Spring_5_AOP编程

1. 静态代理设计模式

1.1 为什么需要代理设计模式

在 JavaEE 分层开发开发中，哪个层次对于我们来讲最重要？
Service 层

Service 层中包含了哪些代码？
- 核心功能（代码量较多）：业务运算，DAO 调用
- 额外功n能（附加功能，不属于业务，可有可无，代码量小）：事务、日志、性能 …

额外功能书写在 Service 层好不好?
1. Service 层的调用者的角度（Controller)：需要在 Service 层书写额外功能。
2. 软件设计者：Service 层不需要额外功能。

拿现实生活中的例子来做对比，解决方案是引入一个代理.
~~img1~~

1.2 代理设计模式

概念：通过代理类，为原始类（⽬标类）增加额外的功能好处：利于原始类（目标类）的维护

名词解释
- 目标类 / 原始类：指的是业务类 (核心功能 –> 业务运算、DAO调用)
- 目标方法 / 原始方法：目标类（原始类）中的方法就是目标方法（原始方法）
- 额外功能 / 附加功能：日志、事务、性能 …

代理开发的核心要素

代理类 = 目标类(原始类) + 额外功能 + 原始类(目标类)实现相同的接口

//房东 --- 目标类
public interface UserService {
    m1     
    m2
}
public UserServiceImpl implements UserServiceImpl {
    m1 ---> 业务运算、调用DAO
    m2 
}
//----------------------------------------------------
//    中介 --- 代理类：要实现目标类相同的接口
public UserServiceProxy implements UserService {
    m1
    m2
}

1.3 静态代理编码

静态代理：为每⼀个原始类，手工编写⼀个代理类（.java .class）

public class User {}

public interface UserService {
    void register(User user);
    boolean login(String name, String password);
}

public class UserServiceImpl implements UserService {
    @Override
    public void register(User user) {
        System.out.println("UserServiceImpl.register 业务运算 + DAO");
    }

    @Override
    public boolean login(String name, String password) {
        System.out.println("UserServiceImpl.login 业务运算 + DAO");
        return true;
    }
}

/**
 * 静态代理类编码实现
 */
public class UserServiceProxy implements UserService { // 实现原始类相同的接口
    private UserService userService = new UserServiceImpl(); // 代理类中必须有原始类
    @Override
    public void register(User user) {
        System.out.println("---log---"); // 额外功能
        userService.register(user);
    }
    @Override
    public boolean login(String name, String password) {
        System.out.println("---log---"); // 额外功能
        return userService.login(name, password);
    }
}

1.4 静态代理存在的问题

静态类文件数量过多，不利于项目管理
- UserServiceImpl、UserServiceProxy
- OrderServiceImpl、OrderServiceProxy…
额外功能维护性差：在代理类中修改额外功能较为麻烦

2. Spring 动态代理开发

概念：通过代理类为原始类（目标类）增加额外功能 // 好处：利于原始类（目标类）的维护

2.1 搭建开发环境

<dependency>
  <groupId>org.springframework</groupId>
  <artifactId>spring-aop</artifactId>
  <version>5.1.14.RELEASE</version>
</dependency>
<dependency>
  <groupId>org.aspectj</groupId>
  <artifactId>aspectjrt</artifactId>
  <version>1.8.9</version>
</dependency>
<dependency>
  <groupId>org.aspectj</groupId>
  <artifactId>aspectjweaver</artifactId>
  <version>1.8.13</version>
</dependency>

2.2 Spring 动态代理的开发步骤(5步)

创建原始对象（目标对象）

public interface UserService {
    void register(User user);
    boolean login(String name, String password);
}

public class UserServiceImpl implements UserService {
    @Override
    public void register(User user) {
        System.out.println("UserServiceImpl.register 业务运算 + DAO");
    }

    @Override
    public boolean login(String name, String password) {
        System.out.println("UserServiceImpl.login 业务运算 + DAO");
        return true;
    }
}

额外功能 MethodBeforeAdvice 接口

public class Before implements MethodBeforeAdvice {
    /**
     * 作用: 把需要运行在原始方法执行之前运行的额外功能, 书写在 before 方法中
     */
    @Override
    public void before(Method method, Object[] objects, Object o) throws Throwable {
        System.out.println("---method before advice log---");
    }
}

<!-- 额外功能 -->
<bean id="before" class="com.yusael.aop.Before"/>

定义切入点：额外功能的加入 // ⽬的: 由程序员根据⾃⼰的需要，决定额外功能加入给哪个原始方法(register、login)

<!--切入点:额外功能的加入-->
<!--⽬的: 由程序员根据⾃⼰的需要，决定额外功能加入给哪个原始方法(register、login)-->
<!-- 简单的测试：所有方法都做为切入点，都加入额外的功能-->
<aop:config>
  <aop:pointcut id="pc" expression="execution(* * (..))"/>
</aop:config>

组装（2、3 整合）

<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
                           http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
                           http://www.springframework.org/schema/aop
                           https://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop.xsd">

  <bean id="userService" class="com.yusael.aop.UserServiceImpl"/>
  <!-- 额外功能 -->
  <bean id="before" class="com.yusael.aop.Before"/>

  <!--切入点:额外功能的加入-->
  <!--⽬的：由程序员根据⾃⼰的需要，决定额外功能加入给哪个原始方法(register、login)-->
  <!-- 简单的测试：所有方法都做为切入点，都加入额外的功能-->
  <aop:config>
    <aop:pointcut id="pc" expression="execution(* * (..))"/>
    <!--表达的含义: 所有的方法 都加入before的额外功能-->
    <aop:advisor advice-ref="before" pointcut-ref="pc"/>
  </aop:config>

</beans>

调用

目的：获得 Spring 工厂创建的动态代理对象，并进行调用

注意： Spring 的工厂通过原始对象的 id 值获得的是代理对象 // 获得代理对象后，可以通过声明接口类型，进行对象的存储

/**
 * 用于测试动态代理
 */
@Test
public void test1() {
    ClassPathXmlApplicationContext ctx = new ClassPathXmlApplicationContext("/applicationContext.xml");
    UserService userService = (UserService) ctx.getBean("userService");
    userService.login("admin", "1234");
    userService.register(new User());
}

2.3 动态代理细节分析

Spring 创建的动态代理类在哪里？
Spring 框架在运行时，通过动态字节码技术，在 JVM 创建的，运行在 JVM 内部，等程序结束后，会和 JVM 一起消失。
什么是动态字节码技术？
通过第三方动态字节码框架，在 JVM 中创建对应类的字节码，进而创建对象，当虚拟机结束，动态字节码跟着消失。

结论：

动态代理不需要定义类文件，都是 JVM 运行过程中动态创建的；
所以不会造成静态代理的缺点：类⽂件数量过多，影响项目管理的问题。

img2

动态代理编程简化代理的开发
在额外功能不改变的前提下，创建其他目标类（原始类）的代理对象时，只需要指定原始（目标）对象即可。
动态代理使得额外功能的维护性大大增强。

2.4 动态代理开发详解

额外功能的详解

MethodBeforeAdvice 分析
MethodBeforeAdvice 接口作用：额外功能运行在原始方法执行之前，进行额外功能操作。

public class Before implements MethodBeforeAdvice {
    /**
     * 作用: 把需要运行在原始方法执行之前运行的额外功能, 书写在 before 方法中
     *
     * Method: 额外功能所增加给的那个原始方法
     *                          login
     *                          register
     *                          --------
     *                          showOrder
     *
     * Object[]:  额外功能所增加给的那个原始方法的参数
     *                          String name,String password
     *                          User
     *                          --------
     *
     * Object: 额外功能所增加给的那个原始对象
     *                          UserServiceImpl
     *                          ---------------
     *                          OrderServiceImpl
     */
    @Override
    public void before(Method method, Object[] objects, Object o) throws Throwable {
        System.out.println("---new method before advice log---");
    }
}

before 方法的 3 个参数在实战中，该如何使用？
- before 方法的参数，在实战中，会根据需要进行使用，不⼀定都会用到，也有可能都不用。

2.5 MethodInterceptor（方法拦截器）

methodinterceptor 接口：额外功能可以根据需要运行在原始方法执行前、后、前后。

参数：MethodInvocation：额外功能所增加给的那个原始方法 (login, register)
返回值：Object：原始方法的返回值 (没有就返回 null)
invocation.proceed()：原始方法运行

额外功能运行在原始方法之前：

public class Around implements MethodInterceptor {
    @Override
    public Object invoke(MethodInvocation methodInvocation) throws Throwable {
        System.out.println("---额外功能运行在原始方法执行之前---");
        Object ret = methodInvocation.proceed(); // 原始方法运行, 获取原始方法的返回值
        return ret;
    }
}

额外功能运行在原始方法之后：

public class Around implements MethodInterceptor {
    @Override
    public Object invoke(MethodInvocation methodInvocation) throws Throwable {
        Object ret = methodInvocation.proceed(); // 原始方法运行, 获取原始方法的返回值
        System.out.println("---额外功能运行在原始方法执行之后---");
        return ret;
    }
}

额外功能运行在原始方法之前、之后：

public class Around implements MethodInterceptor {
    @Override
    public Object invoke(MethodInvocation methodInvocation) throws Throwable {
        System.out.println("---额外功能运行在原始方法执行之前---");
        Object ret = methodInvocation.proceed(); // 原始方法运行, 获取原始方法的返回值
        System.out.println("---额外功能运行在原始方法执行之后---");
        return ret;
    }
}

额外功能运行在原始方法抛出异常的时候：

public class Around implements MethodInterceptor {
    @Override
    public Object invoke(MethodInvocation methodInvocation) throws Throwable {
        Object ret = null;
        try {
            ret = methodInvocation.proceed(); // 原始方法运行, 获取原始方法的返回值
        } catch (Throwable throwable) {
            System.out.println("---额外功能运行在原始方法抛异常的时候---");
        }
        return ret;
    }
}

MethodInterceptor 影响原始方法的返回值：

public class Around implements MethodInterceptor {
    @Override
    public Object invoke(MethodInvocation methodInvocation) throws Throwable {
        System.out.println("---log---");
        Object ret = methodInvocation.proceed();
        return false;
    }
}

2.6 切入点详解

切入点决定额外功能加入位置（方法）

<!--execution(* * (..)) 匹配了所有方法-->
<aop:pointcut id="pc" expression="execution(* * (..))"/>

execution()：切入点函数
* *(..)：切入点表达式

2.7 切入点表达式

2.7.1 方法切入点

定义一个方法
public void add（int i, int j）
   *        * ( .. )

* * (..)    --> 所有方法

*  --->  修饰符 返回值
*  --->  方法名
() --->  参数表
.. --->  对于参数没有要求 (参数有没有，参数有⼏个都行，参数是什么类型的都行)

定义 login 、register 方法作为切入点：

<!-- 定义login作为切入点 -->
<aop:pointcut id="pc" expression="execution(* login (..))"/>

<!-- 定义register作为切入点 -->
<aop:pointcut id="pc" expression="execution(* register (..))"/>

定义方法名为 login 且有两个字符串类型的参数作为切入点；

<aop:pointcut id="pc" expression="execution(* login (String,String))"/>

<!-- ⾮ java.lang java.lang 包中的类型, 必须要写全限定名 -->
<aop:pointcut id="pc" expression="execution(* register (com.yusael.proxy.User))"/>

<!--  ..可以和具体的参数类型连用 -->
<aop:pointcut id="pc" expression="execution(* login(String, ..))"/>
<!-- === login(String), login(String,String), login(String,com.baizhi.edu.proxy.User) -->

精准方法切入点限定

<!-- 修饰符  返回值  包  类.方法(参数)  -->
<aop:pointcut id="pc" expression="execution(* com.yusael.proxy.UserServiceImpl.login(..))"/>

<aop:pointcut id="pc" expression="execution(* com.yusael.proxy.UserServiceImpl.login(String, String))"/>

2.7.2 类切入点

指定 特定类作为切入点(额外功能加入的位置) ，这个类中的所有方法，都会加上对应的额外功能。

语法1

<!-- 类中所有的方法加入了额外功能 -->
<aop:pointcut id="pc" expression="execution(* com.yusael.proxy.UserServiceImpl.*(..))"/>

语法2

<!-- # 忽略包 -->
<!-- 1. 类只存在一级包 -->
<aop:pointcut id="pc" expression="execution(* *.UserServiceImpl.*(..))"/>
<!-- 2. 类存在多级包 -->
<aop:pointcut id="pc" expression="execution(* *..UserServiceImpl.*(..))"/>

2.7.3 包切入点（实战中用的多）

指定 包作为额外功能加入的位置 ，自然包中的所有类及其方法都会加入额外的功能。

语法1

<!-- # 切入点包中的所有类，必须在proxy中，不能在proxy包的⼦包中 -->
<aop:pointcut id="pc" expression="execution(* com.yusael.proxy.*.*(..))"/>

语法2

<!-- # 切入点当前包及其⼦包都生效 -->
<aop:pointcut id="pc" expression="execution(* com.yusael.proxy..*.*(..))"/>

2.7.4 切入点函数（execution、args、within）

切入点函数：用于执行切入点表达式

exectuion
execution 是最为重要的切入点函数，功能最全；可以执行执行方法切入点表达式、类切入点表达式、包切入点表达式；弊端：execution 执⾏切入点表达式，书写麻烦
```
execution(* com.yusael.proxy..*.*(..))
```
注意： 其他的切入点函数简化的是 execution 的书写复杂度，功能上完全⼀致。

args
args 作用：主要用于函数(方法) 参数的匹配；

<!-- 切入点：方法参数必须得是 2 个字符串类型的参数 -->
<!-- # 使用 execution -->
<aop:pointcut id="pc" expression="execution(* *(String, String))"/>

<!-- # 使用 args -->
<aop:pointcut id="pc" expression="args(String, String)"/>

within
within 作用：主要用于进行类、包切入点表达式的匹配。

<!-- 切入点: UserServiceImpl 这个类 -->
<!-- # 使用 execution -->
<aop:pointcut id="pc" expression="expression(* *..UserServiceImpl.*(..))"/>

<!-- # 使用 within -->
<aop:pointcut id="pc" expression="within(*..UserServiceImpl)"/>


<!-- 切入点: com.yusael.proxy 这个包 -->
<!-- # 使用 execution -->
<aop:pointcut id="pc" expression="execution(* com.yusael.proxy..*.**(..)"/>

<!-- # 使用 within -->
<aop:pointcut id="pc" expression="within(com.yusael.proxy..*)"/>

@annotation
作用：为具有特殊注解的方法加入额外功能。
例如我们自定义了一个注解：Log
```
@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface Log {
}
```
然后我们要为使用了 Log 注解的方法加入额外功能。
```
<aop:pointcut id="pc" expression="@annotation(com.yusael.Log)"/>
```

切入点函数的逻辑运算（and、or）
切入点函数的逻辑运算指的是：整合多个切入点函数⼀起配合工作，进⽽完成更为复杂的需求。

and 与操作：

<!-- 案例: 方法名叫 login 同时 参数是 2个字符串 -->
<!-- # execution -->
<aop:pointcut id="pc" expression="execution(* login(String, String))"/>

<!-- # execution and args -->
<aop:pointcut id="pc" expression="execution(* login(..)) and args(String, String))"/>

<!-- 注意：与操作不同⽤于同种类型的切⼊点函数 -->
<!-- 以下这个是错误的, 因为不存在同时叫 login 和 register 的方法 -->
<aop:pointcut id="pc" expression="execution(* login(..)) and execution(* register(..))"/>

or 或操作：

<!-- 案例: 方法名叫 register 或 login 的⽅法作为切⼊点 -->
<aop:pointcut id="pc" expression="execution(* login(..)) or execution(* register(..))"/>

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