spring AOP详解

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AOP

​ AOP（Aspect Orient Programming）是一种设计思想，是软件设计领域中的面向切面编程，它是面向对象编程(OOP)的一种补充和完善；

​ 实际项目中我们通常将面向对象理解为一个静态过程(例如一个系统有多少个模块，一个模块有哪些对象，对象有哪些属性)，面向切面理解为一个动态过程（例如，在对象运行时动态织入一些扩展功能或控制对象执行）。

1 环境准备

1.1 工程及接口创建

• 第1步：创建普通 SpringBoot 工程 _07springaop；
• 第2步：创建计算器接口 Calculator ，并定义 加减乘除 4 个方法；packagecn.tedu._07springaop.aop;publicinterfaceCalculator{intadd(int m,int n);intsub(int m,int n);intmul(int m,int n);intdiv(int m,int n);}
• 第3步：创建实现类 CalculatorImpl，并实现这 4 个方法，要带有日志功能；packagecn.tedu._07springAop.aop;publicclassCalculatorImplimplementsCalculator{@Overridepublicintadd(int m,int n){System.out.println("[日志]add方法开始...");int result = m + n;System.out.println("[日志]add方法结束...);return result;}@Overridepublicintsub(int m,int n){System.out.println("[日志]sub方法开始...);int result = m - n;System.out.println("[日志]sub方法结束...);return result;}@Overridepublicintmul(int m,int n){System.out.println("[日志]mul方法开始...);int result = m * n;System.out.println("[日志]mul方法结束...);return result;}@Overridepublicintdiv(int m,int n){System.out.println("[日志]div方法开始...");int result = m / n;System.out.println("[日志]div方法结束...");return result;}}

1.2 工程存在的问题

1.2.1 问题

​ 附加功能分散在各个业务功能方法中，不利于统一维护

1.2.2 解决思路

• 解耦：将附加功能代码从业务功能代码中抽取出来；
• 难点：要抽取的代码在方法内部，使用之前技术不太好解决，而AOP技术可以解决这个难题。

2 AOP面向切面编程

2.1 AOP概述

​ AOP（Aspect Oriented Programming）是一种设计思想，是软件设计领域中的面向切面编程，它是面向对象编程的一种补充和完善；

​ 在不修改源代码的情况下，给程序动态统一添加额外功能的一种技术。利用AOP可以对业务逻辑的各个部分进行隔离，从而使得业务逻辑各部分之间的耦合度降低，提高程序的可重用性，同时提高了开发的效率。

2.2 AOP原理分析

• 问题思考假如现在有一个业务对象，这个对象已经实现了一些核心业务功能，但是我们希望在核心业务的基础上在添加一些拓展业务，而且要求不能对目标业务对象中的实现进行修改（遵循OCP原则-对扩展开放，对修改关闭），请问如何实现？
• 解决思路为目标类创建子类或者为目标类创建兄弟类，对目标业务进行功能拓展。这种方式可以实现，但如果需要进行业务拓展的类有很多，我们每个类都要基于目标类型进行子类或兄弟类的创建，工作量会比较大；AOP可以在系统启动时为目标类型创建子类或兄弟类型对象,这样的对象我们通常会称之为动态代理对象.如图：其中，为目标类型(XxxServiceImpl)创建其代理对象方式有两种(先了解):- 第一种方式:借助JDK官方API(Proxy)为目标对象类型创建其兄弟类型对象；- 第二种方式:借助CGLIB库为目标对象类型创建其子类类型对象.

3 基于注解的AOP

​ 基于注解的AOP是一种AOP的实现方式，它通过在Java类、方法、参数等上添加注解的方式来实现切面的定义和应用，相比于传统的XML配置方式更加便捷和灵活.

3.1 入门示例

• 第1步：添加依赖<!--引入aop依赖--><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-aop</artifactId></dependency>
• 第2步：准备被代理的目标资源接口packagecn.tedu.aop;publicinterfaceCalculator{intadd(int m,int n);intsub(int m,int n);intmul(int m,int n);intdiv(int m,int n);}实现类packagecn.tedu._07springAop.aop;importorg.springframework.stereotype.Component;@ComponentpublicclassCalculatorImplimplementsCalculator{@Overridepublicintadd(int m,int n){int result = m + n;System.out.println("方法内部:"+ result);return result;}@Overridepublicintsub(int m,int n){int result = m - n;System.out.println("方法内部:"+ result);return result;}@Overridepublicintmul(int m,int n){int result = m * n;System.out.println("方法内部:"+ result);return result;}@Overridepublicintdiv(int m,int n){int result = m / n;System.out.println("方法内部:"+ result);return result;}}
• 第3步：创建切面类并配置 LogAspect用于进行切入点的定义，功能增强方法的定义，在方法内部做日志业务增强，关键代码如下：packagecn.tedu._07springAop.aop;importorg.aspectj.lang.JoinPoint;importorg.aspectj.lang.annotation.Aspect;importorg.aspectj.lang.annotation.Before;importorg.springframework.stereotype.Component;/** * Aspect注解:表示这个类是一个切面类 */@Aspect@ComponentpublicclassLogAspect{@Before("execution(public int cn.tedu._07springAop.aop.CalculatorImpl.*(..))")publicvoidbeforeMethod(JoinPoint joinPoint){System.out.println("LogAspect类中:前置通知,方法开始记录日志了...");}}
• 第4步：测试类中进行测试@SpringBootTestclassApplicationTests{@TestvoidcontextLoads(){ApplicationContext context =newAnnotationConfigApplicationContext("cn.tedu._07springAop");Calculator calculator = context.getBean(Calculator.class);int addResult = calculator.add(10,20);}}
• 第5步：执行结果

3.2 使用流程

• 第1步：添加 aop 依赖并刷新 Maven；<!--引入aop依赖--><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-aop</artifactId></dependency>
• 第2步：创建切面类（选择通知的方式）；注意添加 @Aspect 注解，表示该类为一个切面类.

3.3 切入点表达式

​ 在 AOP 中，切入点表达式指定了哪些方法需要被植入增强逻辑。它是一个表达式，用于匹配目标对象中的方法，并提供切入点的精确定义

• 切入点表达式语法 - 权限修饰符：* 表示权限修饰符不限；- 方法返回值：* 表示返回值不限；- 包名部分： … 表示包名任意，包的层次和深度任意；- 类名部分： * 表示类名任意；- 方法名部分： 表示方法名任意；- 方法参数列表部分：(…) 表示参数列表任意；

3.4 练习

• 项目背景假设你有一个OrderService接口，其中有一个方法placeOrder，无返回值。这个方法在执行时，需要先进行订单数量的检查，如果订单数量大于0，则继续执行订单创建，否则返回异常信息，具体异常为：IllegalArgumentException
• 操作步骤- 第1步：创建接口OrderService和接口方法 placeOrder[需要有一个int类型的参数orderNumber];- 第2步：创建实现类 OrderServiceImpl，实现该方法，打印:订单创建成功;- 第3步：创建切面类 OrderCheckAspect ，前置通知 beforeMethod，进行订单数量的校验- 第4步：创建测试类进行测试
• 要求- 请使用AOP来实现上述功能；- 给出切面的定义和通知的定义。

3.5 通知类型

• 前置通知：@Before 在被代理的目标方法前执行
• 返回通知：@AfterReturning 在被代理的目标方法成功结束后执行
• 后置通知：@After 在被代理的目标方法最终结束后执行
• 异常通知：@AfterThrowing 在被代理的目标方法异常结束后执行
• 环绕通知：@Around 使用try…catch…finally结构围绕整个被代理的目标方法，包括上面四种通知对应的所有位置

问题：返回通知 和 后置通知 的区别是什么？

• 执行时机返回通知是在目标方法执行后返回结果时执行的通知，只有目标方法正常返回时才会执行，抛异常则不会执行。后置通知则是在目标方法执行后执行的通知，无论目标方法是否抛出异常，后置通知都会执行。
• 访问权限返回通知可以获取并修改目标方法的返回值，后置通知无法访问目标方法的返回值。

通知类型示例代码

packagecn.tedu._07springAop.aop;importorg.aspectj.lang.JoinPoint;importorg.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;importorg.aspectj.lang.annotation.*;importorg.springframework.stereotype.Component;importjava.util.Arrays;/**
 * Aspect注解:表示这个类是一个切面类
 */@Aspect@ComponentpublicclassLogAspect{@Before("execution(public int cn.tedu._07springAop.aop.CalculatorImpl.*(..))")publicvoidbeforeMethod(JoinPoint joinPoint){/*
            getSignature(): 获取连接点签名信息;
            getName(): 获取连接点名称;
            getArgs(): 获取连接点参数;
         */String methodName = joinPoint.getSignature().getName();String args =Arrays.toString(joinPoint.getArgs());System.out.println("LogAspect类中:前置通知,方法开始记录日志了..."+ methodName +":"+ args);}@After("execution(public int cn.tedu._07springAop.aop.CalculatorImpl.*(..))")publicvoidaftherMethod(JoinPoint joinPoint){System.out.println("LogAspect类中:后置通知,方法开始记录日志了...");}@AfterReturning(value ="execution(public int cn.tedu._07springAop.aop.CalculatorImpl.*(..))", returning ="result")publicvoidafterReturningMethod(JoinPoint joinPoint,Object result){System.out.println("LogAspect类中:返回通知,方法开始记录日志了...");}@AfterThrowing(value ="execution(public int cn.tedu._07springAop.aop.CalculatorImpl.*(..))", throwing ="ex")publicvoidafterThrowingMethod(JoinPoint joinPoint,Throwable ex){System.out.println("LogAspect类中:异常通知,方法开始记录日志了...");}@Around("execution(public int cn.tedu._07springAop.aop.CalculatorImpl.*(..))")publicObjectaroundMethod(ProceedingJoinPoint joinPoint){Object result =null;try{System.out.println("环绕通知:目标对象方法执行之前");//目标对象方法的执行
            result = joinPoint.proceed();System.out.println("环绕通知:目标对象方法执行之后");}catch(Throwable throwable){
            throwable.printStackTrace();System.out.println("环绕通知：目标对象方法出现异常");}finally{System.out.println("环绕通知：目标对象方法执行完毕");}return result;}}