Spring框架——AOP（面向切面编程）详解

 1 AOP概述

●AOP(Aspect-Oriented Programming，面向切面编程)：是一种新的方法论，是对传统 OOP(Object-Oriented Programming，面向对象编程)的补充。

●AOP编程操作的主要对象是切面(aspect)，而切面模块化横切关注点。

●在应用AOP编程时，仍然需要定义公共功能，但可以明确的定义这个功能应用在哪里，以什么方式应用，并且不必修改受影响的类。这样一来横切关注点就被模块化到特殊的类里——这样的类我们通常称之为“切面”。

●AOP的好处：

○每个事物逻辑位于一个位置，代码不分散，便于维护和升级

○业务模块更简洁，只包含核心业务代码

 

2 AOP术语

2.1 横切关注点

　　从每个方法中抽取出来的同一类非核心业务。（抽离到方法中处理非核心业务）

2.2 切面(Aspect)

　　封装横切关注点信息的类，每个关注点体现为一个通知方法。

2.3 通知(Advice)

　　切面必须要完成的各个具体工作

2.4 目标(Target)

　　被通知的对象

2.5 代理(Proxy)

　　向目标对象应用通知之后创建的代理对象

2.6 连接点(Joinpoint)

　　横切关注点在程序代码中的具体体现，对应程序执行的某个特定位置。例如：类某个方法调用前、调用后、方法捕获到异常后等。

　　在应用程序中可以使用横纵两个坐标来定位一个具体的连接点：

2.7 切入点(pointcut)：

　　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。如果把连接点看作数据库中的记录，那么切入点就是查询条件——AOP可以通过切入点定位到特定的连接点。

　　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。

3 AspectJ

3.1 简介

AspectJ：Java社区里最完整最流行的AOP框架。

在Spring2.0以上版本中，可以使用基于AspectJ注解或基于XML配置的AOP。

3.2 在Spring中启用AspectJ注解支持

①导入JAR包

●aopalliance.jar

●aspectj.weaver.jar

●spring-aspects.jar

②引入aop名称空间

 

③配置

<aop:aspectj-autoproxy>

当Spring IOC容器侦测到bean配置文件中的<aop:aspectj-autoproxy>元素时，会自动为与AspectJ切面匹配的bean创建代理

3.3 用AspectJ注解声明切面

①要在Spring中声明AspectJ切面，只需要在IOC容器中将切面声明为bean实例。②当在Spring IOC容器中初始化AspectJ切面之后，Spring IOC容器就会为那些与 AspectJ切面相匹配的bean创建代理。

③在AspectJ注解中，切面只是一个带有@Aspect注解的Java类，它往往要包含很多通知。

④通知是标注有某种注解的简单的Java方法。

⑤AspectJ支持5种类型的通知注解：

　　[1]@Before：前置通知，在方法执行之前执行

　　[2]@After：后置通知，在方法执行之后执行

　　[3]@AfterRunning：返回通知，在方法返回结果之后执行

　　[4]@AfterThrowing：异常通知，在方法抛出异常之后执行

　　[5]@Around：环绕通知，围绕着方法执行

4 切入点表达式

4.1 作用

通过表达式的方式定位一个或多个具体的连接点。

4.2 语法细节

①切入点表达式的语法格式

execution([权限修饰符] [返回值类型] [简单类名/全类名] [方法名]([参数列表]))

②举例说明

表达式	execution(* com.atguigu.spring.ArithmeticCalculator.*(..))
含义	ArithmeticCalculator接口中声明的所有方法。 第一个“*”代表任意修饰符及任意返回值。 第二个“*”代表任意方法。 “..”匹配任意数量、任意类型的参数。 若目标类、接口与该切面类在同一个包中可以省略包名。

表达式	execution(public * ArithmeticCalculator.*(..))
含义	ArithmeticCalculator接口的所有公有方法

表达式	execution(public double ArithmeticCalculator.*(..))
含义	ArithmeticCalculator接口中返回double类型数值的方法

表达式	execution(public double ArithmeticCalculator.*(double, ..))
含义	第一个参数为double类型的方法。 “..” 匹配任意数量、任意类型的参数。

表达式	execution(public double ArithmeticCalculator.*(double, double))
含义	参数类型为double，double类型的方法

③在AspectJ中，切入点表达式可以通过 “&&”、“||”、“!”等操作符结合起来。

表达式	execution (* *.add(int,..)) || execution(* *.sub(int,..))
含义	任意类中第一个参数为int类型的add方法或sub方法

4.3 切入点表达式应用到实际的切面类中

 

5 当前连接点细节

5.1 概述

切入点表达式通常都会是从宏观上定位一组方法，和具体某个通知的注解结合起来就能够确定对应的连接点。那么就一个具体的连接点而言，我们可能会关心这个连接点的一些具体信息，例如：当前连接点所在方法的方法名、当前传入的参数值等等。这些信息都封装在JoinPoint接口的实例对象中。

5.2 JoinPoint

 

6 通知

6.1 概述

l 在具体的连接点上要执行的操作。

l 一个切面可以包括一个或者多个通知。

l 通知所使用的注解的值往往是切入点表达式。

6.2 前置通知

l 前置通知：在方法执行之前执行的通知

l 使用@Before注解

6.3 后置通知

l 后置通知：后置通知是在连接点完成之后执行的，即连接点返回结果或者抛出异常的时候

l 使用@After注解

6.4 返回通知

l 返回通知：无论连接点是正常返回还是抛出异常，后置通知都会执行。如果只想在连接点返回的时候记录日志，应使用返回通知代替后置通知。

l 使用@AfterReturning注解

l 在返回通知中访问连接点的返回值

• 在返回通知中，只要将returning属性添加到@AfterReturning注解中，就可以访问连接点的返回值。该属性的值即为用来传入返回值的参数名称
• 必须在通知方法的签名中添加一个同名参数。在运行时Spring AOP会通过这个参数传递返回值
• 原始的切点表达式需要出现在pointcut属性中

 

6.5 异常通知

l 异常通知：只在连接点抛出异常时才执行异常通知

l 将throwing属性添加到@AfterThrowing注解中，也可以访问连接点抛出的异常。Throwable是所有错误和异常类的顶级父类，所以在异常通知方法可以捕获到任何错误和异常。

l 如果只对某种特殊的异常类型感兴趣，可以将参数声明为其他异常的参数类型。然后通知就只在抛出这个类型及其子类的异常时才被执行

 

6.6 环绕通知

l 环绕通知是所有通知类型中功能最为强大的，能够全面地控制连接点，甚至可以控制是否执行连接点。

l 对于环绕通知来说，连接点的参数类型必须是ProceedingJoinPoint。它是 JoinPoint的子接口，允许控制何时执行，是否执行连接点。

l 在环绕通知中需要明确调用ProceedingJoinPoint的proceed()方法来执行被代理的方法。如果忘记这样做就会导致通知被执行了，但目标方法没有被执行。

l 注意：环绕通知的方法需要返回目标方法执行之后的结果，即调用 joinPoint.proceed();的返回值，否则会出现空指针异常。

 

6.7 重用切入点定义

l 在编写AspectJ切面时，可以直接在通知注解中书写切入点表达式。但同一个切点表达式可能会在多个通知中重复出现。

l 在AspectJ切面中，可以通过@Pointcut注解将一个切入点声明成简单的方法。切入点的方法体通常是空的，因为将切入点定义与应用程序逻辑混在一起是不合理的。

l 切入点方法的访问控制符同时也控制着这个切入点的可见性。如果切入点要在多个切面中共用，最好将它们集中在一个公共的类中。在这种情况下，它们必须被声明为public。在引入这个切入点时，必须将类名也包括在内。如果类没有与这个切面放在同一个包中，还必须包含包名。

l 其他通知可以通过方法名称引入该切入点

 

6.8 指定切面的优先级

l 在同一个连接点上应用不止一个切面时，除非明确指定，否则它们的优先级是不确定的。

l 切面的优先级可以通过实现Ordered接口或利用@Order注解指定。

l 实现Ordered接口，getOrder()方法的返回值越小，优先级越高。

l 若使用@Order注解，序号出现在注解中

 

6.9注意:

上面的AOP都是通过注解实现的，AOP实际上也可以通过xml配置的方式实现！

<!-- 1.将需要加载到IOC容器中的bean配置好 -->
<bean id="logAspect" class="com.neuedu.aop.proxy.LogAspect"></bean>
<bean id="txAspect" class="com.neuedu.aop.target.TxAspect"></bean>
<bean id="calculator" class="com.neuedu.aop.target.MathCalculatorImpl"></bean>

<!-- 2.配置AOP,需要导入AOP名称空间 -->
<aop:config>
<!-- 声明切入点表达式 -->
<aop:pointcut expression="execution(* com.neuedu.aop.target.MathCalculatorImpl.*(..))" id="myPointCut"/>
<!-- 配置日志切面类,引用前面的类 ,通过order属性控制优先级-->
<aop:aspect ref="logAspect" order="25">
<!-- 通过method属性指定切面类的切面方法，通过pointcut-ref指定切入点表达式 -->
<aop:before method="showBeginLog" pointcut-ref="myPointCut"/>
<aop:after method="showAfterLog" pointcut-ref="myPointCut"/>
<aop:after-throwing method="showExceptionLog" pointcut-ref="myPointCut" throwing="ex"/>
<aop:after-returning method="showReturnLog" pointcut-ref="myPointCut" returning="result"/>
<aop:around method="around" pointcut-ref="myPointCut"/>
</aop:aspect>

<!-- 配置事务切面类,引用前面的类 -->
<aop:aspect ref="txAspect" order="20">
<aop:around method="around" pointcut-ref="myPointCut"/>
</aop:aspect>
</aop:config>

　　

需要知道的是：事务的管理是和AOP是有很大关系的,即声明式事务的底层是用事务实现的！

附：AOP通过注解实现类的代码：

//@Component注解将该类添加到IOC容器中，
@Component
//@Aspect注解是切面类的标志
@Aspect
//@Order注解标注优先级
@Order(value=30)
public class AOPObject {
    //环绕通知
    @Around(value = "execution(public * com.neuedu.Bean.MathClass.*(..))")
    public Object show(ProceedingJoinPoint joinPoint){
        //同前置通知
        Signature signature = joinPoint.getSignature();
        Object[] args = joinPoint.getArgs();
        List<Object> asList = Arrays.asList(args);
        String name = signature.getName();
        
        Object result=null;
        try{
            try{
                System.out.println(name+"方法开始前,"+asList);
                result = joinPoint.proceed(args);
            }finally{
                  //同后置通知                               
                  System.out.println("方法正常结束");
            }
            //同返回通知
            System.out.println("方法最终结束.result为："+result.toString());
        }catch(Throwable ex){
                        //同异常通知
            System.out.println("方法异常"+ex.getMessage());
        }
        
        return result;
    }
    //重用切面方法
/*    @Pointcut(value="execution(public * com.neuedu.Bean.MathClass.*(..))")
    public void show(){
        
    }
    //前置通知
    @Before(value= "show()")
    public void Begin(JoinPoint joinPoint){
        Object[] args = joinPoint.getArgs();
        int[] a=new int[args.length];
        for(int i=0;i<args.length;i++){
            a[i]=Integer.parseInt(args[i].toString());
            System.out.println("参数"+i+"为："+a[i]);
        }
        Signature signature = joinPoint.getSignature();
        String name = signature.getName();
        System.out.println(name+"方法开始前,");
    }
    //后置通知
    @After(value= "show()")
    public void After(){
        System.out.println("方法正常结束");
    }
         //异常通知
    @AfterThrowing(value= "show()")
    public void AfterThrowing(){
        System.out.println("方法异常");
    }
        //返回通知
    @AfterReturning(value= "show()",returning="result")
    public void AfterReturning(JoinPoint joinPoint, Object result){
        System.out.println("方法最终结束.result为："+result);
    }*/
}