ApiModelProperty(name = "module", value = "功能模块")private String module;/*** 操作类型*/@ApiModelProperty(name = "type", value = "操作类型")private String type;/*** 操作描述*/@ApiModelProperty(name = "message", value = "操作描述")private String message;/*** 请求参数*/@ApiModelProperty(name = "reqParam", value = "请求参数")private String reqParam;/*** 响应参数*/@ApiModelProperty(name = "resParam", value = "响应参数")private String resParam;/*** 耗时*/@ApiModelProperty(name = "takeUpTime", value = "耗时")private Long takeUpTime;/*** 操作用户id*/@ApiModelProperty(name = "userId", value = "操作用户id")private String userId;/*** 操作用户名称*/@ApiModelProperty(name = "userName", value = "操作用户名称")private String userName;/*** 操作方面*/@ApiModelProperty(name = "method", value = "操作方面")private String method;/*** 请求url*/@ApiModelProperty(name = "uri", value = "请求url")private String uri;/*** 请求IP*/@ApiModelProperty(name = "ip", value = "请求IP")private String ip;/*** 版本号*/@ApiModelProperty(name = "version", value = "版本号")private String version;/*** 创建时间*/@ApiModelProperty(name = "createTime", value = "创建时间")@DateTimeFormat(pattern = "yyyy-MM-dd HH:mm:ss", iso = DateTimeFormat.ISO.DATE)@JsonFormat(pattern = "yyyy-MM-dd HH:mm:ss", timezone = "GMT+8")private Date createTime;}
LogErrorInfoEntity：
import com.baomidou.mybatisplus.annotations.TableName;
import com.fasterxml.jackson.annotation.JsonFormat;
import com.fasterxml.jackson.annotation.JsonInclude;
import com.hvit.user.yst.entity.base.IdEntity;
import io.swagger.annotations.ApiModelProperty;
import lombok.Builder;
import lombok.Data;
import lombok.NoArgsConstructor;
import org.springframework.format.annotation.DateTimeFormat;import java.io.Serializable;
import java.util.Date;/*** <p>* 操作日志异常信息* </p>** @author 曹震* @since 2024-05-15*/
@TableName("t_log_error_info")
@Data
@JsonInclude
@Builder
public class LogErrorInfoEntity extends IdEntity implements Serializable {public LogErrorInfoEntity(String reqParam, String name, String message, String userId, String userName, String method, String uri, String ip, String version, Date createTime) {this.reqParam = reqParam;this.name = name;this.message = message;this.userId = userId;this.userName = userName;this.method = method;this.uri = uri;this.ip = ip;this.version = version;this.createTime = createTime;}public LogErrorInfoEntity(){}private static final long serialVersionUID=1L;/*** 请求参数*/@ApiModelProperty(name = "reqParam", value = "请求参数")private String reqParam;/*** 异常名称*/@ApiModelProperty(name = "name", value = "异常名称")private String name;/*** 异常信息*/@ApiModelProperty(name = "message", value = "异常信息")private String message;/*** 操作用户id*/@ApiModelProperty(name = "userId", value = "操作用户id")private String userId;/*** 操作用户名称*/@ApiModelProperty(name = "userName", value = "操作用户名称")private String userName;/*** 请求方法*/@ApiModelProperty(name = "method", value = "请求方法")private String method;/*** 请求url*/@ApiModelProperty(name = "uri", value = "请求url")private String uri;/*** 请求IP*/@ApiModelProperty(name = "ip", value = "请求IP")private String ip;/*** 版本号*/@ApiModelProperty(name = "version", value = "版本号")private String version;/*** 创建时间*/@ApiModelProperty(name = "createTime", value = "创建时间")@DateTimeFormat(pattern = "yyyy-MM-dd HH:mm:ss", iso = DateTimeFormat.ISO.DATE)@JsonFormat(pattern = "yyyy-MM-dd HH:mm:ss", timezone = "GMT+8")private Date createTime;}
IdEntity：
import com.baomidou.mybatisplus.annotations.TableId;
import com.baomidou.mybatisplus.enums.IdType;import java.io.Serializable;public class IdEntity implements Serializable {@TableId(type = IdType.INPUT)private String uuid;public String getUuid() {return uuid;}public void setUuid(String uuid) {this.uuid = uuid;}
}
4.1.4说明
@Autowiredprivate LogInfoService logInfoService;@Autowiredprivate LogErrorInfoService logErrorInfoService;Service类自行建立，其实也就是mybatis-plus生成的代码。你们可以自行生成！
4.1.5怎么调用
import com.hvit.user.util.Constants;
import com.hvit.user.util.R;
import com.hvit.user.yst.config.annotation.Log;
import com.hvit.user.yst.service.AppServicesService;
import io.swagger.annotations.Api;
import io.swagger.annotations.ApiOperation;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.http.ResponseEntity;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMethod;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;/**** 测试*/
@RestController
@RequestMapping("/xxxx/api/")
public class ApiController {@Autowiredprivate AppServicesService appServicesService;/*** 获取二维码门牌地址*/@Log(modul = "日志-数字门牌对外接口", type = Constants.SELECT, desc = "数字门牌对外接口")@RequestMapping(value = "/v1/getQrcodeAddressInfo", method = RequestMethod.GET)@ApiOperation(value = "数字门牌对外接口")public ResponseEntity<?> getQrcodeAddressInfo(String code, String appKey, String appSecret) {return ResponseEntity.ok(appServicesService.getQrcodeAddressInfo(code, appKey, appSecret));}}
这样，只要调用了这个接口，那么正常调用日志或者异常日志都会保存进数据库中。
4.1.6版本号
代码中有获取版本号的，直接在yml文件新增如下配置
version: 2.0五、总结
AOP 是一种强大的编程范式，它可以帮助开发者将系统级服务从业务逻辑中分离出来，提高代码的可读性、可维护性和可扩展性。在 Java 中，可以使用 Spring Framework 或 AspectJ 等框架来实现 AOP。通过使用 AOP，可以实现日志记录、事务管理、权限控制、性能监控和异常处理等功能，使代码更加健壮和易于维护。
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