1 什么是Spring AOP
要想知道Spring AOP那必然是是要先知道什么是AOP了:
2 为什么要使用AOP?
AOP(面向切面编程)不仅可以用于统一的用户登录判断,还可以用于处理各种横切关注点。以下是一些常见的应用场景:
1. 日志记录
AOP 可以在方法执行前后自动记录日志,无需在每个方法中显式编写日志代码,从而保持业务逻辑的简洁。例如,可以在方法调用之前记录方法名称和参数,在方法成功执行之后记录返回值。
2. 性能监控
AOP 可以用于记录方法执行时间,计算方法执行的时间,从而实现性能监控。这对于识别和优化性能瓶颈非常有用。
3. 事务管理
AOP 可以用于声明式事务管理。在方法执行前开启事务,执行成功后提交事务,发生异常时回滚事务,从而简化事务处理逻辑。
4. 安全控制
AOP 可以在方法执行前检查用户权限,如果用户没有相应权限,则抛出异常,阻止方法执行。这可以集中处理安全逻辑,避免在每个方法中重复代码。
5. 异常处理
AOP 可以在方法执行时捕获异常,并统一处理,例如记录错误日志或发送通知。这样可以提高代码的可维护性和一致性。
也就是说使⽤ AOP 可以扩充多个对象的某个能⼒,所以 AOP 可以说是 OOP(Object Oriented Programming,⾯向对象编程)的补充和完善。
3 Spring AOP该怎么学习?
- 学习 AOP 组成的相关概念。
- 学习 Spring AOP 使⽤。
- 学习 Spring AOP 实现原理。
3.1 相关概念
1 切面(Aspcet)
切面可以理解为某一模块化的功能的具体内容,比如登录判断就是一个切面,而是日志的统计记录又是一个切面。切面是模块化的关注点,它可以跨越多个对象。切面通常包括横切关注点的行为和逻辑,比如日志记录、性能监视、事务管理等。
2 切点(Pointcut)
切点用来定义一个拦截规则。
3 通知(Advice)
定义了拦截规则之后肯定需要“做点什么”,这就是通知干的事情。可以理解为执行AOP的逻辑业务。通知是切面在连接点处执行的代码。通知可以在方法调用之前、之后或者异常抛出时执行。
常见的通知类型包括:
- Before advice(@Before):前置通知:在方法调用之前执行。
- After advice(@After):后置通知:在方法调用之后执行。
- Around advice(@Around):环绕通知:在方法调用之前和之后执行。
- After returning advice(@AfterReturn):返回通知:在方法成功返回之后执行。
- After throwing advice(@AtferThroeing):异常通知:在方法抛出异常之后执行。
4 连接点(Join Point)
连接点是程序执行过程中可以插入切面的一个点。这些点可以是方法调用、方法执行、对象实例化等。所有可能触发切点的点都可以叫作连接点。
3.2 上手使用
- 添加 Spring AOP 框架⽀持。
- 定义切⾯和切点。
- 定义通知
3.2.1 添加Spring Boot AOP框架支持
注意在maven仓库中添加的时候,搜索的是spring-boot-starter-aop,因为目前我使用的是spring boot项目,如果是spring core项目的话就需要的是原生的spring aop依赖。他们两者是不一样的。
<dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-aop</artifactId>
</dependency>
可以看到我们使用的注解是来自aspectj:
3.2.2 定义切面和切点
定义切面就是在我们需要的类上添加一个@Aspect注解,这个类可以跨越多个对象。现在我创建了一个UserAOP,就是针对UserController的一个切面。
创建切点,这里只用注解@Pointcut,后面跟的就是具体地拦截规则,代码中的规则就是拦截UserController下面的所有方法。拦截规则描述语言(aspectj语法)的使用大家感兴趣可以自己检索相关资料查看。下面是简单的介绍:
- * :匹配任意字符,只匹配⼀个元素(包,类,或⽅法,⽅法参数)
- .. :匹配任意字符,可以匹配多个元素 ,在表示类时,必须和 * 联合使⽤。
- + :表示按照类型匹配指定类的所有类,必须跟在类名后⾯,如 com.cad.Car+ ,表示继承该类的所有⼦类包括本身。
下面先来通过案例直接使用AOP试一试。这是讲的最原生的使用,实际开发也不会使用,这里重在AOP思想。
3.2.3 创建通知
我们创建了切面切点肯定是要执行一些事情的,这些事情就是通知要做的。代码中,简单的使用了一个前置通知和一个后置通知,通知就是做一个打印帮助观察代码的执行结果。
各种通知的创建demo
package com.example.springaopdemo.controller;import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;
import org.aspectj.lang.annotation.AfterReturning;
import org.aspectj.lang.annotation.AfterThrowing;
import org.aspectj.lang.annotation.Around;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;@RestController
@RequestMapping("user")
public class UserController {@RequestMapping("sayhi")public String sayHi(){System.out.println("执行了 sayHi 方法");return "hi springboot AOP";}@RequestMapping("login")public String login(){System.out.println("执行了 login 方法");return "do user login";}// return 之前通知@AfterReturning("pointcut()")public void doAfterReturning(){System.out.println("执⾏ AfterReturning ⽅法");}// 抛出异常之前通知@AfterThrowing("pointcut()")public void doAfterThrowing(){System.out.println("执⾏ doAfterThrowing ⽅法");}// 添加环绕通知@Around("pointcut()")public Object doAround(ProceedingJoinPoint joinPoint){Object obj = null;System.out.println("Around ⽅法开始执⾏");try {// 执⾏拦截⽅法obj = joinPoint.proceed();} catch (Throwable throwable) {throwable.printStackTrace();}System.out.println("Around ⽅法结束执⾏");return obj;}
}
3.2.4 创建连接点
没有连接点,AOP就形同虚设啊,通过连接点触发切点执行各种通知。连接点是程序执行过程中可以插入切面的一个点。这些点可以是方法调用、方法执行、对象实例化等。
同时为了验证我们的切点定义的拦截规则是否起作用,在设置一个对照类,如果我们的UserController促发了切点的通知,而访问其他的Controller没有触发通知,就说明我们的AOP是可以正常Work的。
执行代码观察结果:
http://127.0.0.1:8080/user/sayhi
很明显是没有促发切点执行通知时间,也就是没有被拦截。
这也说明了我们的代码逻辑是没有问题的。
3.3 Spring AOP实现原理
Spring AOP是构建在动态代理基础之上的,因此Spring对AOP的支持局限于方法级别的拦截。
- 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。AspectJ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⼀时刻被织⼊。⼀般情况下,在织⼊切⾯时,AOP容器会为⽬标对象动态创建⼀个代理对象。SpringAOP就是以这种⽅式织⼊切⾯的。
既然有 JDK Proxy 和 CGLIB 这两种方式,那就要需要了解这两种方法的不同了
JDK 和 CGLIB 实现的区别:
- JDK 实现,要求被代理类必须实现接⼝,之后是通过 InvocationHandler 及 Proxy,在运⾏ 时动态的在内存中⽣成了代理类对象,该代理对象是通过实现同样的接⼝实现(类似静态代 理接⼝实现的⽅式),只是该代理类是在运⾏期时,动态的织⼊统⼀的业务逻辑字节码来完成。 也就是说没有实现接口的类就没有办法实现AOP了,没错,所以就需要CGLIB了。(底层实现原理:反射)
- CGLIB 实现,被代理类可以不实现接⼝,是通过继承被代理类,在运⾏时动态的⽣成代理类对象,所以他不能代理被final修饰的类。 (底层实现原理:字节码增强技术)
- JDK动态代理相对性能较高,生成代理对象速度较快;CGLIB动态代理性能相对较低,生成代理速度较慢。【jdk1.7以后】
总结
AOP 是对某方面能力的统一实现,它是一种实现思想,Spring AOP 是对 AOP 的具体实现,AOP 可通过 AspectJ(注解)的方式来实现 AOP 的功能,Spring AOP的实现步骤是: