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Java程序员必会的Spring AOP在实际项目中的应用

很久没有用过Java的AOP，最近接触到了一个需求，恰好可以用AOP的思想来实现，就此总结一下。

AOP简介

AOP，即Aspect Oriented Programming，直接翻译过来的意思是“面向侧面的程序设计”，更常见的说法是“面向切面编程”，是Spring的三大核心思想之一（两外两个：IOC-控制反转、DI-依赖注入）。

关于AOP的概念这里不做过多介绍，我们只需要知道其中有三个非常重要的概念：

aspect（切面）、pointcut（切入点）、advice（通知）。

我们分别来看看这三者是什么意思。

① pointcut（切入点）

也就是具体拦截的某个业务点。

分为 execution（路径表达式）和 annotation 方式，被这两种方式修饰的代码将会被切面拦截处理。

切点和连接点有什么区别？

Joint point

：连接点，是程序执行的一个点。例如，一个方法的执行或者一个异常的处理。在 Spring AOP 中，一个连接点总是代表一个方法执行。

② advice（通知）

切面当中的处理方式，声明通知方法在业务层的执行位置，类型如下：

@Before：前置通知，在方法执行之前执行
@After：后置通知，在方法执行之后执行
@AfterRunning：返回通知，在方法返回结果后执行
@AfterThrowing：异常通知，在方法执行异常后执行
@Around：环绕通知，可以替代上述通知方法，并且可以控制方法是否执行以及何时执行

Spring AOP中的通知方法，用到了动态代理，动态代理主要有两种方式：JDK动态代理和CGLIB动态代理，关于动态代理的详细说明，可以参考这里，以及实现原理。

③ aspect（切面）

即 pointcut+ advice ，和拦截器（HandlerInterceptorAdapter）的作用并没有太大的区别，只是两者的作用域不同，相对而言，切面的作用域更灵活一些。两者之间的区别可以参考这里。

AOP作用

如果说MVC的三层架构是Java的纵向编程思想，那AOP可以说是横向编程思想，能够让我们在不影响软件原有功能上，横向拓展新功能。


AOP组成

常见的用法有：

  • 性能监控：在方法调用前后记录调用时间，方法执行太长或超时报警
  • 缓存代理：缓存某方法的返回值，下次执行该方法时，直接从缓存里获取
  • 软件破解：使用AOP修改软件的验证类的判断逻辑
  • 记录日志：在方法执行前后记录系统日志
  • 工作流系统：工作流系统需要将业务代码和流程引擎代码混合在一起执行，那么我们可以使用AOP将其分离，并动态挂接业务
  • 权限验证：方法执行前验证是否有权限执行当前方法，没有则抛出没有权限执行异常，由业务代码捕捉

AOP的实际应用

说了那么多概念，下面让我们来看一个真实的应用场景：

为了更好地追踪项目中每个接口在执行时的状态，现在要求在原有接口基础上进行操作日志的记录，日志内容包括包括执行时间，执行人等。

有两种实现方式；

① 写一个公共方法，每个接口里都调用该方法，优点是易于实现，缺点是高耦合；

② 使用AOP框架，在不影响原有接口的基础上，进行日志记录，低耦合；

我们使用第二种方法，来实现该功能：

一、使用自定义注解，定义pointCut

我们在项目中自定义一个Log注解，并在Log注解中定义一个属性userName，作为切点：

package com.czq.aop.log;

import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface Log {
    String userName() default "";
}

并且在项目中定义一个操作日志类：

package com.czq.aop.bean;

import com.fasterxml.jackson.annotation.JsonProperty;
import lombok.Data;
import lombok.ToString;

import java.util.Date;

/**
 * 操作日志记录表 oper_log
 *
 * @author czq
 */
@Data
@ToString(onlyExplicitlyIncluded = true)
public class SysOperLog
{
    private static final long serialVersionUID = 1L;

    /** 操作人员 */
    @JsonProperty("操作人员")
    @ToString.Include
    private String operator;

    /** 操作地点 */
    @JsonProperty("操作地点")
    @ToString.Include
    private String operLocation;

    /** 请求参数 */
    @JsonProperty("请求参数")
    @ToString.Include
    private String operParam;

    /** 返回参数 */
    @JsonProperty("返回参数")
    @ToString.Include
    private String jsonResult;

    /** 错误消息 */
    @JsonProperty("错误消息")
    @ToString.Include
    private String errorMsg;

    /** 操作时间 */
    @JsonProperty("操作时间")
    @ToString.Include
    private Date operTime;

}

二、实现advice（通知），用切面类来拦截处理被注解的方法并获取注解中的内容

package com.czq.aop.aspect.log;

import com.czq.aop.bean.SysOperLog;
import com.czq.aop.log.Log;
import com.fasterxml.jackson.core.JsonProcessingException;
import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;
import org.aspectj.lang.annotation.Around;
import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
import org.aspectj.lang.annotation.Pointcut;
import org.aspectj.lang.reflect.MethodSignature;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.util.CollectionUtils;

import java.lang.reflect.Method;
import java.util.Arrays;
import java.util.Date;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.Objects;
import java.util.stream.Collectors;

/**
 * @Author: czq
 * @CreateTime: 2022-10-12  16:25
 * @Description: 写得不好，瞎写
 */
@Aspect
@Component
@Slf4j
public class LogAspect {

    /*
     * 切点，也可以不写切点，直接将自定义注解注释在通知方法的注解里
     * */
    @Pointcut("@annotation(com.czq.aop.log.Log)")
    public void pointCut() {

    }

     /*
     * 如果不写切点，直接在通知方法的注解里写自定义注解，也可以获取到自定义注解
     *
     * 写法如下：
     * @Around("@annotation(sysLog)")
        public Object execute(ProceedingJoinPoint joinPoint,Log sysLog) throws JsonProcessingException {
        //以如下方式获取自定义注解的值
        sysOperLog.setOperator(sysLog.userName());
     }
     *
     * */
    @Around("pointCut()")
    public Object execute(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws JsonProcessingException {
        SysOperLog sysOperLog = getOperLog(joinPoint);
        try {
            // 执行完成后再打印日志
            Object proceed = joinPoint.proceed();
            sysOperLog.setJsonResult(proceed.toString());
            log.info(new ObjectMapper().writeValueAsString(sysOperLog));
            return proceed;
        } catch (Throwable e) {
            sysOperLog.setErrorMsg(e.getMessage());
            if (e instanceof NullPointerException) {
                sysOperLog.setErrorMsg("java.lang.NullPointerException");
            }
            // 执行异常时打印日志
            log.error(new ObjectMapper().writeValueAsString(sysOperLog));
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }

    private SysOperLog getOperLog(ProceedingJoinPoint joinPoint) {
        SysOperLog sysOperLog = new SysOperLog();
        sysOperLog.setOperTime(new Date());
        // just demo to get current user and os
        Map<String, String> map = System.getenv();
        // 获取注解中的用户名
        // 如果直接将自定义注解写在通知方法里，则获取自定义注解的值如下
        // sysOperLog.setOperator(sysLog.userName());
        MethodSignature sign =  (MethodSignature)joinPoint.getSignature();
        Method method = sign.getMethod();
        Log annotation = method.getAnnotation(Log.class);
        sysOperLog.setOperator(annotation.userName());
        // 获取操作系统名
        String os = map.get("OS");
        sysOperLog.setOperLocation(os);
        // 获取请求参数
        Object[] args = joinPoint.getArgs();
        List<Object> collect = Arrays.stream(args).filter(Objects::nonNull).collect(Collectors.toList());
        if (!CollectionUtils.isEmpty(collect)) {
            sysOperLog.setOperParam(Arrays.toString(args));
        }
        return sysOperLog;
    }

}

三、在原有controller方法上加上注解：

package com.czq.aop.controller;

import com.czq.aop.log.Log;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

/**
 * @Author: czq
 * @CreateTime: 2022-10-12  11:21
 * @Description: 测试用
 */
@RestController
public class AopController {

    @RequestMapping("/test")
    @Log(userName = "czq")
    public String test( Long id) {
        return id.toString();
    }

}

四、请求该方法，查看操作日志：

① 请求正常时：

GET http://localhost:8080/test?id=110

查看请求结果：

② 请求出错时：

GET http://localhost:8080/test?110

查看请求结果：

参考文章

Java：由浅入深揭开 AOP 实现原理 - 知乎概述：最近在开发中遇到了一个刚好可以用AOP实现的例子，就顺便研究了AOP的实现原理，把学习到的东西进行一个总结。文章中用到的编程语言为kotlin，需要的可以在IDEA中直接转为java。 这篇文章将会按照如下目录展…https://zhuanlan.zhihu.com/p/93135819

CGLIB(Code Generation Library)详解_danchu的博客-CSDN博客什么是CGLIBCGLIB是一个强大的、高性能的代码生成库。其被广泛应用于AOP框架（Spring、dynaop）中，用以提供方法拦截操作。Hibernate作为一个比较受欢迎的ORM框架，同样使用CGLIB来代理单端（多对一和一对一）关联（延迟提取集合使用的另一种机制）。CGLIB作为一个开源项目，其代码托管在github，地址为：https://github.com/cglib/cglib为什么https://blog.csdn.net/danchu/article/details/70238002

Java AOP的底层实现原理 - 健人雄 - 博客园Java AOP的底层实现原理 一、什么是AOP 1、AOP：Aspect Oriented Programming（面向切面编程），OOP是面向对象编程，AOP是在OOP基础之上的一种更高级的设计思https://www.cnblogs.com/tian874540961/p/10812124.html

标签： java spring aop
本文转载自: https://blog.csdn.net/eclipse1024/article/details/127266980
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