8-AOP切面编程

2023-01-10 0 Comments Word Count: 4.5k(words) Read Count: 20(minutes)

十五、面向切面编程AOP

写着写着代码就要想一下，我们要不要面向切面啊？我们要不要面向切面啊？

IoC使软件组件松耦合。AOP让你能够捕捉系统中经常使用的功能，把它转化成组件。

AOP（Aspect Oriented Programming）：面向切面编程，面向方面编程。（AOP是一种编程技术）

AOP是对OOP的补充延伸。

AOP底层使用的就是动态代理来实现的。

Spring的AOP使用的动态代理

JDK动态代理 + CGLIB动态代理技术。==Spring在这两种动态代理中灵活切换==，如果是代理接口，会默认使用JDK动态代理，如果要代理某个类，这个类没有实现接口，就会切换使用CGLIB。当然，你也可以强制通过一些配置让Spring只使用CGLIB。

1.切面

与业务逻辑不挂钩的业务代码。

15.1 AOP介绍

一般一个系统当中都会有一些系统服务，例如：日志、事务管理、安全等。这些系统服务被称为：**==交叉业务==**

这些==**交叉业务==**几乎是通用的，不管你是做银行账户转账，还是删除用户数据。日志、事务管理、安全，这些都是需要做的。

如果在每一个业务处理过程当中，都掺杂这些交叉业务代码进去的话，存在两方面问题：

第一：交叉业务代码在多个业务流程中反复出现，显然这个交叉业务代码没有得到复用。并且修改这些交叉业务代码的话，需要修改多处。
第二：程序员无法专注核心业务代码的编写，在编写核心业务代码的同时还需要处理这些交叉业务。

使用AOP可以很轻松的解决以上问题。

请看下图，可以帮助你快速理解AOP的思想：

用一句话总结AOP：将与核心业务无关的代码独立的抽取出来，形成一个独立的组件，然后以横向交叉的方式应用到业务流程当中的过程被称为AOP。

AOP的优点：

第一：代码复用性增强。
第二：代码易维护。
第三：使开发者更关注业务逻辑。

15.2 AOP的七大术语

public class UserService{
    public void do1(){
        System.out.println("do 1");
    }
    public void do2(){
        System.out.println("do 2");
    }
    public void do3(){
        System.out.println("do 3");
    }
    public void do4(){
        System.out.println("do 4");
    }
    public void do5(){
        System.out.println("do 5");
    }
    // 核心业务方法
    public void service(){
        try{
            //joinpoint连接点
        do1(); // pointcuy切点
        do2();
        do3();
        do5();
        }catch(Exection e){
			throw new Exection(e);
            //异常通知
        }finally{
            //最终通知
        }
        
    }
}

连接点 Joinpoint
- 在程序的整个执行流程中，可以织入切面的位置。方法的执行前后，异常抛出之后等位置。
切点 Pointcut
- 在程序执行流程中，真正织入切面的方法。（一个切点对应多个连接点）
通知 Advice
- 通知又叫增强，就是具体你要织入的代码。
- 通知包括：
- - 前置通知 —>放在切点前
  - 后置通知—>切点后
  - 环绕通知 –>切点前后都有
  - 异常通知 —>在 catch 异常中
  - 最终通知 –>在 finally 中
切面 Aspect
- 切点 + 通知就是切面。
织入 Weaving
- 把通知应用到目标对象上的过程。
代理对象 Proxy
- 一个目标对象被织入通知后产生的新对象。
目标对象 Target
- 被织入通知的对象。

通过下图，大家可以很好的理解AOP的相关术语：

15.3 切点表达式

切点表达式用来定义通知（Advice）往哪些方法上切入。

切入点表达式语法格式：

execution([访问控制权限修饰符] 返回值类型 [全限定类名]方法名(形式参数列表) [异常])

带 [] 都是可选项。
全限定类名：带包名的类名，不填则为全部含有该方法的类。

访问控制权限修饰符：

可选项。
没写，就是4个权限都包括。
写public就表示只包括公开的方法。

返回值类型：

必填项。
* 表示返回值类型任意。

全限定类名：

可选项。
两个点“..”代表当前包以及子包下的所有类。
省略时表示所有的类。

方法名：

必填项。
*表示所有方法。
set*表示所有的set方法。

形式参数列表：

必填项
() 表示没有参数的方法
(..) 参数类型和个数随意的方法
(*) 只有一个参数的方法
(*, String) 第一个参数类型随意，第二个参数是String的。

异常：

可选项。
省略时表示任意异常类型。

理解以下的切点表达式：

execution(public * com.powernode.mall.service.*.delete*(..))
    访问控制符为 public 返回类型为任意， 全类名为com.powernode.mall.service.下所有的类 ，方法名为 delete 形参列表为 任意
execution(* com.powernode.mall..*(..))
    
execution(* *(..))

15.4 使用Spring的AOP

Spring对AOP的实现包括以下3种方式：

第一种方式：Spring框架结合AspectJ框架实现的AOP，基于注解方式。
第二种方式：Spring框架结合AspectJ框架实现的AOP，基于XML方式。
第三种方式：Spring框架自己实现的AOP，基于XML配置方式。

实际开发中，都是Spring+AspectJ来实现AOP。所以我们重点学习第一种和第二种方式。

什么是AspectJ？（Eclipse组织的一个支持AOP的框架。AspectJ框架是独立于Spring框架之外的一个框架，Spring框架用了AspectJ）

AspectJ项目起源于帕洛阿尔托（Palo Alto）研究中心（缩写为PARC）。该中心由Xerox集团资助，Gregor Kiczales领导，从1997年开始致力于AspectJ的开发，1998年第一次发布给外部用户，2001年发布1.0 release。为了推动AspectJ技术和社团的发展，PARC在2003年3月正式将AspectJ项目移交给了Eclipse组织，因为AspectJ的发展和受关注程度大大超出了PARC的预期，他们已经无力继续维持它的发展。

15.4.1 准备工作

使用Spring+AspectJ的AOP需要引入的依赖如下：

<!--spring context依赖-->
<dependency>
  <groupId>org.springframework</groupId>
  <artifactId>spring-context</artifactId>
  <version>6.0.0-M2</version>
</dependency>
<!--spring aop依赖-->
<dependency>
  <groupId>org.springframework</groupId>
  <artifactId>spring-aop</artifactId>
  <version>6.0.0-M2</version>
</dependency>
<!--spring aspects依赖-->
<dependency>
  <groupId>org.springframework</groupId>
  <artifactId>spring-aspects</artifactId>
  <version>6.0.0-M2</version>
</dependency>

Spring配置文件中添加context命名空间和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:context="http://www.springframework.org/schema/context"
       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/context http://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd
                           http://www.springframework.org/schema/aop http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop.xsd">

</beans>

15.4.2 基于AspectJ的AOP注解式开发

实现步骤

第一步：定义目标类以及目标方法

package com.powernode.spring6.service;

// 目标类
public class OrderService {
    // 目标方法
    public void generate(){
        System.out.println("订单已生成！");
    }
}

第二步：定义切面类

package com.powernode.spring6.service;

import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;

// 切面类
@Aspect
public class MyAspect {
}

第三步：目标类和切面类都纳入spring bean管理

在目标类OrderService上添加**@Component**注解。

在切面类MyAspect类上添加**@Component**注解。

第四步：在spring配置文件中添加组建扫描

<?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:context="http://www.springframework.org/schema/context"
       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/context http://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd
                           http://www.springframework.org/schema/aop http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop.xsd">
    <!--开启组件扫描-->
    <context:component-scan base-package="com.powernode.spring6.service"/>
</beans>

第五步：在切面类中添加通知

package com.powernode.spring6.service;

import org.springframework.stereotype.Component;
import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;

// 切面类
@Aspect
@Component
public class MyAspect {
    // 这就是需要增强的代码（通知）
    public void advice(){
        System.out.println("我是一个通知");
    }
}

第六步：在通知上添加切点表达式

package com.powernode.spring6.service;

import org.aspectj.lang.annotation.Before;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;

// 切面类
@Aspect
@Component
public class MyAspect {
    
    // 切点表达式
    @Before("execution(* com.powernode.spring6.service.OrderService.*(..))")
    // 这就是需要增强的代码（通知）
    public void advice(){
        System.out.println("我是一个通知");
    }
}

注解@Before表示前置通知。

第七步：在spring配置文件中启用自动代理

<?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:context="http://www.springframework.org/schema/context"
       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/context http://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd
                           http://www.springframework.org/schema/aop http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop.xsd">
    <!--开启组件扫描-->
    <context:component-scan base-package="com.powernode.spring6.service"/>
    <!--开启自动代理-->
    <aop:aspectj-autoproxy proxy-target-class="true"/>
</beans>

<aop:aspectj-autoproxy proxy-target-class=”true”/> 开启自动代理之后，凡事带有@Aspect注解的bean都会生成代理对象。

proxy-target-class=”true” 表示采用cglib动态代理。

proxy-target-class=”false” 表示采用jdk动态代理。默认值是false。即使写成false，当没有接口的时候，也会自动选择cglib生成代理类。

测试程序：

package com.powernode.spring6.test;

import com.powernode.spring6.service.OrderService;
import org.junit.Test;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;

public class AOPTest {
    @Test
    public void testAOP(){
        ApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext("spring-aspectj-aop-annotation.xml");
        OrderService orderService = applicationContext.getBean("orderService", OrderService.class);
        orderService.generate();
    }
}

运行结果：

通知类型

通知类型包括：

前置通知：@Before 目标方法执行之前的通知
后置通知：@AfterReturning 目标方法执行之后的通知
环绕通知：@Around 目标方法之前添加通知，同时目标方法执行之后添加通知。
异常通知：@AfterThrowing 发生异常之后执行的通知
最终通知：@After 放在finally语句块中的通知

接下来，编写程序来测试这几个通知的执行顺序：

package com.powernode.spring6.service;

import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;
import org.aspectj.lang.annotation.*;
import org.springframework.stereotype.Component;

// 切面类
@Component
@Aspect
public class MyAspect {

    @Around("execution(* com.powernode.spring6.service.OrderService.*(..))")
    public void aroundAdvice(ProceedingJoinPoint proceedingJoinPoint) throws Throwable {
        System.out.println("环绕通知开始");
        // 执行目标方法。
        proceedingJoinPoint.proceed();
        System.out.println("环绕通知结束");
    }

    @Before("execution(* com.powernode.spring6.service.OrderService.*(..))")
    public void beforeAdvice(){
        System.out.println("前置通知");
    }

    @AfterReturning("execution(* com.powernode.spring6.service.OrderService.*(..))")
    public void afterReturningAdvice(){
        System.out.println("后置通知");
    }

    @AfterThrowing("execution(* com.powernode.spring6.service.OrderService.*(..))")
    public void afterThrowingAdvice(){
        System.out.println("异常通知");
    }

    @After("execution(* com.powernode.spring6.service.OrderService.*(..))")
    public void afterAdvice(){
        System.out.println("最终通知");
    }

}
package com.powernode.spring6.service;

import org.springframework.stereotype.Component;

// 目标类
@Component
public class OrderService {
    // 目标方法
    public void generate(){
        System.out.println("订单已生成！");
    }
}
package com.powernode.spring6.test;

import com.powernode.spring6.service.OrderService;
import org.junit.Test;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;

public class AOPTest {
    @Test
    public void testAOP(){
        ApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext("spring-aspectj-aop-annotation.xml");
        OrderService orderService = applicationContext.getBean("orderService", OrderService.class);
        orderService.generate();
    }
}

执行结果：

通过上面的执行结果就可以判断他们的执行顺序了，这里不再赘述。

结果中没有异常通知，这是因为目标程序执行过程中没有发生异常。我们尝试让目标方法发生异常：

package com.powernode.spring6.service;

import org.springframework.stereotype.Component;

// 目标类
@Component
public class OrderService {
    // 目标方法
    public void generate(){
        System.out.println("订单已生成！");
        if (1 == 1) {
            throw new RuntimeException("模拟异常发生");
        }
    }
}

再次执行测试程序，结果如下：

通过测试得知，当发生异常之后，最终通知也会执行，因为最终通知@After会出现在finally语句块中。

出现异常之后，后置通知和环绕通知的结束部分不会执行。

切面的先后顺序

我们知道，业务流程当中不一定只有一个切面，可能有的切面控制事务，有的记录日志，有的进行安全控制，如果多个切面的话，顺序如何控制：可以使用@Order注解来标识切面类，为@Order注解的value指定一个整数型的数字，数字越小，优先级越高。

再定义一个切面类，如下：

package com.powernode.spring6.service;

import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;
import org.aspectj.lang.annotation.*;
import org.springframework.core.annotation.Order;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Aspect
@Component
@Order(1) //设置优先级
public class YourAspect {

    @Around("execution(* com.powernode.spring6.service.OrderService.*(..))")
    public void aroundAdvice(ProceedingJoinPoint proceedingJoinPoint) throws Throwable {
        System.out.println("YourAspect环绕通知开始");
        // 执行目标方法。
        proceedingJoinPoint.proceed();
        System.out.println("YourAspect环绕通知结束");
    }

    @Before("execution(* com.powernode.spring6.service.OrderService.*(..))")
    public void beforeAdvice(){
        System.out.println("YourAspect前置通知");
    }

    @AfterReturning("execution(* com.powernode.spring6.service.OrderService.*(..))")
    public void afterReturningAdvice(){
        System.out.println("YourAspect后置通知");
    }

    @AfterThrowing("execution(* com.powernode.spring6.service.OrderService.*(..))")
    public void afterThrowingAdvice(){
        System.out.println("YourAspect异常通知");
    }

    @After("execution(* com.powernode.spring6.service.OrderService.*(..))")
    public void afterAdvice(){
        System.out.println("YourAspect最终通知");
    }
}
package com.powernode.spring6.service;

import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;
import org.aspectj.lang.annotation.*;
import org.springframework.core.annotation.Order;
import org.springframework.stereotype.Component;

// 切面类
@Component
@Aspect
@Order(2) //设置优先级
public class MyAspect {

    @Around("execution(* com.powernode.spring6.service.OrderService.*(..))")
    public void aroundAdvice(ProceedingJoinPoint proceedingJoinPoint) throws Throwable {
        System.out.println("环绕通知开始");
        // 执行目标方法。
        proceedingJoinPoint.proceed();
        System.out.println("环绕通知结束");
    }

    @Before("execution(* com.powernode.spring6.service.OrderService.*(..))")
    public void beforeAdvice(){
        System.out.println("前置通知");
    }

    @AfterReturning("execution(* com.powernode.spring6.service.OrderService.*(..))")
    public void afterReturningAdvice(){
        System.out.println("后置通知");
    }

    @AfterThrowing("execution(* com.powernode.spring6.service.OrderService.*(..))")
    public void afterThrowingAdvice(){
        System.out.println("异常通知");
    }

    @After("execution(* com.powernode.spring6.service.OrderService.*(..))")
    public void afterAdvice(){
        System.out.println("最终通知");
    }

}

执行测试程序：

通过修改@Order注解的整数值来切换顺序，执行测试程序：

优化使用切点表达式

观看以下代码中的切点表达式：

package com.powernode.spring6.service;

import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;
import org.aspectj.lang.annotation.*;
import org.springframework.core.annotation.Order;
import org.springframework.stereotype.Component;

// 切面类
@Component
@Aspect
@Order(2)
public class MyAspect {

    @Around("execution(* com.powernode.spring6.service.OrderService.*(..))")
    public void aroundAdvice(ProceedingJoinPoint proceedingJoinPoint) throws Throwable {
        System.out.println("环绕通知开始");
        // 执行目标方法。
        proceedingJoinPoint.proceed();
        System.out.println("环绕通知结束");
    }

    @Before("execution(* com.powernode.spring6.service.OrderService.*(..))")
    public void beforeAdvice(){
        System.out.println("前置通知");
    }

    @AfterReturning("execution(* com.powernode.spring6.service.OrderService.*(..))")
    public void afterReturningAdvice(){
        System.out.println("后置通知");
    }

    @AfterThrowing("execution(* com.powernode.spring6.service.OrderService.*(..))")
    public void afterThrowingAdvice(){
        System.out.println("异常通知");
    }

    @After("execution(* com.powernode.spring6.service.OrderService.*(..))")
    public void afterAdvice(){
        System.out.println("最终通知");
    }

}

缺点是：

第一：切点表达式重复写了多次，没有得到复用。
第二：如果要修改切点表达式，需要修改多处，难维护。

可以这样做：将切点表达式单独的定义出来，在需要的位置引入即可。如下：

package com.powernode.spring6.service;

import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;
import org.aspectj.lang.annotation.*;
import org.springframework.core.annotation.Order;
import org.springframework.stereotype.Component;

// 切面类
@Component
@Aspect
@Order(2)
public class MyAspect {
    
    @Pointcut("execution(* com.powernode.spring6.service.OrderService.*(..))")
    public void pointcut(){}

    @Around("pointcut()")
    public void aroundAdvice(ProceedingJoinPoint proceedingJoinPoint) throws Throwable {
        System.out.println("环绕通知开始");
        // 执行目标方法。
        proceedingJoinPoint.proceed();
        System.out.println("环绕通知结束");
    }

    @Before("pointcut()")
    public void beforeAdvice(){
        System.out.println("前置通知");
    }

    @AfterReturning("pointcut()")
    public void afterReturningAdvice(){
        System.out.println("后置通知");
    }

    @AfterThrowing("pointcut()")
    public void afterThrowingAdvice(){
        System.out.println("异常通知");
    }

    @After("pointcut()")
    public void afterAdvice(){
        System.out.println("最终通知");
    }

}

使用@Pointcut注解来定义独立的切点表达式。

注意这个@Pointcut注解标注的方法随意，只是起到一个能够让@Pointcut注解编写的位置。

执行测试程序：

1.切点一个小细节

ProceedingJoinPoint 是专门使用在环绕方法(环绕切面)中的切点，

而 JoinPoint 可以使用在任意的切面中。（spring在调用切面的方法时会自动传递一个 joinpoint 参数）

可以通过切点获得目标方法的签名。

a.ProceedingJoinPoint

@Around("commonCut()")
    public void Arround(ProceedingJoinPoint proceedingJoinPoint) throws Throwable {
    System.out.println("环绕通知开始");
    proceedingJoinPoint.proceed();
    System.out.println("环绕通知结束");

}

b.JoinPoint

public void before(JoinPoint joinPoint){
    Signature signature = joinPoint.getSignature();
    System.out.println("目标方法的方法名"+signature.getName());
    System.out.println("前置通知");
}

目标方法的签名是什么？ —->从修饰符开始，一直到方法名字。

全注解式开发AOP

就是编写一个类，在这个类上面使用大量注解来代替spring的配置文件，spring配置文件消失了，如下：

package com.powernode.spring6.service;

import org.springframework.context.annotation.ComponentScan;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.context.annotation.EnableAspectJAutoProxy;

@Configuration
@ComponentScan("com.powernode.spring6.service")
@EnableAspectJAutoProxy(proxyTargetClass = true)
public class Spring6Configuration {
}

测试程序也变化了：

@Test
public void testAOPWithAllAnnotation(){
    ApplicationContext applicationContext = new AnnotationConfigApplicationContext(Spring6Configuration.class);
    OrderService orderService = applicationContext.getBean("orderService", OrderService.class);
    orderService.generate();
}

执行结果如下：

15.4.3 基于XML配置方式的AOP（了解）

本文链接： https://jhfuture.github.io/2023/01/10/SSM/Spring/8-AOP切面编程/

版权声明： 本博客所有文章除特别声明外，均采用 CC BY 4.0 CN协议许可协议。转载请注明出处！

jhfutureWeb Developer & Designer

一个记录技术分享的网站。