Spring实战 | Spring AOP核心秘笈之葵花宝典

Spring实战系列文章：

Spring实战 | Spring IOC不能说的秘密？

国庆中秋特辑系列文章：

国庆中秋特辑（八）Spring Boot项目如何使用JPA

国庆中秋特辑（七）Java软件工程师常见20道编程面试题

国庆中秋特辑（六）大学生常见30道宝藏编程面试题

国庆中秋特辑（五）MySQL如何性能调优？下篇

国庆中秋特辑（四）MySQL如何性能调优？上篇

国庆中秋特辑（三）使用生成对抗网络（GAN）生成具有节日氛围的画作，深度学习框架 TensorFlow 和 Keras 来实现

国庆中秋特辑（二）浪漫祝福方式 使用生成对抗网络（GAN）生成具有节日氛围的画作

国庆中秋特辑（一）浪漫祝福方式 用循环神经网络（RNN）或长短时记忆网络（LSTM）生成祝福诗词

目录

Spring AOP（Aspect-Oriented Programming，面向切面编程）是 Spring 框架的一个重要模块。

一、Spring AOP 简介

Spring AOP（Aspect-Oriented Programming，面向切面编程）是 Spring 框架的一个重要模块，用于提供声明式的事务管理、日志记录、性能监控等功能。Spring AOP 底层依赖于 AspectJ 实现，可以与 Spring 框架无缝集成，提供一种更加简单、直观的方式来处理企业应用中的常见问题。

二、Spring AOP 原理

1. 代理机制 Spring AOP 采用代理机制实现，可以分为 JDK 动态代理和 CGLIB 动态代理。JDK 动态代理是通过实现目标类的接口，生成目标类的代理对象；CGLIB 动态代理是通过继承目标类，生成目标类的子类作为代理对象。
2. 通知（Advice） 通知是 Spring AOP 中实现切面功能的核心，可以分为五种类型：Before、After、AfterReturning、AfterThrowing 和 Around。通知的作用是在目标方法执行前、后或者抛出异常时执行特定的逻辑，实现对目标方法的增强。
3. 切入点（Pointcut） 切入点是 Spring AOP 中定义的一个表达式，用于指定哪些方法需要被增强。切点表达式可以使用 AspectJ 语言来编写，非常灵活。通过定义切入点，可以精确地控制哪些方法需要被增强。
4. 切面（Aspect） 切面是 Spring AOP 中的一种组件，包含切点和通知。切面可以将通用的逻辑（如日志、事务管理等）封装在一起，便于管理和维护。在 Spring AOP 中，可以通过 XML 配置文件或者 Java 代码来定义切面。
5. 自动代理 Spring AOP 框架支持自动代理，可以在运行时自动为指定类生成代理对象。自动代理的核心是 Spring AOP 容器，负责管理代理对象、切面和通知。通过自动代理，可以简化开发者的操作，提高开发效率。

三、Spring AOP 案例分析

以下通过一个简单的案例来演示 Spring AOP 的使用。

1. 配置文件 首先，创建一个配置文件 applicationContext.xml，用于定义目标类和切面类。

<beansxmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"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/aop  
      http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop.xsd"><!-- 定义目标类 --><beanid="target"class="com.example.TargetClass"></bean><!-- 定义切面类 --><beanid="aspect"class="com.example.AspectClass"></bean><!-- 开启自动代理 --><aop:configproxy-target-class="true"><!-- 指定切入点表达式 --><aop:aspectref="aspect"><aop:beforepointcut="execution(* com.example.TargetClass.*(..))"method="com.example.AspectClass.beforeAdvice"></aop:before><aop:afterpointcut="execution(* com.example.TargetClass.*(..))"method="com.example.AspectClass.afterAdvice"></aop:after></aop:aspect></aop:config></beans>

1. 目标类（TargetClass） 目标类是一个简单的计算类，包含两个方法：doAdd 和 doSubtract。

packagecom.example;publicclassTargetClass{publicintdoAdd(int a,int b){System.out.println("TargetClass doAdd method called");return a + b;}publicintdoSubtract(int a,int b){System.out.println("TargetClass doSubtract method called");return a - b;}}

1. 切面类（AspectClass） 切面类包含两个通知方法：beforeAdvice 和 afterAdvice，分别用于在目标方法执行前和执行后执行特定逻辑。

packagecom.example;importorg.aspectj.lang.JoinPoint;importorg.aspectj.lang.annotation.Before;importorg.aspectj.lang.annotation.After;publicclassAspectClass{@Before("execution(* com.example.TargetClass.*(..))")publicvoidbeforeAdvice(JoinPoint joinPoint){System.out.println("Before advice: "+ joinPoint.getSignature().getName());}@After("execution(* com.example.TargetClass.*(..))")publicvoidafterAdvice(JoinPoint joinPoint){System.out.println("After advice: "+ joinPoint.getSignature().getName());}}

1. 测试类（TestClass） 测试类用于测试 Spring AOP 的效果。

packagecom.example;importorg.springframework.context.ApplicationContext;importorg.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;publicclassTestClass{publicstaticvoidmain(String[] args){ApplicationContext context =newClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");TargetClass target =(TargetClass) context.getBean("target");int result1 = target.doAdd(2,3);int result2 = target.doSubtract(5,2);System.out.println("Result 1: "+ result1);System.out.println("Result 2: "+ result2);}}

运行测试类，输出结果如下：

TargetClass doAdd method called  
Before advice: doAdd  
After advice: doAdd  
Result 1: 5  
TargetClass doSubtract method called  
Before advice: doSubtract  
After advice: doSubtract  
Result 2: 3  

从输出结果可以看出，在目标方法执行前和执行后分别执行了 beforeAdvice 和 afterAdvice 方法，说明 Spring AOP 已经成功实现了对目标方法的增强。

四、Spring AOP 提供了两种动态代理方式

JDK 动态代理和 CGLIB 动态代理。JDK 动态代理是基于接口实现的，而 CGLIB 动态代理是基于类实现的。这两种代理方式在性能上有一定的差别，JDK 动态代理更适合用于接口较多的场景，而 CGLIB 动态代理则更适合用于类较多的场景。

4.1 下面是一个简单的 Spring AOP JDK 动态代理示例，演示了如何使用 Spring AOP 实现日志切面：

1. 首先，创建一个切面类（Aspect），包含一个通知（Advice）：

packagecom.example.aspect;importorg.aspectj.lang.JoinPoint;importorg.aspectj.lang.annotation.AfterReturning;importorg.aspectj.lang.annotation.Aspect;importorg.aspectj.lang.annotation.Before;importorg.aspectj.lang.annotation.Pointcut;importorg.springframework.stereotype.Component;@Aspect@ComponentpublicclassLoggingAspect{@Pointcut("execution(* com.example.service.*.*(..))")publicvoidserviceMethods(){}@Before("serviceMethods()")publicvoidlogBefore(JoinPoint joinPoint){System.out.println("Before method: "+ joinPoint.getSignature().getName());}@AfterReturning(pointcut ="serviceMethods()", returning ="result")publicvoidlogAfterReturning(JoinPoint joinPoint,Object result){System.out.println("After returning method: "+ joinPoint.getSignature().getName());System.out.println("Result: "+ result);}}

1. 接下来，创建一个目标类（Target Class），包含一个需要增强的方法：

packagecom.example.service;importorg.springframework.stereotype.Service;@ServicepublicclassTargetService{publicStringsayHello(String name){System.out.println("Hello, "+ name);return"Hello, "+ name;}}

1. 然后，创建一个 Spring 配置类，启用 AOP 支持，并扫描包含切面和目标类的包：

packagecom.example;importorg.springframework.context.annotation.ComponentScan;importorg.springframework.context.annotation.Configuration;importorg.springframework.context.annotation.EnableAspectJAutoProxy;@Configuration@EnableAspectJAutoProxy@ComponentScan(basePackages ={"com.example.aspect","com.example.service"})publicclassAppConfig{}

1. 最后，创建一个测试类，使用 Spring AOP 提供的 API 调用目标类的方法：

packagecom.example;importorg.springframework.context.ApplicationContext;importorg.springframework.context.annotation.AnnotationConfigApplicationContext;importorg.springframework.stereotype.Component;@ComponentpublicclassTest{publicstaticvoidmain(String[] args){ApplicationContext context =newAnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);TargetService targetService = context.getBean(TargetService.class);String result = targetService.sayHello("World");System.out.println("Result: "+ result);}}

运行测试类，你将看到目标方法被切面增强的日志输出。这个示例展示了如何使用 Spring AOP JDK 动态代理实现简单的日志切面，以记录目标方法执行的前后状态。这有助于实现代码的重用和提高可维护性。

4.2 下面是一个简单的 Spring AOP CGLIB 动态代理示例，演示了如何使用 Spring AOP 实现日志切面：

1. 首先，创建一个切面类（Aspect），包含一个通知（Advice）：

packagecom.example.aspect;importorg.aspectj.lang.JoinPoint;importorg.aspectj.lang.annotation.AfterReturning;importorg.aspectj.lang.annotation.Aspect;importorg.aspectj.lang.annotation.Pointcut;importorg.springframework.stereotype.Component;@Aspect@ComponentpublicclassLoggingAspect{@Pointcut("execution(* com.example.service.*.*(..))")publicvoidserviceMethods(){}@Before("serviceMethods()")publicvoidlogBefore(JoinPoint joinPoint){System.out.println("Before method: "+ joinPoint.getSignature().getName());}@AfterReturning(pointcut ="serviceMethods()", returning ="result")publicvoidlogAfterReturning(JoinPoint joinPoint,Object result){System.out.println("After returning method: "+ joinPoint.getSignature().getName());System.out.println("Result: "+ result);}}

1. 接下来，创建一个目标类（Target Class），包含一个需要增强的方法：

packagecom.example.service;importorg.springframework.stereotype.Service;@ServicepublicclassTargetService{publicStringsayHello(String name){System.out.println("Hello, "+ name);return"Hello, "+ name;}}

1. 然后，创建一个 Spring 配置类，启用 AOP 支持，并扫描包含切面和目标类的包：

packagecom.example;importorg.springframework.context.annotation.ComponentScan;importorg.springframework.context.annotation.Configuration;importorg.springframework.context.annotation.EnableAspectJAutoProxy;@Configuration@EnableAspectJAutoProxy@ComponentScan(basePackages ={"com.example.aspect","com.example.service"})publicclassAppConfig{}

1. 最后，创建一个测试类，使用 Spring AOP 提供的 API 调用目标类的方法：

packagecom.example;importorg.springframework.context.ApplicationContext;importorg.springframework.context.annotation.AnnotationConfigApplicationContext;importorg.springframework.stereotype.Component;@ComponentpublicclassTest{publicstaticvoidmain(String[] args){ApplicationContext context =newAnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);TargetService targetService = context.getBean(TargetService.class);String result = targetService.sayHello("World");System.out.println("Result: "+ result);}}

运行测试类，你将看到目标方法被切面增强的日志输出。这有助于实现代码的重用和提高可维护性。
需要注意的是，CGLIB 动态代理需要 TargetService 类实现 equals() 和 hashCode() 方法，否则会报错。这是因为 CGLIB 需要生成目标类的代理类，而如果 TargetService 类没有实现 equals() 和 hashCode() 方法，那么生成的代理类将无法正确处理目标类的对象。