SpringAop实战

AOP实战

  • 日志切面
  • 缓存切面
  • 权限切面
  • 切面限流
    • 滑动窗口限流
  • Gitee源码地址

日志切面

@MyLog 注解 属性 desc 使用了SpEl表达式，主要是用来获取形参值，编写动态日志

  1. 定义枚举类
@Getter
public enum LogCodeEnum {SELECT("查询"),INSERT("添加"),UPDATE("修改"),DELETE("删除"),OTHER("其他");String Code;LogCodeEnum(String code) {Code = code;}
}
  1. 定义注解
@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface MyLog {LogCodeEnum type() default LogCodeEnum.OTHER;/*** 日志的描述信息，支持SpEL表达式** @return*/String desc() default "";
}
  1. 编写切面类
@Component
@Aspect
@Slf4j
public class LogAspect {@Pointcut("@annotation(com.shi.annotation.MyLog)")public void pointCut() {}@Around("pointCut()")public Object handle(ProceedingJoinPoint joinPoint) {MethodSignature methodSignature = (MethodSignature) joinPoint.getSignature();Method method = methodSignature.getMethod();HttpServletRequest request = ((ServletRequestAttributes) RequestContextHolder.getRequestAttributes()).getRequest();String requestURI = request.getRequestURI();System.out.println(methodSignature);Object[] args = joinPoint.getArgs();MyLog annotation = method.getAnnotation(MyLog.class);String logDesc = parseSpEL(joinPoint);long begin = System.currentTimeMillis();Object res = null;try {res = joinPoint.proceed(args);} catch (Throwable e) {throw new RuntimeException();}long end = System.currentTimeMillis();// 可以定义entity 持久化到数据库log.info("日志类型：{}\t日志描述：{}\t请求URI：{}\t方法签名：{}\t请求参数列表：{}\t请求用时(ms)：{}", annotation.type().getCode(), logDesc, requestURI, methodSignature, args, end - begin);return res;}/*** 解析 @MyLog 注解中的 desc属性*/private String parseSpEL(ProceedingJoinPoint joinPoint) {ExpressionParser parser = new SpelExpressionParser();StandardEvaluationContext context = new StandardEvaluationContext();Method method = ((MethodSignature) joinPoint.getSignature()).getMethod();MyLog annotation = method.getAnnotation(MyLog.class);if (annotation.desc() == null || "".equals(annotation.desc().trim())) {return "";}Object[] args = joinPoint.getArgs();Parameter[] parameters = method.getParameters();// 向SpEL上下文注入参数信息for (int i = 0; i < parameters.length; i++) {context.setVariable(parameters[i].getName(), args[i]);}// 使用解析器，在上下文中解析目标表达式Object value = parser.parseExpression(annotation.desc()).getValue(context);if (value == null) {return "";}return value.toString();}}
  1. 实战测试
    /*** 通过主键查询单条数据** @return 单条数据*/@MyLog(type = LogCodeEnum.SELECT)@GetMapping("/all")public Result queryAll() {return Result.ok(this.emp1Service.queryAll());}/*** 删除数据** @param id 主键* @return 删除是否成功*/@MyLog(type = LogCodeEnum.DELETE, desc = "'通过【id='+#id+'】删除'")@DeleteMapping("/{id}")public Result removeById(@PathVariable("id") Integer id) {return Result.ok(this.emp1Service.removeById(id));}

测试结果

日志类型：删除	日志描述：通过【id=5】删除	请求URI：/emp1/5	方法签名：Result com.shi.controller.Emp1Controller.removeById(Integer)	请求参数列表：[5]	请求用时(ms)：234

缓存切面

我的这个缓存切面有哪些优势？
实现了解耦合 可以通过配置文件修改属性
缓存空值：解决了缓存穿透
通过互斥锁：解决了缓存击穿
设置随机的过期时间：解决了缓存雪崩
通过使用SpEl表达式，灵活的实现key的删除，redis的模糊表达式。
@MyCacheEvict注解 likeKeys支持数组形式。
为什么使用数组形式呢？
比如：
我们有一个emp表，缓存中目前存的key如下：
emp:all
emp:Id:1
emp:Id:2
emp:Id:3
现在我们想要删除emp:Id:1
那么哪些缓存会受到影响呢？emp:all 和emp:Id:1会受到影响，所以需要删除这些key。
怎么实现呢？下面注解就可以实现
@MyCacheEvict(likeKeys = {“‘emp:all’”, “‘emp:Id:’+#Id”})

话不多说，开始上手

  1. 定义注解
@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface MyCacheable {/*** 缓存 key* 支持SpEl表达式** @return*/String key();
}

@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface MyCacheEvict {/*** 模糊删除* 支持SpEl表达式** @return*/String[] likeKeys();
}
  1. 编写切面
@Aspect
@Component
public class CacheableAspect {private static final Random RANDOM = new Random();/*** 默认10秒*/@Value("${cache.lock-ttl:10000}")private Integer lock_ttl;/*** 默认30分钟*/@Value("${cache.object-ttl:1800000}")private Integer cache_ttl;/*** 空值缓存过期时间10秒*/@Value("${cache.null-ttl:10000}")private Integer null_ttl;@Value("${cache.lock-key-prefix:lock}")private String lockKey_prefix;/*** 全限定类名* 确保这个类中有 data属性，因为在重建缓存函数中用到了*/@Value("${cache.result.type:com.shi.common.Result}")private String cacheResultType;/*** 统一返回结果集中，data的属性名* 这里默认使用的data，你可以根据需要修改*/@Value("${cache.result.data.name:data}")private String dataName;@Resourceprivate StringRedisTemplate stringRedisTemplate;@Pointcut("@annotation(com.shi.annotation.MyCacheable)")public void pointCut() {}@Around("pointCut()")public Object handle(ProceedingJoinPoint joinPoint) {String key = parseSpEl(joinPoint);String cacheStr = stringRedisTemplate.opsForValue().get(key);// 检查缓存中是否存在if (cacheStr != null) {try {Class<?> clazz = Class.forName(cacheResultType);return JSONUtil.toBean(cacheStr, clazz);} catch (ClassNotFoundException e) {throw new RuntimeException();}}String lockKey = lockKey_prefix + ":" + key;// 重建缓存return buildCache(lockKey, key, joinPoint);}/*** 通过互斥锁重建缓存** @param lockKey* @param key* @param joinPoint* @return*/private Object buildCache(String lockKey, String key, ProceedingJoinPoint joinPoint) {// 获取互斥锁Boolean success = stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(lockKey, "1", Duration.ofMillis(lock_ttl));Object res = null;if (Boolean.TRUE.equals(success)) {try {Class<?> clazz = Class.forName(cacheResultType);Field field = clazz.getDeclaredField(dataName);field.setAccessible(true);res = joinPoint.proceed();if (ObjectUtil.isEmpty(field.get(res))) {stringRedisTemplate.opsForValue().set(key, JSONUtil.toJsonStr(res), Duration.ofMillis(null_ttl));stringRedisTemplate.delete(lockKey);return res;}stringRedisTemplate.opsForValue().set(key, JSONUtil.toJsonStr(res), Duration.ofMillis(getRandomTTL()));stringRedisTemplate.delete(lockKey);return res;} catch (Throwable e) {throw new RuntimeException();}} else {try {Thread.sleep(50);handle(joinPoint);} catch (InterruptedException e) {throw new RuntimeException();}}return null;}/*** 获取缓存的随机过期时间** @return*/private Integer getRandomTTL() {// 1000*60*10// 在原来缓存时间的基础上，随机加上 0-10分钟return cache_ttl + RANDOM.nextInt(600000);}/*** 解析注解 @MyCacheable中属性key的SpEl** @param joinPoint* @return*/private String parseSpEl(ProceedingJoinPoint joinPoint) {ExpressionParser parser = new SpelExpressionParser();StandardEvaluationContext context = new StandardEvaluationContext();Method method = ((MethodSignature) joinPoint.getSignature()).getMethod();MyCacheable annotation = method.getAnnotation(MyCacheable.class);Object[] args = joinPoint.getArgs();Parameter[] parameters = method.getParameters();// 向SpEL上下文注入参数信息for (int i = 0; i < parameters.length; i++) {context.setVariable(parameters[i].getName(), args[i]);}// 使用解析器，在上下文中解析目标表达式Object value = parser.parseExpression(annotation.key()).getValue(context);if (value == null) {return "";}return value.toString();}
}

@Aspect
@Component
public class CacheEvictAspect {@Resourceprivate StringRedisTemplate stringRedisTemplate;@Pointcut("@annotation(com.shi.annotation.MyCacheEvict)")public void pointCut() {}@AfterReturning("pointCut()")public void handle(JoinPoint joinPoint) {Set<String> set = parseSpEl(joinPoint);Set<String> allKeys = new HashSet<>();for (String n : set) {Set<String> keys = stringRedisTemplate.keys(n);if (keys != null && !keys.isEmpty()) {allKeys.addAll(keys);}}stringRedisTemplate.delete(allKeys);}/*** 解析注解 @MyCacheEvict中属性keys的SpEl** @param joinPoint* @return*/private Set<String> parseSpEl(JoinPoint joinPoint) {ExpressionParser parser = new SpelExpressionParser();StandardEvaluationContext context = new StandardEvaluationContext();Method method = ((MethodSignature) joinPoint.getSignature()).getMethod();MyCacheEvict annotation = method.getAnnotation(MyCacheEvict.class);Object[] args = joinPoint.getArgs();Parameter[] parameters = method.getParameters();// 向SpEL上下文注入参数信息for (int i = 0; i < parameters.length; i++) {context.setVariable(parameters[i].getName(), args[i]);}// 使用解析器，在上下文中解析目标表达式Set<String> set = new HashSet<>();for (String key : annotation.likeKeys()) {set.add(JSONUtil.toJsonStr(parser.parseExpression(key).getValue(context)));}return set;}
}
  1. 实战测试
    @MyCacheable(key = "'emp:all'")@GetMapping("/all")public Result queryAll() {return Result.ok(this.emp1Service.queryAll());}@GetMapping("/{id}")@MyCacheable(key = "'emp:id:'+#id")public Result queryById(@PathVariable("id") Integer id) {return Result.ok(this.emp1Service.queryById(id));}@DeleteMapping("/{id}")@MyCacheEvict(likeKeys = {"'emp:all'","'emp:id:'+#id"})public Result removeById(@PathVariable("id") Integer id) {return Result.ok(this.emp1Service.removeById(id));}

权限切面

  1. 编写枚举类
@Getter
public enum PermCodeEnum {NO_NEED_PERM("no:need:auth", "不需要任何权限"),EMP_SELECT("emp:select", "emp表的查询权限"),EMP_DELETE("emp:delete", "emp表的删除权限"),EMP_UPDATE("emp:update", "emp表的修改权限");private String code;private String desc;PermCodeEnum(String code, String desc) {this.code = code;this.desc = desc;}
}
  1. 编写注解
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.METHOD)
public @interface MyAuth {/*** 是否需要认证** @return*/boolean requireAuth() default true;/*** 需要的权限，默认不需要任何权限就能访问（只要登陆过）** @return*/PermCodeEnum hasPerm() default PermCodeEnum.NO_NEED_PERM;
}
  1. 编写切面
@Aspect
@Component
@Order(-1)
public class AuthAspect {/*** 将常量放到 常量类中管理，因为在其他地方也需要用到*/private static final String SESSION_LOGIN_USER_KEY = "session_login_user_key";@Pointcut("@annotation(com.shi.annotation.MyAuth)")public void pointCut() {}@Before("pointCut()")public void handle(JoinPoint joinPoint) {MethodSignature methodSignature = (MethodSignature) joinPoint.getSignature();Method method = methodSignature.getMethod();MyAuth annotation = method.getAnnotation(MyAuth.class);// 不需要认证if (!annotation.requireAuth()) {return;}HttpServletRequest request = ((ServletRequestAttributes) RequestContextHolder.getRequestAttributes()).getRequest();HttpSession session = request.getSession();// 检查是否登录checkLogin(session);// 不需要任何权限if (annotation.hasPerm() == PermCodeEnum.NO_NEED_PERM) {return;}checkPerm(session, annotation);}/*** 检查是否登录* 扩展：如果使用的token，请修改代码逻辑** @param session*/private void checkLogin(HttpSession session) {Object attribute = session.getAttribute(SESSION_LOGIN_USER_KEY);if (attribute == null) {throw new BusinessException(ResultCodeEnum.NO_LOGIN);}}private void checkPerm(HttpSession session, MyAuth annotation) {Object attribute = session.getAttribute(SESSION_LOGIN_USER_KEY);String code = annotation.hasPerm().getCode();// 将 attribute 强转为 session中的用户对象// 判断session对象中的 权限码中是否包含 要求的权限，不包含直接抛出异常}
}
  1. 实战测试
    没有加该注解的就不需要登录验证
	@MyAuth(hasPerm = PermCodeEnum.EMP_DELETE)public Result removeById(@PathVariable("id") Integer id) {return Result.ok(this.emp1Service.removeById(id));}

切面限流

滑动窗口限流

  1. 定义注解
/*** 限流规则*/
public @interface RateLimitRule {/*** 时间窗口, 单位秒** @return*/int time() default 60;/*** 允许请求数** @return*/int count() default 100;
}

/*** 限流器*/
@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
// 支持重复注解
@Repeatable(value = RateLimiters.class)
public @interface RateLimiter {/*** 限流键前缀** @return*/String key() default "rate_limit:";/*** 限流规则** @return*/RateLimitRule[] rules() default {};/*** 限流类型** @return*/LimitType type() default LimitType.DEFAULT;
}

/*** 限流器容器*/
@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface RateLimiters {RateLimiter[] value();
}
  1. 定义切面
@Component
@Aspect
@Order(2)
public class RateLimiterAspect {@Resourceprivate StringRedisTemplate stringRedisTemplate;private DefaultRedisScript<Long> limitScript;{limitScript = new DefaultRedisScript<>("""local flag = 1for i = 1, #KEYS dolocal window_start = tonumber(ARGV[1]) - tonumber(ARGV[(i - 1) * 2 + 2])print(tonumber(ARGV[(i - 1) * 2 + 2]))redis.call('ZREMRANGEBYSCORE', KEYS[i], 0, window_start)local current_requests = tonumber(redis.call('ZCARD', KEYS[i]))if current_requests < tonumber(ARGV[(i - 1) * 2 + 3]) thenelseflag = 0endendif flag == 1 thenfor i = 1, #KEYS doprint('add')print(KEYS[i], tonumber(ARGV[1]), ARGV[1])redis.call('ZADD', KEYS[i], tonumber(ARGV[1]), ARGV[1])redis.call('pexpire', KEYS[i], tonumber(ARGV[(i - 1) * 2 + 2]))endendreturn flag""", Long.class);}private static String getIpAddr(HttpServletRequest request) {String ipAddress;try {ipAddress = request.getHeader("x-forwarded-for");if (ipAddress == null || ipAddress.length() == 0 || "unknown".equalsIgnoreCase(ipAddress)) {ipAddress = request.getHeader("Proxy-Client-IP");}if (ipAddress == null || ipAddress.length() == 0 || "unknown".equalsIgnoreCase(ipAddress)) {ipAddress = request.getHeader("WL-Proxy-Client-IP");}if (ipAddress == null || ipAddress.length() == 0 || "unknown".equalsIgnoreCase(ipAddress)) {ipAddress = request.getRemoteAddr();if (ipAddress.equals("127.0.0.1")) {// 根据网卡取本机配置的IPtry {ipAddress = InetAddress.getLocalHost().getHostAddress();} catch (BusinessException e) {throw new RuntimeException();}}}// 通过多个代理的情况，第一个IP为客户端真实IP,多个IP按照','分割if (ipAddress != null) {if (ipAddress.contains(",")) {return ipAddress.split(",")[0];} else {return ipAddress;}} else {return "";}} catch (Exception e) {e.printStackTrace();return "";}}// 定义切点，需要把RateLimiter和RateLimiters同时加进来，否则多重注解不生效@Pointcut("@annotation(com.shi.annotation.limit.RateLimiter)")public void rateLimiter() {}@Pointcut("@annotation(com.shi.annotation.limit.RateLimiters)")public void rateLimiters() {}// 定义切点之前的操作@Before("rateLimiter() || rateLimiters()")public void doBefore(JoinPoint point) {try {// 从切点获取方法签名MethodSignature signature = (MethodSignature) point.getSignature();// 获取方法Method method = signature.getMethod();String name = point.getTarget().getClass().getName() + "." + signature.getName();// 获取日志注解RateLimiter rateLimiter = method.getAnnotation(RateLimiter.class);RateLimiters rateLimiters = method.getAnnotation(RateLimiters.class);List<RateLimiter> limiters = new ArrayList<>();if (rateLimiter != null) {limiters.add(rateLimiter);}if (rateLimiters != null) {limiters.addAll(Arrays.asList(rateLimiters.value()));}if (!allowRequest(limiters, name)) {throw new RuntimeException("访问过于频繁，请稍候再试");}} catch (RuntimeException e) {throw e;} catch (Exception e) {throw new RuntimeException("服务器限流异常，请稍候再试");}}/*** 是否允许请求** @param rateLimiters 限流注解* @param name         方法全名* @return 是否放行*/private boolean allowRequest(List<RateLimiter> rateLimiters, String name) {List<String> keys = getKeys(rateLimiters, name);String[] args = getArgs(rateLimiters);Long res = stringRedisTemplate.execute(limitScript, keys, args);System.out.println(res);return res != null && res == 1L;}/*** 获取限流的键** @param rateLimiters 限流注解* @param name         方法全名* @return*/private List<String> getKeys(List<RateLimiter> rateLimiters, String name) {List<String> keys = new ArrayList<>();for (RateLimiter rateLimiter : rateLimiters) {String key = rateLimiter.key();RateLimitRule[] rules = rateLimiter.rules();LimitType type = rateLimiter.type();StringBuilder sb = new StringBuilder();sb.append(key).append(name);if (LimitType.IP == type) {String ipAddr = getIpAddr(((ServletRequestAttributes) RequestContextHolder.getRequestAttributes()).getRequest());sb.append("_").append(ipAddr);} else if (LimitType.USER == type) {// 获取用户id,自己实现Long userId = 1L;sb.append("_").append(userId);}for (RateLimitRule rule : rules) {int time = rule.time() * 1000;int count = rule.count();StringBuilder builder = new StringBuilder(sb);builder.append("_").append(time).append("_").append(count);keys.add(builder.toString());}}return keys;}/*** 获取需要的参数** @param rateLimiters 限流注解* @return*/private String[] getArgs(List<RateLimiter> rateLimiters) {List<String> args = new ArrayList<>();args.add(String.valueOf(System.currentTimeMillis()));for (RateLimiter rateLimiter : rateLimiters) {RateLimitRule[] rules = rateLimiter.rules();for (RateLimitRule rule : rules) {int time = rule.time() * 1000;int count = rule.count();args.add(String.valueOf(time));args.add(String.valueOf(count));}}return args.toArray(new String[]{});}}
  1. 限流测试
	/*** 对于接口，1分钟可以接收1000个请求* 对于一个ip，1分钟可以接收10个请求** @return*/@RateLimiter(rules = {@RateLimitRule(time = 60, count = 1000)})@RateLimiter(rules = {@RateLimitRule(time = 60, count = 10)}, type = LimitType.IP)@GetMapping("/test")public Result test() {return Result.ok("hello");}

Gitee源码地址

https://gitee.com/shi-fangqing/aspect-demo

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