Spring AOP（详解）

目录

1.AOP概述

 2.AOP相关术语

3.Spring AOP的原理机制

3.1JDK动态代理

3.2 CGLIB动态代理

3.3简单代码展示

3.3.1JDK动态代理

3.3.2CGLIB动态代理

4.Spring的AOP配置

4.1pom.xml

4.2增强方法

4.3切点

 4.4切面

5.基于注解的AOP配置

5.1.创建工程

5.2.增强

5.3AOP配置

5.3.1常用注解

1.AOP概述

AOP （Aspect Orient Programming）,直译过来就是 面向切面编程。AOP 是一种编程思想，是面向对象编程（OOP）的一种补充。面向对象编程将程序抽象成各个层次的对象，而面向切面编程是将程序抽象成各个切面。

简单的说它就是把我们程序重复的代码抽取出来，在需要执行的时候，使用动态代理的技术，在不修改源码的基础上，对程序进行增强：权限校验,日志记录,性能监控,事务控制.

 2.AOP相关术语

（1）横切关注点

跨越应用程序多个模块的方法或功能。即是，与我们业务逻辑无关的，但是我们需要关注的部分，就是横切关注点。如日志、安全、缓存、事务等等。

（2）连接点

连接点是在应用执行中能够插入切面的一个点。即程序执行过程中能够应用通知的所有点。

（3）切点

切点是真正需要插入切面的一个或多个连接点。即通知被应用的具体位置（在哪些连接点）。通常使用明确的类和方法名称，或是利用正则表达式定义所匹配的类和方法名称来指定这些切点（比如Aspect切点表达式）。有些AOP框架允许我们创建动态的切点，可以根据运行时的决策（比如方法的参数值）来决定是否应用通知。

（4）通知

切面的工作被称为通知。即包含了需要用于多个应用对象的横切行为。

通知定义了切面是什么以及何时使用。除了描述切面要完成的工作，通知还解决了何时执行这个工作的问题。它应该应用在某个方法被调用之前？之后？之前和之后都调用？还是只在方法抛出异常时调用?

Spring切面可以应用5种类型的通知:

  • 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。

（5）切面

切面是通知和切点的结合。通知和切点共同定义了切面的全部内容——它是什么，在何时和何处完成其功能。

（6）织入

织入是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。在目标对象的生命周期里有多个点可以进行织入:

  • 编译期:切面在目标类编译时被织入。这种方式需要特殊的编译器。Aspect的织入编译器就是以这种方式织入切面的。
  • 类加载期:切面在目标类加载到JVM时被织入。这种方式需要特殊的类加载器(ClassLoader) ,它可以在目标类被引入应用之前增强该目标类的字节码。AspectJ5的加载时织入(load-time weaving, LTW)就支持以这种方式织入切面。
  • 运行期:切面在应用运行的某个时刻被织入。一般情况下,在织入切面时, AOP容器会为目标对象动态地创建一个代理对象（动态代理）。Spring AOP就是以这种方式织入切面的。

（7）引入

引入指的是向现有的类添加新方法或属性。

（8 ）目标对象

代理的目标对象

3.Spring AOP的原理机制

Spring 的AOP 部分使用使用JDK动态代理，部分使用CGLIB来为目标对象创建代理。如果被代理的目标对象实现了至少一个接口，则会使用JDK动态代理；如果目标对象没有实现任何接口，则会创建CGLIB动态代理。CGLIB是第三方包，从Spring4.3开始就无需再次导入包了。

3.1JDK动态代理

（1）实现原理

  JDK的动态代理是基于反射实现。JDK通过反射，生成一个代理类，这个代理类实现了原来那个类的全部接口，并对接口中定义的所有方法进行了代理。当我们通过代理对象执行原来那个类的方法时，代理类底层会通过反射机制，回调我们实现的InvocationHandler接口的invoke方法。并且这个代理类是Proxy类的子类（记住这个结论，后面测试要用）。这就是JDK动态代理大致的实现方式。

（2）优点

  1. JDK动态代理是JDK原生的，不需要任何依赖即可使用；
  2. 通过反射机制生成代理类的速度要比CGLib操作字节码生成代理类的速度更快；

（3）缺点

  1. 如果要使用JDK动态代理，被代理的类必须实现了接口，否则无法代理；
  2. JDK动态代理无法为没有在接口中定义的方法实现代理，假设我们有一个实现了接口的类，我们为它的一个不属于接口中的方法配置了切面，Spring仍然会使用JDK的动态代理，但是由于配置了切面的方法不属于接口，为这个方法配置的切面将不会被织入。
  3. JDK动态代理执行代理方法时，需要通过反射机制进行回调，此时方法执行的效率比较低；

3.2 CGLIB动态代理

（1）实现原理

  CGLib实现动态代理的原理是，底层采用了ASM字节码生成框架，直接对需要代理的类的字节码进行操作，生成这个类的一个子类，并重写了类的所有可以重写的方法，在重写的过程中，将我们定义的额外的逻辑（简单理解为Spring中的切面）织入到方法中，对方法进行了增强。而通过字节码操作生成的代理类，和我们自己编写并编译后的类没有太大区别。

（2）优点

  1. 使用CGLib代理的类，不需要实现接口，因为CGLib生成的代理类是直接继承自需要被代理的类；
  2. CGLib生成的代理类是原来那个类的子类，这就意味着这个代理类可以为原来那个类中，所有能够被子类重写的方法进行代理；
  3. CGLib生成的代理类，和我们自己编写并编译的类没有太大区别，对方法的调用和直接调用普通类的方式一致，所以CGLib执行代理方法的效率要高于JDK的动态代理；

（3）缺点

  1. 由于CGLib的代理类使用的是继承，这也就意味着如果需要被代理的类是一个final类，则无法使用CGLib代理；
  2. 由于CGLib实现代理方法的方式是重写父类的方法，所以无法对final方法，或者private方法进行代理，因为子类无法重写这些方法；
  3. CGLib生成代理类的方式是通过操作字节码，这种方式生成代理类的速度要比JDK通过反射生成代理类的速度更慢；

3.3简单代码展示

3.3.1JDK动态代理

（1）抽象角色

public interface Star {/*** 唱歌*/void sing();
}

（2）真正角色

package com.by.JdkProxy;//真实角色(周杰伦)
public class RealStar implements Star {//优点：此时代码不再重复public void sing() {System.out.println("周杰伦：快使用双截棍,哼哼哈嘿....");}
}

（3）代理角色

//代理类工厂
public class ProxyFactory {//优点：此时可以代理任意类型的对象//真实角色(周杰伦)private Object realObj;public ProxyFactory(Object realObj) {this.realObj = realObj;}//获得代理对象public Object getProxyObject(){/*** Proxy：作用创建代理对象*      ClassLoader loader：类加载器*      Class<?>[] interfaces：真实角色实现的接口，根据接口生成代理类*      InvocationHandler h：增强的逻辑，即如何代理(宋吉吉要做的事)*/return Proxy.newProxyInstance(realObj.getClass().getClassLoader(),realObj.getClass().getInterfaces(),new InvocationHandler() {/**** @param proxy：代理类，一般不用* @param method：要调用的方法* @param args：调用方法时的参数* @return* @throws Throwable*/public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)throws Throwable {System.out.println("真正的方法执行前！");System.out.println("面谈，签合同，预付款，订机票");Object result = method.invoke(realObj, args);System.out.println("真正的方法执行后！");System.out.println("收尾款");return result;}});}
}

（4）测试

public class Client {public static void main(String[] args) {//获得代理对象Star proxyObject = (Star) new ProxyFactory(new RealStar()).getProxyObject();System.out.println(proxyObject.getClass());//class com.sun.proxy.$Proxy0proxyObject.sing();}
}

3.3.2CGLIB动态代理

cglib与动态代理最大的区别就是：

  • 使用jdk动态代理的对象必须实现一个接口

  • 使用cglib代理的对象则无需实现接口

CGLIB是第三方提供的包，所以需要引入jar包的坐标：

<dependency><groupId>cglib</groupId><artifactId>cglib</artifactId><version>2.2.2</version>
</dependency>

如果你已经有spring-core的jar包，则无需引入，因为spring中包含了cglib。

（1）真正角色

public class RealStar{public void sing() {System.out.println("RealStar(周杰伦本人).sing()");}
}

（2）代理角色

//代理工厂
public class ProxyFactory implements MethodInterceptor {//真实角色private Object realObj;public ProxyFactory(Object realObj) {this.realObj = realObj;}/**'* 获得子类代理对象* @return*/public Object getProxyObject() {//工具类Enhancer en = new Enhancer();//设置父类en.setSuperclass(realObj.getClass());//设置回调函数en.setCallback(this);//创建子类代理对象return en.create();}/*在子类中调用父类的方法intercept方法参数说明：obj ： 代理对象method ： 真实对象中的方法的Method实例args ： 实际参数methodProxy ：代理对象中的方法的method实例*/public Object intercept(Object obj, Method method, Object[] args, MethodProxy methodProxy)throws Throwable {System.out.println("真正的方法执行前！");System.out.println("面谈，签合同，预付款，订机票");Object result = method.invoke(realObj, args);System.out.println("真正的方法执行后！");System.out.println("收尾款");return object;}
}

（3）测试

package com.by.proxy.CglibProxy;//测试类
public class Client {public static void main(String[] args) {//获取代理对象RealStar proxyObject = (RealStar) new ProxyFactory(new RealStar()).getProxyObject();proxyObject.sing();}
}

4.Spring的AOP配置

4.1pom.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd"><modelVersion>4.0.0</modelVersion><groupId>com.by</groupId><artifactId>Spring_AOP_Xml</artifactId><version>1.0-SNAPSHOT</version><dependencies><!-- Spring常用依赖 --><dependency><groupId>org.springframework</groupId><artifactId>spring-context</artifactId><version>5.1.8.RELEASE</version></dependency><!--支持切点表达式 --><dependency><groupId>org.springframework</groupId><artifactId>spring-aspects</artifactId><version>5.1.8.RELEASE</version></dependency></dependencies>
</project>

4.2增强方法

（1）创建增强类

public class MyLogAdvice {//前置通知public void before(){System.out.println("前置通知");}//后置通知【try】public void afterReturning(){System.out.println("后置通知");}//异常通知【catch】public void afterThrowing(){System.out.println("异常通知");}//最终通知【finally】public void after(){System.out.println("最终通知");}//环绕通知public void around(ProceedingJoinPoint joinPoint){try {System.out.println("方法执行前的环绕通知");joinPoint.proceed();System.out.println("方法执行后的环绕通知");} catch (Throwable throwable) {throwable.printStackTrace();}}
}

（2）配置增强类

<!--增强-->
<bean id="myLogger" class="com.by.advice.MyLogger"></bean>

4.3切点

  1. 切点表达式

    表达式语法：

    execution([修饰符] 返回值类型 包名.类名.方法名(参数))

    例如：

    execution(* com.by.service.UserService.add(..))

    execution(* com.by.service.UserService.*(..))

    execution(* com.by.service.*.*(..))

  2. 配置切点

<aop:config><!--切点--><aop:pointcut id="pointcut" expression="execution(* com.by.service.*.*(..))"/>
</aop:config>

 4.4切面

（1）增强的类型

  • aop:before：用于配置前置通知

  • aop:after-returning：用于配置后置【try】通知，它和异常通知只能有一个执行

  • aop:after-throwing：用于配置异常【catch】通知，它和后置通知只能执行一个

  • aop:after：用于配置最终【finally】通知

  • aop:around：用于配置环绕通知

 

（2）配置切面  

<!--切面-->
<aop:aspect ref="myLogger"><!-- 用于配置前置通知：指定增强的方法在切入点方法之前执行 method:用于指定通知类中的增强方法名称ponitcut-ref：用于指定切入点--><aop:before method="before" pointcut-ref="pointcut"/><aop:after-returning method="afterReturning" pointcut-ref="pointcut"/><aop:after-throwing method="afterThrowing" pointcut-ref="pointcut"/><aop:after method="after" pointcut-ref="pointcut"/><aop:around method="around" pointcut-ref="pointcut"/>
</aop:aspect>

5.基于注解的AOP配置

5.1.创建工程

（1）pom.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd"><modelVersion>4.0.0</modelVersion><groupId>com.by</groupId><artifactId>Spring_AOP_Annotation</artifactId><version>1.0-SNAPSHOT</version><dependencies><!-- Spring常用依赖 --><dependency><groupId>org.springframework</groupId><artifactId>spring-context</artifactId><version>5.1.8.RELEASE</version></dependency><dependency><groupId>org.springframework</groupId><artifactId>spring-aspects</artifactId><version>5.1.8.RELEASE</version></dependency></dependencies>
</project>

（2）dao

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd"><modelVersion>4.0.0</modelVersion><groupId>com.by</groupId><artifactId>Spring_AOP_Annotation</artifactId><version>1.0-SNAPSHOT</version><dependencies><!-- Spring常用依赖 --><dependency><groupId>org.springframework</groupId><artifactId>spring-context</artifactId><version>5.1.8.RELEASE</version></dependency><dependency><groupId>org.springframework</groupId><artifactId>spring-aspects</artifactId><version>5.1.8.RELEASE</version></dependency></dependencies>
</project>

（3）service

@Service
public class UserServiceImpl implements UserService {@Autowiredprivate UserDao userDao;public void addUser() {userDao.addUser();}
}

（4）applicationContext.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"xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beanshttp://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsdhttp://www.springframework.org/schema/aophttp://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop.xsdhttp://www.springframework.org/schema/contexthttp://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd"><context:component-scan base-package="com.by"></context:component-scan>
</beans>

（5）测试

/*** 模拟表现层*/
public class Client {public static void main(String[] args) {ApplicationContext ac = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");//使用对象UserService userService = ac.getBean("userServiceImpl",UserService.class);userService.addUser();}
}

5.2.增强

（1）applicationContext.xml

<!-- 开启spring对注解AOP的支持 -->
<aop:aspectj-autoproxy/>

5.3AOP配置

5.3.1常用注解

  • @Aspect：把当前类声明为切面类

  • @Before：前置通知，可以指定切入点表达式

  • @AfterReturning：后置【try】通知，可以指定切入点表达式

  • @AfterThrowing：异常【catch】通知，可以指定切入点表达式

  • @After：最终【finally】通知，可以指定切入点表达式

  • @Around：环绕通知，可以指定切入点表达式

5.3.2注解方式实现aop  

@Component
@Aspect
public class MyLogger {@Before("execution(* com.by.service.*.*(..))")public void before(){System.out.println("方法开始时间："+new Date());}@After("execution(* com.by.service.*.*(..))")public void after(){System.out.println("方法结束时间："+new Date());}
}

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