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Spring——AOP

2025/5/16 11:22:06 来源：https://blog.csdn.net/Ling_suu/article/details/143732326  浏览:  次   关键词：Spring——AOP

面向切面：AOP

场景模拟

搭建子模块：spring6-aop

声明接口

声明计算器接口Calculator，包含加减乘除的抽象方法

package com.ling.spring6.aop.example;public interface Calculator {int add(int i, int j);int sub(int i, int j);int mul(int i, int j);int div(int i, int j);
}

创建实现类

package com.ling.spring6.aop.example;// 基本实现类
public class CalculatorImpl implements Calculator{@Overridepublic int add(int i, int j) {int result = i + j;System.out.println("方法内部 result = " + result);return result;}@Overridepublic int sub(int i, int j) {int result = i - j;System.out.println("方法内部 result = " + result);return result;}@Overridepublic int mul(int i, int j) {int result = i * j;System.out.println("方法内部 result = " + result);return result;}@Overridepublic int div(int i, int j) {int result = i / j;System.out.println("方法内部 result = " + result);return result;}
}

创建带日志功能的实现类

package com.ling.spring6.aop.example;// 带日志
public class CalculatorLogImpl implements Calculator{@Overridepublic int add(int i, int j) {System.out.println("[日志] add 方法开始了，参数是：" + i + "," + j);int result = i + j;System.out.println("方法内部 result = " + result);System.out.println("[日志] add 方法结束了，结果是：" + result);return result;}@Overridepublic int sub(int i, int j) {System.out.println("[日志] sub 方法开始了，参数是：" + i + "," + j);int result = i - j;System.out.println("方法内部 result = " + result);System.out.println("[日志] sub 方法结束了，结果是：" + result);return result;}@Overridepublic int mul(int i, int j) {System.out.println("[日志] mul 方法开始了，参数是：" + i + "," + j);int result = i * j;System.out.println("方法内部 result = " + result);System.out.println("[日志] mul 方法结束了，结果是：" + result);return result;}@Overridepublic int div(int i, int j) {System.out.println("[日志] div 方法开始了，参数是：" + i + "," + j);int result = i / j;System.out.println("方法内部 result = " + result);System.out.println("[日志] div 方法结束了，结果是：" + result);return result;}
}

提出问题

①现有代码缺陷

针对带日志功能的实现类，我们发现有如下缺陷：

  • 对核心业务功能有干扰，导致程序员在开发核心业务功能时分散了精力
  • 附加功能分散在各个业务功能方法中，不利于统一维护
②解决思路

解决这两个问题，核心就是：解耦。我们需要把附加功能从业务功能代码中抽取出来。

③困难

解决问题的困难：要抽取的代码在方法内部，靠以前把子类中的重复代码抽取到父类的方式没法解决。所以需要引入新的技术。

代理模式

概念

①介绍

二十三种设计模式中的一种，属于结构型模式。它的作用就是通过提供一个代理类，让我们在调用目标方法的时候，不再是直接对目标方法进行调用，而是通过代理类间接调用。让不属于目标方法核心逻辑的代码从目标方法中剥离出来——解耦。调用目标方法时先调用代理对象的方法，减少对目标方法的调用和打扰，同时让附加功能能够集中在一起也有利于统一维护。

使用代理后：

②生活中的代理
  • 广告商找大明星拍广告需要经过经纪人
  • 合作伙伴找大老板谈合作要约见面时间需要经过秘书
  • 房产中介是买卖双方的代理
③相关术语
  • 代理：将非核心逻辑剥离出来以后，封装这些非核心逻辑的类、对象、方法。
  • 目标：被代理“套用”了非核心逻辑代码的类、对象、方法。

静态代理

创建静态代理类：
package com.ling.spring6.aop.example;public class CalculatorStaticProxy implements Calculator{// 被代理目标对象传递过来private Calculator calculator;public CalculatorStaticProxy(Calculator calculator) {this.calculator = calculator;}@Overridepublic int add(int i, int j) {// 输出日志System.out.println("[日志] add 方法开始了，参数是：" + i + "," + j);// 调用目标对象的方法实现核心业务int addResult = calculator.add(i, j);// 输出日志System.out.println("[日志] add 方法结束了，结果是：" + addResult);return addResult;}@Overridepublic int sub(int i, int j) {return 0;}@Overridepublic int mul(int i, int j) {return 0;}@Overridepublic int div(int i, int j) {return 0;}
}

静态代理确实实现了解耦，但是由于代码都写死了，完全不具备任何的灵活性。就拿日志功能来说，将来其他地方也需要附加日志，那还得再声明更多个静态代理类，那就产生了大量重复的代码，日志功能还是分散的，没有统一管理。

提出进一步的需求：将日志功能集中到一个代理类中，将来有任何日志需求，都通过这一个代理类来实现。这就需要使用动态代理技术了。

动态代理

生产代理对象的工厂类：
package com.ling.spring6.aop.example;import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;
import java.util.Arrays;public class ProxyFactory {// 目标对象private Object target;public ProxyFactory(Object target){this.target = target;}// 返回代理对象public Object getProxy(){/**  Proxy.newProxyInstance()方法有三个参数*  1. ClassLoader：类加载器，加载动态生成代理类的类加载器*  2. Class[] interfaces：目标对象实现的所有接口的class类型数组*  3. InvocationHandler：设置代理对象实现目标对象方法的过程*/// 第一个参数：ClassLoader，加载动态生成代理类的类加载器ClassLoader classLoader = target.getClass().getClassLoader();// 第二个参数：Class[] interfaces，目标对象实现的所有接口的class类型数组Class<?>[] interfaces = target.getClass().getInterfaces();// 第三个参数：InvocationHandler，设置代理对象实现目标对象方法的过程InvocationHandler invocationHandler = new InvocationHandler() {// 第一个参数：代理对象// 第二个参数：需要重写目标对象的方法// 第三个参数：目标对象的方法参数@Overridepublic Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {// 在目标方法执行之前，执行一些操作System.out.println("[动态代理][日志] "+method.getName()+"，参数："+ Arrays.toString(args));// 调用目标的方法Object result = method.invoke(target, args);// 在目标方法执行之后，执行一些操作System.out.println("[动态代理][日志] "+method.getName()+"，返回值："+ result);return result;}};return Proxy.newProxyInstance(classLoader, interfaces, invocationHandler);}
}

测试

package com.ling.spring6.aop.example;public class TestCal {public static void main(String[] args) {// 创建代理对象（动态）ProxyFactory proxyFactory = new ProxyFactory(new CalculatorImpl());Calculator proxy = (Calculator) proxyFactory.getProxy();proxy.add(1, 2);proxy.sub(1, 2);proxy.mul(1, 2);proxy.div(1, 1);}
}

AOP概念及相关术语

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，它以通过预编译方式和运行期动态代理方式实现，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。

相关术语

①横切关注点

分散在每个各个模块中解决同一样的问题，如用户验证、日志管理、事务处理、数据缓存都属于横切关注点。

从每个方法中抽取出来的同一类非核心业务。在同一个项目中，我们可以使用多个横切关注点对相关方法进行多个不同方面的增强。

这个概念不是语法层面的，而是根据附加功能的逻辑上的需要：有十个附加功能，就有十个横切关注点。

②通知（增强）

增强，通俗说，就是你想要增强的功能，比如 安全，事务，日志等。

每一个横切关注点上要做的事情都需要写一个方法来实现，这样的方法就叫通知方法。

  • 前置通知：在被代理的目标方法前执行
  • 返回通知：在被代理的目标方法成功结束后执行（寿终正寝）
  • 异常通知：在被代理的目标方法异常结束后执行（死于非命）
  • 后置通知：在被代理的目标方法最终结束后执行（盖棺定论）
  • 环绕通知：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

③切面

封装通知方法的类。

④目标

被代理的目标对象。

⑤代理

向目标对象应用通知之后创建的代理对象。

⑥连接点

这也是一个纯逻辑概念，不是语法定义的。

把方法排成一排，每一个横切位置看成x轴方向，把方法从上到下执行的顺序看成y轴，x轴和y轴的交叉点就是连接点。通俗说，就是spring允许你使用通知的地方

⑦切入点

定位连接点的方式。

每个类的方法中都包含多个连接点，所以连接点是类中客观存在的事物（从逻辑上来说）。

如果把连接点看作数据库中的记录，那么切入点就是查询记录的 SQL 语句。

Spring 的 AOP 技术可以通过切入点定位到特定的连接点。通俗说，要实际去增强的方法

切点通过 org.springframework.aop.Pointcut 接口进行描述，它使用类和方法作为连接点的查询条件。

作用

  • 简化代码：把方法中固定位置的重复的代码抽取出来，让被抽取的方法更专注于自己的核心功能，提高内聚性。

  • 代码增强：把特定的功能封装到切面类中，看哪里有需要，就往上套，被套用了切面逻辑的方法就被切面给增强了。

基于注解的AOP

技术说明

  • 动态代理分为JDK动态代理和cglib动态代理
  • 当目标类有接口的情况使用JDK动态代理和cglib动态代理，没有接口的时只能使用cglib动态代理
  • JDK动态代理动态生成的代理类会在com.sun.proxy包下，类名为$proxy1，和目标类实现相同的接口
  • cglib动态代理生成的代理类回合目标在相同的包下，会继承目标类
  • JDK动态代理：JDK原生的实现方式，需要被代理的目标类必须实现接口。因为这个技术要求代理对象和目标对象实现同样的接口（兄弟两个拜把子模式）
  • cglib：通过继承被代理的目标类（认干爹模式）实现带路，所以不需要目标类实现接口
  • AspectJ：是AOP思想的一种实现。本质上是静态代理，将代理逻辑“织入”被代理的目标类编译得到的字节码文件，所以最终效果是动态的。weaver就是织入器。Spring只是借用了AspectJ中的注解

准备工作

①添加依赖

在IOC所需依赖基础上再加入下面依赖即可：

<!--spring-aop-->
<dependency><groupId>org.springframework</groupId><artifactId>spring-aop</artifactId><version>6.1.14</version>
</dependency>
<!--spring-aspects-->
<dependency><groupId>org.springframework</groupId><artifactId>spring-aspects</artifactId><version>6.1.14</version>
</dependency>
②准备被代理的目标资源

接口

package com.ling.spring6.aop.annoaop;public interface Calculator {int add(int i, int j);int sub(int i, int j);int mul(int i, int j);int div(int i, int j);
}

实现类

package com.ling.spring6.aop.annoaop;import org.springframework.stereotype.Component;// 基本实现类
@Component
public class CalculatorImpl implements Calculator {@Overridepublic int add(int i, int j) {int result = i + j;System.out.println("方法内部 result = " + result);return result;}@Overridepublic int sub(int i, int j) {int result = i - j;System.out.println("方法内部 result = " + result);return result;}@Overridepublic int mul(int i, int j) {int result = i * j;System.out.println("方法内部 result = " + result);return result;}@Overridepublic int div(int i, int j) {int result = i / j;System.out.println("方法内部 result = " + result);return result;}
}

创建切面类并配置

package com.ling.spring6.aop.annoaop;import org.aspectj.lang.JoinPoint;
import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;
import org.aspectj.lang.annotation.*;
import org.springframework.stereotype.Component;import java.util.Arrays;// 切面类
@Aspect // 切面类
@Component // 在IoC容器中管理
public class LogAspect {// 设置切入点和切面类型// 切入点表达式: execution(访问权限修饰符 增强方法的返回值类型 方法所在类型的全类名.方法名(参数列表))// 通知类型：// 前置 @Before(value= "切入点表达式配置切入点")@Before(value = "execution(public int com.ling.spring6.aop.annoaop.CalculatorImpl.*(..))")public void beforeMethod(JoinPoint joinPoint) { // 获取方法签名// 获取方法名String methodName = joinPoint.getSignature().getName();// 获取方法里面的参数Object[] args = joinPoint.getArgs();System.out.println("Logger-->前置通知，方法名称：" + methodName + ",参数列表：" + Arrays.toString(args));}// 返回 @AfterReturning@AfterReturning(value = "execution(* com.ling.spring6.aop.annoaop.CalculatorImpl.*(..))", returning = "result")public void afterReturningMethod(JoinPoint joinPoint, Object result) {String methodName = joinPoint.getSignature().getName();System.out.println("Logger-->返回通知，方法名称：" + methodName + ",返回值：" + result);}// 异常 @AfterThrowing  能够获取到目标方法的异常信息// 目标方法出现异常，这个通知执行@AfterThrowing(value = "execution(* com.ling.spring6.aop.annoaop.CalculatorImpl.*(..))", throwing = "ex")public void afterThrowingMethod(JoinPoint joinPoint, Throwable ex) {String methodName = joinPoint.getSignature().getName();System.out.println("Logger-->异常通知，方法名称：" + methodName + ",异常信息：" + ex);}// 后置 @After()@After(value = "execution(public int com.ling.spring6.aop.annoaop.CalculatorImpl.*(..))")public void afterMethod(JoinPoint joinPoint) {String methodName = joinPoint.getSignature().getName();System.out.println("Logger-->后置通知，方法名称：" + methodName);}// 环绕 @Around()@Around(value = "execution(* com.ling.spring6.aop.annoaop.CalculatorImpl.*(..))")public Object aroundMethod(ProceedingJoinPoint joinPoint) {String methodName = joinPoint.getSignature().getName();Object[] args = joinPoint.getArgs();Object result = null;try {System.out.println("环绕通知==目标方法之前执行");// 调用目标方法result = joinPoint.proceed();System.out.println("环绕通知==目标方法返回值之后执行");}catch (Throwable ex){ex.printStackTrace();System.out.println("环绕通知==目标方法出现异常执行");}finally {System.out.println("环绕通知==目标方法执行完毕后执行");}return result;}
}
在Spring的配置文件中配置
<?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/aop http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop.xsdhttp://www.springframework.org/schema/context http://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsdhttp://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd"><!--开启组件扫描--><context:component-scan base-package="com.ling.spring6.aop.annoaop"/><!--开启AspectJ自动代理，为目标对象生成代理，让程序认识@AspectJ这个注解--><aop:aspectj-autoproxy/>
</beans>
执行测试
package com.ling.spring6.aop.annoaop;import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;public class TestAop {@Testpublic void testAdd(){ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("bean.xml");Calculator calculator = context.getBean(Calculator.class);calculator.add(1,2);}
}
执行结果

各种通知

  • 前置通知：使用@Before注解标识，在被代理的目标方法前执行
  • 返回通知：使用@AfterReturning注解标识，在被代理的目标方法成功结束后执行（寿终正寝）
  • 异常通知：使用@AfterThrowing注解标识，在被代理的目标方法异常结束后执行（死于非命）
  • 后置通知：使用@After注解标识，在被代理的目标方法最终结束后执行（盖棺定论）
  • 环绕通知：使用@Around注解标识，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

各种通知的执行顺序：

  • Spring版本5.3.x以前：
    • 前置通知
    • 目标操作
    • 后置通知
    • 返回通知或异常通知
  • Spring版本5.3.x以后：
    • 前置通知
    • 目标操作
    • 返回通知或异常通知
    • 后置通知

切入点表达式语法

①作用

②语法细节

  • 用*号代替“权限修饰符”和“返回值”部分表示“权限修饰符”和“返回值”不限

  • 在包名的部分，一个“*”号只能代表包的层次结构中的一层，表示这一层是任意的。

    • 例如：*.Hello匹配com.Hello，不匹配com.atguigu.Hello

  • 在包名的部分，使用“*..”表示包名任意、包的层次深度任意

  • 在类名的部分，类名部分整体用*号代替，表示类名任意

  • 在类名的部分，可以使用*号代替类名的一部分

    • 例如：*Service匹配所有名称以Service结尾的类或接口

  • 在方法名部分，可以使用*号表示方法名任意

  • 在方法名部分，可以使用*号代替方法名的一部分

    • 例如：*Operation匹配所有方法名以Operation结尾的方法

  • 在方法参数列表部分，使用(..)表示参数列表任意

  • 在方法参数列表部分，使用(int,..)表示参数列表以一个int类型的参数开头

  • 在方法参数列表部分，基本数据类型和对应的包装类型是不一样的

    • 切入点表达式中使用 int 和实际方法中 Integer 是不匹配的

  • 在方法返回值部分，如果想要明确指定一个返回值类型，那么必须同时写明权限修饰符

    • 例如：execution(public int ..Service.(.., int)) 正确
      例如：execution(       int *..Service.(.., int)) 错误

重用切入点表达式

①声明
// 重用切入点表达式
@Pointcut(value = "execution(* com.ling.spring6.aop.annoaop.CalculatorImpl.*(..))")
public void pointCut() {
}
②在同一个切面中使用
// 后置 @After()
// 在同一个切面中使用
@After(value = "pointCut()")
public void afterMethod(JoinPoint joinPoint) {String methodName = joinPoint.getSignature().getName();System.out.println("Logger-->后置通知，方法名称：" + methodName);
}
③在不同切面中使用
// 后置 @After()
// 在不同的切面中使用
@After(value = "com.ling.spring6.aop.annoaop.LogAspect.pointCut()")
public void afterMethod(JoinPoint joinPoint) {String methodName = joinPoint.getSignature().getName();System.out.println("Logger-->后置通知，方法名称：" + methodName);
}

获取通知的相关信息

①获取连接点信息

获取连接点信息可以在通知方法的参数位置设置JoinPoint类型的形参

// 前置 @Before(value= "切入点表达式配置切入点")
@Before(value = "execution(public int com.ling.spring6.aop.annoaop.CalculatorImpl.*(..))")
public void beforeMethod(JoinPoint joinPoint) { // 获取方法签名// 获取方法名String methodName = joinPoint.getSignature().getName();// 获取方法里面的参数Object[] args = joinPoint.getArgs();System.out.println("Logger-->前置通知，方法名称：" + methodName + ",参数列表：" + Arrays.toString(args));
}
②获取目标方法的返回值
// 返回 @AfterReturning
@AfterReturning(value = "execution(* com.ling.spring6.aop.annoaop.CalculatorImpl.*(..))", returning = "result")
public void afterReturningMethod(JoinPoint joinPoint, Object result) {String methodName = joinPoint.getSignature().getName();System.out.println("Logger-->返回通知，方法名称：" + methodName + ",返回值：" + result);
}
③获取目标方法的异常
// 异常 @AfterThrowing  能够获取到目标方法的异常信息
// 目标方法出现异常，这个通知执行
@AfterThrowing(value = "execution(* com.ling.spring6.aop.annoaop.CalculatorImpl.*(..))", throwing = "ex")
public void afterThrowingMethod(JoinPoint joinPoint, Throwable ex) {String methodName = joinPoint.getSignature().getName();System.out.println("Logger-->异常通知，方法名称：" + methodName + ",异常信息：" + ex);
}

环绕通知

// 环绕 @Around()
@Around(value = "execution(* com.ling.spring6.aop.annoaop.CalculatorImpl.*(..))")
public Object aroundMethod(ProceedingJoinPoint joinPoint) {String methodName = joinPoint.getSignature().getName();Object[] args = joinPoint.getArgs();Object result = null;try {System.out.println("环绕通知==目标方法之前执行");// 调用目标方法result = joinPoint.proceed();System.out.println("环绕通知==目标方法返回值之后执行");}catch (Throwable ex){ex.printStackTrace();System.out.println("环绕通知==目标方法出现异常执行");}finally {System.out.println("环绕通知==目标方法执行完毕后执行");}return result;
}

切面的优先级

相同目标方法上同时存在多个切面时，切面的优先级控制切面的内外嵌套顺序。

  • 优先级高的切面：外面
  • 优先级低的切面：里面

使用@Order注解可以控制切面的优先级：

  • @Order(较小的数)：优先级高
  • @Order(较大的数)：优先级低

基于XML的AOP

准备工作

参考基于注解的AOP环境

实现

<?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/aop http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop.xsdhttp://www.springframework.org/schema/context http://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsdhttp://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd"><!--开启组件扫描--><context:component-scan base-package="com.ling.spring6.aop.xmlaop"/><!--配置aop五种通知类型--><aop:config><!--配置切面类--><aop:aspect ref="logAspect"><!--配置切入点--><aop:pointcut id="pointcut" expression="execution(* com.ling.spring6.aop.xmlaop.CalculatorImpl.*(..))"/><!--配置五种通知类型--><!--前置通知--><aop:before method="beforeMethod" pointcut-ref="pointcut"/><!--后置通知--><aop:after method="afterMethod" pointcut-ref="pointcut"/><!--异常通知--><aop:after-throwing method="afterThrowingMethod" pointcut-ref="pointcut" throwing="ex"/><!--返回通知--><aop:after-returning method="afterReturningMethod" pointcut-ref="pointcut" returning="result"/><!--环绕通知--><aop:around method="aroundMethod" pointcut-ref="pointcut"/></aop:aspect></aop:config>
</beans>

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