Spring 框架两大核心机制之一AOP

1. 什么是AOP

AOP (Aspect Oriented Programming)意为:面向切面编程，通过预编译方式和运行期动态代理实现程序功能的统一维护的一种技术。AOP是OOP的延续，是软件开发中的一个热点，也是Spring框架中的一 个重要内容,是函数式编程的一种衍生范型。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。

2. AOP在Spring中的作用

提供声明式事务;允许用户自定义切面
横切关注点:跨越应用程序多个模块的方法或功能。即是，与我们业务逻辑无关的，但是我们需要关注的部分,就是横切关注点。如日志,安全,缓存,事务等等…

• 切面(ASPECT) :横切关注点被模块化的特殊对象。即，它是 一个类。
• 增强(Advice) :切面必须要完成的工作。即，它是类中的一个方法。
• 目标(Target) :被增强的对象。
• 代理(Proxy) :向目标对象应用通知之后创建的对象。
• 切入点(PointCut) :切面通知 执行的“地点”的定义。
• 连接点(JointPoint) :与切入点匹配的执行点。

3. AOP的实现者

AOP工具的设计目标是把横切的问题(如性能监视、事务管理)模块化。使用类似OOP的方式进行切面的编程工作。位于AOP工具核心的是连接点模型，它提供了一种机制，可以定位到需要在哪里发生横切。

• AspectJ
  AspectJ是语言级的AOP实现，2001 年由Xerox PARC的AOP小组发布，目前版本已经更新到1.8.9。 AspectJ 扩展了Java 语言，定义了AOP语法，能够在编译期提供横切代码的织入，所以它有一个专门的编译器用来生成遵守Java字节编码规范的Class文件。其主页位于htp://www.eclipse.org/aspectj。
• Spring AOP
  SpringAOP使用纯Java实现，它不需要专门的编译过程，也不需要特殊的类装载器，它在运行期通过代理方式向目标类织入增强代码。Spring并不尝试提供最完整的AOP实现，相反，它侧重于提供一种和Spring IoC容器整合的AOP实现，用以解决企业级开发中的常见问题。在Spring中可以无缝地将Spring AOP、IoC 和AspectJ 整合在一起。

4. SpringAOP的具体实现

Spring AOP的底层就是通过使用JDK或CGLib动态代理技术为目标Bean织入横切逻辑的。

具体关于动态代理的阐述见博客：https://blog.csdn.net/weixin_44359124/article/details/105937514

Spring AOP通过Pointcut (切点)指定在哪些类的哪些方法上织入横切逻辑，通过Advice (增强)描述横切逻辑和方法的具体织入点(方法前、方法后、方法的两端等)。此外，Spring 通过Advisor (切面)将Pointcut 和Advice 组装起来。有了Advisor的信息，Spring 就可以利用JDK或CGLib动态代理技术采用统一的方式为目标Bean创建织入切面的代理对象了。

4.1 增强类型

org.aopalliance.aop.Advice接口,Spring支持5种类型的增强

• 前置增强: org.springtramework.aop.BeforeAdvice
  因为Spring只支持方法级的增强，所以MethodBeforeAdvice是目前可用的前置增强，表示在目标方法执行前实施增强，而BeforeAdvice是为了将来版本扩展需要而定义的。
• 后置增强: org,springframework .aop.AfterReturningAdvice
  表示在目标方法执行后实施增强。
• 环绕增强: org.aopalliance.intercept.MethodInterceptor
  表示在目标方法执行前后实施增强。
• 异常抛出增强: org.springframework.aop.ThrowsAdvice
  表示在目标方法抛出异常后实施增强。
• 引介增强: org.springframework.aop.IntroductionInterceptor
  表示在目标类中添加一些新的方法和属性。

这些增强接口都有一些方法，通过实现这些接口方法，并在接口方法中定义横切逻辑，就可以将它们织入目标类方法的相应连接点位置。

4.1.1 前置增强

BeforeAdvice是前置增强的接口，方法前置增强的MethodBeforeAdvice接口是其子类。Spring目前只提供方法调用的前置增强，在以后的版本中可能会看到Spring提供的其他类型的前置增强，这正是BeforeAdvice接口存在的意义。MethodBeforeAdvice 接口仅定义了唯一的方法: before(Method method, Object[] args, Object obj) throws Throwable。当该方法发生异常时，将阻止目标类方法的执行。

@Overried
before(Method method, Object[] args, Object obj) throws Throwable{}
/*
1、method为目标类的方法;
2、args 为目标类方法的入参;
3、obj为目标类实例
*/

4.1.2 后置增强

通过实现AfterReturningAdvice来定义后置增强的逻辑，AfterReturningAdvice 接口也仅定义了唯一 的方法afterReturning(Object returmObj, Method method, Object[] args,Object obj) throws Throwable。其中，returmObj 为目标实例方法返回的结果; method为目标类的方法; args 为目标实例方法的入参;而obj为目标类实例。假设在后置增强中抛出异常，如果该异常是目标方法声明的异常，则该异常归并到目标方法中;如果不是目标方法所声明的异常，则Spring将其转为运行期异常抛出。

@Overried
afterReturning(Object returmObj, Method method, Object[] args,Object obj) throws Throwable{}
/*
1、returmObj 为目标实例方法返回的结果; 
2、method为目标类的方法;
3、args 为目标实例方法的入参;
4、obj为目标类实例
*/

4.1.3 环绕增强

Spring直接使用AOP联盟所定义的MethodInterceptor作为环绕增强的接口。该接口拥有唯一的接口方法Object invoke(MethodInvocation invocation) throws Throwable。MethodInvocation不但封装了目标方法及其入参数组，还封装了目标方法所在的实例对象，通过MethodInvocation的getArguments()方法可以获取目标方法的入参数组，通过proceed()方法反射调用目标实例相应的方法
注意： SpringAOP使用的是org.aopalliance.intercept.MethodInterceptor接口，要与CGLib使用的org.springframework.cglib.proxy.MethodInterceptor分清

//环绕增强Advice
public class Demo03 implements MethodInterceptor {      
    private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(Demo03.class);

    //环绕增强：在方法执行前后增强
    @Override
    public Object invoke(MethodInvocation invocation) throws Throwable {
        //1、获取目标方法入参
        Object[] args = invocation.getArguments();
        //2、方法调用前执行
        LOGGER.debug("环绕增强模式：调用方法----->"+invocation.getMethod().getName()+"前");
        //3、通过反射机制调用目标方法
        Object obj = invocation.proceed();
        //4、方法调用后执行
        LOGGER.debug("环绕增强模式：调用方法----->"+invocation.getMethod().getName()+"后");
        return obj;
    }
}

4.2 使用AspectJ的xml配置

需在pom.xml中添加aspectjweaver类包的依赖

<dependency>
    <groupId>org.aspectjgroupId>
    <artifactId>aspectjweaverartifactId>
    <version>1.9.4version>
dependency>

• 方式一：advisor,使用Spring原生api接口MethodBeforeAdvice、AfterReturningAdvice、MethodInterceptor

<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.yauyukbiu.spring.InvocationHandler.UserServiceImpl"/>
    <bean id="beforeLog" class="com.yauyukbiu.spring.springAOP.Demo01"/>
    <bean id="afterLog" class="com.yauyukbiu.spring.springAOP.Demo02"/>
    <bean id="aroundLog" class="com.yauyukbiu.spring.springAOP.Demo03"/>

    
    
    <aop:config>
        
        <aop:pointcut id="pointcut" expression="execution(* com.yauyukbiu.spring.InvocationHandler.UserServiceImpl.*(..))"/>

        
        <aop:advisor advice-ref="beforeLog" pointcut-ref="pointcut"/>//前置增强
        <aop:advisor advice-ref="afterLog" pointcut-ref="pointcut"/>//后置增强
        <aop:advisor advice-ref="aroundLog" pointcut-ref="pointcut"/>//环绕增强
    aop:config>
beans>

• 方式二：aspect,使用自定义Aspect切面类

自定义切面

public class MethodAdvice {

    public void before() {
        System.out.println("=====方法调用前=====");
    }
    public void after() {
        System.out.println("====方法调用后====");
    }
}

AspectJ的xml配置

<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.yauyukbiu.spring.InvocationHandler.UserServiceImpl"/>
    <bean id="methodAvice" class="com.yauyukbiu.spring.springAOP.MethodAdvice"/>

    
    <aop:config>
        
        <aop:aspect ref="methodAvice">
            
            <aop:pointcut id="pointcut" expression="execution(* com.yauyukbiu.spring.InvocationHandler.*.*(..))"/>
            
            <aop:before method="before" pointcut-ref="pointcut"/>
            <aop:after method="after" pointcut-ref="pointcut"/>
        aop:aspect>
    aop:config>
beans>

测试类以及测试结果

public class UserServiceImpl implements UserService {
    @Override
    public void add() {
        System.out.println("添加用户");
    }
    @Override
    public void delete() {
        System.out.println("删除用户");
    }
    @Override
    public void update() {
        System.out.println("更新用户");
    }
    @Override
    public void query() {
        System.out.println("查询用户");
    }
}

public static void main(String[] args) {
    ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("methodAdvice.xml");
    UserService userService = context.getBean("userService", UserService.class);
    userService.add();
    userService.delete();
    userService.update();
    userService.query();
}

4.3 使用注解@Aspect实现AOP

• 定义一个切面Aspect

环绕增强@Around需要在方法入参引入连接点ProceedingJoinPoint

@Aspect //声明这个类是一个切面
public class AspectDemo {

    @Before("execution(* com.yauyukbiu.spring.InvocationHandler.*.*(..))")
    public void before() {
        System.out.println("方法执行前");
    }
    @After("execution(* com.yauyukbiu.spring.InvocationHandler.*.*(..))")
    public void after() {
        System.out.println("方法执行后");
    }
    @Around("execution(* com.yauyukbiu.spring.InvocationHandler.*.*(..))")
    public void around(ProceedingJoinPoint joinpoint) throws Throwable {
        System.out.println("环绕前");
        Object proceed = joinpoint.proceed();//执行方法
        System.out.println("环绕后");
    }
}

• @AspectJ的xml配置aspectj-autoproxy

<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.yauyukbiu.spring.InvocationHandler.UserServiceImpl"/>
    
    <bean id="annotationAspect" class="com.yauyukbiu.spring.annotationAOP.AspectDemo"/>
    
    <aop:aspectj-autoproxy proxy-target-class="true"/>
beans>

5. 各种切面类型总结