【Spring学习随笔】4. Spring AOP

4. Spring AOP

4.1 Spring AOP的基本概念

4.1.1 AOP的概念

​ AOP ( Aspect-Oriented Programming ）即面向切面编程，它与OOP (Object-Oriented Programming ， 面向对象编程） 相辅相成，提供了与OOP 不同的抽象软件结构的视角。在OOP 中，以类作为程序的基本单元，而AOP 中的基本单元是Aspect （切面）。Struts2的拦截器设计就是基于AOP 的思想，是个比较经典的应用。

4.1.2 AOP的术语

  • 切面
    切面（Aspect）是指封装横切到系统功能（例如事务处理）的类。
  • 连接点
    连接点（Joinpoint）是指程序运行中的一些时间点，例如方法的调用或异常的抛出。
  • 切人点
    切入点（Pointcut）是指需要处理的连接点。在Spring AOP 中，所有的方法执行都是连接点，而切入点是一个描述信息，它修饰的是连接点，通过切入点确定哪些连接点需要被处理。

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  • 通知
    通知（Advice）是由切面添加到特定的连接点（满足切入点规则）的一段代码，即在定义好的切入点处所要执行的程序代码，可以将其理解为切面开启后切面的方法，因此通知是切面的具体实现。
  • 引人
    引入（Introduction）允许在现有的实现类中添加自定义的方法和属性。
  • 目标对象
    目标对象（Target Object）是指所有被通知的对象。如果AOP 框架使用运行时代理的方式（动态的AOP ）来实现切面，那么通知对象总是一个代理对象。
  • 代理
    代理（Proxy）是通知应用到目标对象之后被动态创建的对象。
  • 织人
    织入（Weaving）是将切面代码插入到目标对象上，从而生成代理对象的过程。根据不同的实现技术， AOP 织入有3 种方式：编译期织入， 需要有特殊的Java 编译器；类装载期织入， 需要有特殊的类装载器；动态代理织入，在运行期为目标类添加通知生成子类的方式。SpringAOP 框架默认采用动态代理织入，而AspectJ（基于Java 语言的AOP 框架）采用编译期织入和类装载期织入。

4.2 动态代理

​ 在Java中有多种动态代理技术，例如JDK、CGLIB、Javassist、ASM，其中最常用的动态代理技术是JDK和CGLIB。目前，在Spring AOP中常用JDK和CGLIB两种动态代理技术。

4.2.1 JDK动态代理

​ JDK 动态代理是java.lang . reflect. ＊包提供的方式，它必须借助一个接口才能产生代理对象。因此，对于使用业务接口的类， Spring 默认使用JDK 动态代理实现AOP 。

实例演示：

  • 创建应用，创建接口及实现类，在src的目录下创建一个dynamic.jdk包，在该包中创建接口TestDao和接口实现类TestDaoImpl。该实现类作为目标类，在代理类中对其方法进行增强处理。

    TestDao的代码如下：

    package dynamic.jdk;

public interface TestDao {
    public void save();
    public void modify();
    public void delete();
}

    TestDaoImpl的代码如下：

    package dynamic.jdk;

public class TestDaoImpl implements TestDao {
    @Override
    public void save() {
        System.out.println("保存");
    }

    @Override
    public void modify() {
        System.out.println("修改");
    }

    @Override
    public void delete() {
        System.out.println("删除");
    }
}

  • 创建切面类

    在src目录下创建一个aspect包，在该包下创建切面类MyAspect，注意在该类中可以定义多个通知（增强处理的功能方法）。

    MyAspect的代码如下：

    package aspect;

/**
 * 切面类，可以定义多个通知，即增强处理的方法
 */
public class MyAspect {
    public void check() {
        System.out.println("模拟权限控制");
    }

    public void except() {
        System.out.println("模拟一场处理");
    }

    public void log() {
        System.out.println("模拟日志记录");
    }

    public void monitor() {
        System.out.println("性能检测");
    }
}

  • 创建代理类

    在dynamic.jdk包中创建代理类JDKDynamicProxy。在JDK动态代理中代理类必须实现java.lang.reflect.InvocationHandler接口，并编写代理方法，在代理方法中需要通过Proxy实现动态代理。

    JDKDynamicProxy的代码如下：

    package dynamic.jdk;

import aspect.MyAspect;

import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;

public class JDKDynamicProxy implements InvocationHandler {
//    声明目标类接口对象（真实对象）
    private TestDao testDao;
//    创建代理的方法，建立代理对象和真实对象的代理关系，并返回代理对象
    public Object createProxy(TestDao testDao) {
        this.testDao = testDao;
//        1. 类加载器
        ClassLoader cld = JDKDynamicProxy.class.getClassLoader();
//        2. 被代理对象实现的所有接口
        Class[] clazz = testDao.getClass().getInterfaces();
//        3. 使用代理类进行增强，返回代理后的对象
        return Proxy.newProxyInstance(cld, clazz, this);
    }

    /**
     * 代理的逻辑方法，所有动态代理类的方法调用都交给该方法处理
     * proxy是被代理对象
     * method是将要被执行的方法
     * args是执行方法时需要的参数
     * return指返回代理结果
     *
     * @param proxy
     * @param method
     * @param args
     * @return
     * @throws Throwable
     */
    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
//        创建一个切面
        MyAspect myAspect = new MyAspect();
//        前增强
        myAspect.check();
        myAspect.except();
//        在目标类上调用方法标并传入参数，相当于调用testDao中的方法
        Object obj = method.invoke(testDao, args);
//        后增强
        myAspect.log();
        myAspect.monitor();
        return obj;
    }
}

  • 创建测试类

    在dynamic.jdk包中创建测试类JDKDynamicTest。在主方法中创建代理对象和目标对象，然后从代理对象中获取对目标对象增强后的对象，最后调用该对象的添加、修改和删除方法。

    JDKDynamicTest的代码如下：

    package dynamic.jdk;

public class JDKDynamicTest {
    public static void main(String[] args) {
//        创建代理对象
        JDKDynamicProxy jdkProxy = new JDKDynamicProxy();
//        创建目标对象
        TestDao testDao = new TestDaoImpl();
//        从代理对象中获取增强后的目标对象，该对象是一个被代理的对象，它会进入代理的逻辑方法invoke中
        TestDao testDaoAdvice = (TestDao) jdkProxy.createProxy(testDao);
//        执行方法
        testDaoAdvice.save();
        System.out.println("===============");
        testDaoAdvice.modify();
        System.out.println("===============");
        testDaoAdvice.delete();
    }
}

  • 运行效果：

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4.2.2 CGLIB动态代理

​ JDK 动态代理必须提供接口才能使用，对于没有提供接口的类，只能采用CGLIB 动态代理。

​ CGLIB (Code Generation Library ） 是一个高性能开源的代码生成包，采用非常底层的字节码技术，对指定的目标类生成一个子类，并对子类进行增强。在Spring Core 包中己经集成了CGLIB 所需要的JAR 包，不需要另外导入JAR 包。

实例演示：

  • 创建目标类

    在src目录下创建一个dynamic.cglib包，在该包中创建目标类TestDao，注意该类不需要实现任何接口。

    TestDao的代码如下：

4.3 基于代理类的AOP实现

​ 在Spring中默认使用JDK动态代理实现AOP编程。使用org.springframework.aop.framwork.ProxyFactoryBean创建代理是Spring AOP实现的最基本方式。

4.3.1 通知类型

根据Spring中通知在目标类方法中的连接点位置，通知可以分为6种类型。

4.3.1.1 环绕通知

​ 环绕通知（org.aopallicance.intercept.MethodIntercerptor）是在目标方法执行前和执行后实施增强，可应用于日志记录、事务处理等功能。

4.3.1.2 前置通知

​ 前置通知（org.springframework.aop.MethodBeforeAdvice）实在目标方法执行前实施增强，可应用于权限管理等功能。

4.3.1.3 后置返回通知

​ 后置返回通知（org.springframework.aop.AfterReturningAdvice）是在目标方法成功执行后实施增强，可应用于关闭流、删除临时文件等功能。

4.1.3.5 后置（最终）通知

​ 后置通知（org.springframework.aop.AfterAdvice）是在目标方法执行后实施增强，与后置返回通知不同的是，不管是否发生异常都要执行该类通知，该类通知可应用于释放资源。

4.1.3.6 引入通知

​ 引入通知（org.springframework.aop.IntroductionInterceptor）是在目标类中添加一些新的方法和属性，可应用于修改目标类（增强类）。

4.3.2 ProxyFactoryBean

​ ProxyFactoryBean是org.springframework.beans.factory.FactoryBean接口的实现类，FactoryBean负责实例化一个Bean实例，ProxyFactoryBean负责为其他Bean实例创建代理实例。

*** ProxyFactoryBean类的常用属性**：

4.4 基于XML配置开发AspectJ

​ AspectJ是一个基于Java语言的AOP框架。使用AspectJ实现Spring AOP的方式有两种，一是基于XML配置开发AspectJ，二是基于注解开发AspectJ。

​ 基于XML配置开发AspectJ是指通过XML配置文件定义切面、切入点及通知，所有这些定义都必须在<aop:config>元素内。<aop:config>元素及其子元素如下表所示：

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​ 各类型通知与目标方法的执行过程，具体过程如图所示：

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4.5 基于注解开发AspectJ

​ 基于注解开发AspectJ要比基于XML配置开发AspectJ便捷许多，所以在实际开发中推荐使用注解方法。

​ AspectJ注解，如下表所示：

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