Spring AOP 之编译期织入、装载期织入、运行时织入

      一   前言

               AOP 实现的关键就在于 AOP 框架自动创建的 AOP 代理，AOP 代理则可分为静态代理和动态代理两大类，其中静态代理是指使用 AOP 框架提供的命令进行编译，从而在编译阶段就可生成 AOP 代理类，因此也称为编译时增强；而动态代理则在运行时借助于 JDK 动态代理、CGLIB 等在内存中“临时”生成 AOP 动态代理类，因此也被称为运行时增强。

       静态代理分为：编译时织入（特殊编译器实现）、类加载时织入（特殊的类加载器实现）。

       动态代理有  ：   jdk动态代理（基于接口来实现）、CGlib（基于类实现）。

          

     0---aspectj的类加载期织入的实现方式

    

一 概念理解         

    1     AOP的术语重在理解。

• Join Point:(连接点) Spring AOP中，join point就是一个方法。（通俗来讲就是起作用的那个方法，具体执行的方法）

• Pointcut:(切入点)  用来指定join point（通俗来讲就是描述的一组符合某个条件的join point）。通常使用pointcut表达式来限定joint point，Spring默认使用AspectJ pointcut expression language。

• Advice: 在join point上特定的时刻执行的操作，Advice有几种不同类型，下文将会讨论（通俗地来讲就是起作用的内容和时间点）。

• Introduction：给对象增加方法或者属性。

• Target object: Advice起作用的那个对象。

• AOP proxy: 为实现AOP所生成的代理。在Spring中有两种方式生成代理:JDK代理和CGLIB代理。

• Aspect: 组合了Pointcut与Advice，在Spring中有时候也称为Advisor。某些资料说Advisor是一种特殊的Aspect，其区别是Advisor只能包含一对pointcut和advice，但是aspect可以包含多对。AOP中的aspect可以类比于OOP中的class。

• Weaving：将Advice织入join point的这个过程。

2  Advice的类型

• Before advice:  执行在join point之前的advice,但是它不能阻止joint point的执行流程，除非抛出了一个异常（exception）。

• After returning advice: 执行在join point这个方法返回之后的advice。

• After throwing advice: 执行在join point抛出异常之后的advice。

• After(finally) advice: 执行在join point返回之后或者抛出异常之后的advice，通常用来释放所使用的资源。

• Around advice: 执行在join point这个方法执行之前与之后的advice。

3 两种代理

Spring AOP是基于代理机制的。上文说到，Spring AOP通过JDK Proxy和CGLIB Proxy两种方法实现代理。

如果target object没有实现任何接口，那么Spring将使用CGLIB来实现代理。CGLIB是一个开源项目,它是一个强大的,高性能,高质量的Code生成类库,它可以在运行期扩展Java类与实现Java接口。

如果target object实现了一个以上的接口，那么Spring将使用JDK Proxy来实现代理，因为Spring默认使用的就是JDK Proxy，并且JDK Proxy是基于接口的。这也是Spring提倡的面向接口编程。当然，你也可以强制使用CGLIB来进行代理，但是这样可能会造成性能上的下降。

   4  Spring对AOP的支持 

1、如果目标对象实现了接口，默认会采用JDK的动态代理机制实现AOP 
2、 如果目标对象实现了接口，可以强制使用CGLIB实现AOP  
3、 如果目标对象没有实现接口，必须使用CGLIB生成代理，spring会自动在CGLIB和JDK动态代理之间切换  

4.如何强制使用CGLIB生成代理？ 

* 添加CGLIB库，SPRING_HOME/lib/cglib/*.jar 

* 在spring的配置文件中加入： 

 
       
       

   5  当使用@AspectJ自动代理时要强制使用CGLIB，

    请将的proxy-target-class属性设置为true:（组合使用）

proxy-target-class="true"/>

    6   JDK代理和CGLIB代理的区别？ 

* JDK代理只能对实现了接口的类生成代理，而不能针对类 
* CGLIB是针对类实现代理的，主要对指定的类生成一个子类，并覆盖其中的方法， 
 因为是继承，所以不能使用final来修饰类或方法 
在什么情况下，Spring使用CGLIB做代理？  
1. 在AOP(二)基础上 如果将UserManagerImpl.java修改为如下，则Spring会自动使用CGLIB做动态代理； 

 package com.wlh.spring;

  //public class UserManagerImpl implements UserManager {
  public class UserManagerImpl{
      //目标类不实现接口的情况下，Spring自动使用CGLIB做代理
     public void addUser(String username, String pwd) {
       System.out.println("====addUser()=====");
     }

     public void delUser(int id) {
          System.out.println("====delUser()=====");
     }

     public void findUser(int id) {
          System.out.println("====findUser()=====");
     }

     public void updateUser(int id, String username, String pwd) {
          System.out.println("====updateUser()=====");
     }

 }

2、 如果UserManagerImpl.java类步变，仍然实现了接口UserManager，然后我们在配置文件中，添加一个标签： 
Spring也会使用CGLIB做代理类：  
 

 

 
 
 
 

expression="execution(* com.wlh.spring.*.add*(..)) || execution(* com.wlh.spring.*.del*(..))" /> 

method="checkSecurity" /> 
 
 

二   通过静态方法实例化一个bean,实例化出来的bean的类型 对应于静态方法的返回类型，这地点不同于普通的bean

   (1) 静态方法 无参数：

   

   (2) 静态方法有一个参数

   
         factory-method="getNamedInstance">
       
 
      这里表示为静态方法参数的值

  (3) 对于(2)实例化出来的bean，再进行属性set

   
         factory-method="getNamedInstance">
       
       
 

 （4）. 对一个已经实例化的bean，得到其普通方法返回的对象,参数方式与1完全相同

 
   
 
   
   
 

三  基于XML的spring AOP配置

   AOP（Aspect-Oriented Programming，面向切面编程），可以说是OOP（Object-Oriented Programing，面向对象编程）的补充和完善。OOP引入封装、继承和多态性等概念来建立一种对象层次结构，用以模拟公共行为的一个集合。当我们需要为分散的对象引入公共行为的时候，OOP则显得无能为力。也就是说，OOP允许你定义从上到下的关系，但并不适合定义从左到右的关系。例如日志功能。日志代码往往水平地散布在所有对象层次中，而与它所散布到的对象的核心功能毫无关系。对于其他类型的代码，如安全性、异常处理和透明的持续性也是如此。这种散布在各处的无关的代码被称为横切（cross-cutting）代码，在OOP设计中，它导致了大量代码的重复，而不利于各个模块的重用。

 

     而AOP技术则恰恰相反，它利用一种称为“横切”的技术，剖解开封装的对象内部，并将那些影响了多个类的公共行为封装到一个可重用模块，并将其名为“Aspect”，即切面。所谓“切面”，简单地说，就是将那些与业务无关，却为业务模块所共同调用的逻辑或责任封装起来，便于减少系统的重复代码，降低模块间的耦合度，并有利于未来的可操作性和可维护性。AOP代表的是一个横向的关系，如果说“对象”是一个空心的圆柱体，其中封装的是对象的属性和行为；那么面向切面编程的方法，就仿佛一把利刃，将这些空心圆柱体剖开，以获得其内部的消息。而剖开的切面，也就是所谓的“切面”了。然后它又以巧夺天功的妙手将这些剖开的切面复原，不留痕迹。

      使用“横切”技术，AOP把软件系统分为两个部分：核心关注点和横切关注点。业务处理的主要流程是核心关注点，与之关系不大的部分是横切关注点。横切关注点的一个特点是，他们经常发生在核心关注点的多处，而各处都基本相似。比如权限认证、日志、事务处理。Aop 的作用在于分离系统中的各种关注点，将核心关注点和横切关注点分离开来。正如Avanade公司的高级方案构架师Adam Magee所说，AOP的核心思想就是“将应用程序中的商业逻辑同对其提供支持的通用服务进行分离。”

      实现AOP的技术，主要分为两大类：一是采用动态代理技术，利用截取消息的方式，对该消息进行装饰，以取代原有对象行为的执行；二是采用静态织入的方式，引入特定的语法创建“切面”，从而使得编译器可以在编译期间织入有关“切面”的代码。然而殊途同归，实现AOP的技术特性却是相同的，分别为：

      1、join point（连接点）：是程序执行中的一个精确执行点，例如类中的一个方法。它是一个抽象的概念，在实现AOP时，并不需要去定义一个join point。
      2、point cut（切入点）：本质上是一个捕获连接点的结构。在AOP中，可以定义一个point cut，来捕获相关方法的调用。
      3、advice（通知）：是point cut的执行代码，是执行“切面”的具体逻辑。
      4、aspect（切面）：point cut和advice结合起来就是aspect，它类似于OOP中定义的一个类，但它代表的更多是对象间横向的关系。
      5、introduce（引入）：为对象引入附加的方法或属性，从而达到修改对象结构的目的。有的AOP工具又将其称为mixin。

      6、AOP代理（AOP Proxy）：AOP框架创建的对象，这个对象通常可以作为目标对象的替代品，而AOP代理提供比目标对象更加强大的功能。真实的情形是，当应用调用AOP代理的方法时，AOP代理会在自己的方法中回调目标对象的方法，从而完成应用的调用。关于AOP代理的典型例子就是Spring中的事务代理Bean。通常，目标Bean的方法不是事务性的，而AOP代理包含目标Bean的全部方法，而且这 些方法经过加强变成了事务性方法。简单地说，目标对象是蓝本，AOP代理是目标对象的加强，在目标对象的基础上，增加属性和方法，提供更强大的功能。
目标对象包含一系列切入点。切入点可以触发处理连接点集合。用户可以自己定义切入点，如使用正则表达式。AOP代理包装目标对象，在切入点处加入处理。在切入点加入的处理，使得目标对象的方法功能更强。Spring 默认使用JDK动态代理实现AOP代理，主要用于代理接口。也可以使用CGLIB代理。实现类的代理，而不是接口。如果业务对象没有实现接口，默认使用 CGLIB代理。但面向接口编程是良好的习惯，尽量不要面向具体类编程。因此，业务对象通常应实现一个或多个接口。

      7、目标对象（Target Object）：包含一个连接点的对象，也被称为代理对象。

      8、 前置通知（Before advice）：在某连接点（JoinPoint）之前执行的通知，但这个通知不能阻止连接点前的执行。ApplicationContext中在里面使用元素进行声明。 

      9、后通知（After advice） ：当某连接点退出的时候执行的通知（不论是正常返回还是异常退出）。ApplicationContext中在里面使用元素进行声明。

      10、返回后通知（After return advice） ：在某连接点正常完成后执行的通知，不包括抛出异常的情况。ApplicationContext中在里面使用元素进行声明。 

      11、环绕通知（Around advice） ：包围一个连接点的通知，类似Web中Servlet规范中的Filter的doFilter方法。可以在方法的调用前后完成自定义的行为，也可以选择不执行。ApplicationContext中在里面使用元素进行声明。

      12、抛出异常后通知（After throwing advice） ： 在方法抛出异常退出时执行的通知。 ApplicationContext中在里面使用元素进行声明。

     Spring2.0目前只支持使用方法调用作为连接点（join point）。

     Spring 定义切入点语法：excution（modifiers-pattern？ret-type-pattern declaring-type-pattern ？name-pattern（param-pattern）throws-pattern？）

      除了ret-type-pattern （即返回类型模式）、name-pattern（param-pattern）（名字模式和参数模式）外，其他模式都是可选的。返回类型模式决定了方法的返回类型必须依次匹配一个连接点（即一个方法）。使用最频繁的一个返回类型模式是*，它代表了匹配任意的返回类型。如果写明了返回类型，比如String，那么只能匹配返回String类型的连接点（方法）。名字模式匹配的是方法名。你可以用*通配符表示匹配所有方法名。参数模式中，（）表示匹配了不接受任何参数的方法，而（。。）表示匹配任意数量参数的方法。模式（*）表示匹配任意类型参数的方法。模式（*，String）表示匹配：第一个为任意参数类型，第二个必须为String类型的方法。

       modifiers-pattern：方法的操作权限

       ret-type-pattern：返回值

       declaring-type-pattern：方法所在的包

       name-pattern：方法名

        parm-pattern：参数名

       throws-pattern：异常

      下面是定义切入点的例子：

       。任意公共方法的执行：

          excution（public * *（。。））

       。任何一个以set开头的方法执行：

          excution（* set*（。。））

       。AccountService接口的任意方法的执行：

          excution（* com.xyz.service.AccountService.*(。。))

       。定义在service包的任意方法的执行：

          excution(* com.xyz.service.*.*(。。))

       。定义在service包或子包的任意方法的执行：

           excution（* com.xyz.service..*.*(。。))

-----------------------------------------------------华丽的分隔线----------------------------------------------

 

        在Spring配置文件里，所有的切面和通知器都要配置在标签里，一个applicationContext可以包含多个，一个可以包含pointcut、advisor、aspect元素（注意必须是这个顺序）。

        1、声明一个切面

        

             

                   。。。。。

             

        

        

              。。。。。

         

         说明：切面用来声明，backing bean（支持bean）用ref引用。

         2、声明一个切入点

        

              

        

         3、声明一个通知

           Spring2.0通过元素来支持advisors概念，大多数情况下，它将和transaction advice一起使用，格式如下：

          

               

               

          

         

               

                     
                     
                     
                     
                     

               

             

           说明：advisors 执行切入点方法时都要执行advice-ref引用的事务处理

四    与的作用

 

4.1  

      通过配置织入@Aspectj切面

虽然可以通过编程的方式织入切面，但是一般情况下，我们还是使用spring的配置自动完成创建代理织入切面的工作。

通过aop命名空间的声明自动为spring容器中那些配置@aspectJ切面的bean创建代理，织入切面。当然，spring

在内部依旧采用AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator进行自动代理的创建工作，但具体实现的细节已经被隐藏起来了

有一个proxy-target-class属性，默认为false，表示使用jdk动态代理织入增强；

当配为时，表示使用CGLib动态代理技术织入增强；

不过即使proxy-target-class设置为false，如果目标类没有声明接口，则spring将自动使用CGLib动态代理。

 4.2

Spring AOP使用JDK动态代理或者CGLIB来为目标对象创建代理。（建议优先使用JDK的动态代理）

    1  如果被代理的目标对象实现了至少一个接口，则会使用JDK动态代理。所有该目标类型实现的接口都将被代理。 

    2  若该目标对象没有实现任何接口，则创建一个CGLIB代理。

    3  如果你希望强制使用CGLIB代理，（例如：希望代理目标对象的所有方法，而不只是实现自接口的方法） 那也可以。但是需要考虑以下问题: 

• 无法通知（advise）final方法，因为他们不能被覆写。

• 代理对象的构造器会被调用两次。因为在CGLIB代理模式下每一个代理对象都会 产生一个子类。每一个代理实例会生成两个对象：实际代理对象和它的一个实现了通知的子类实例 而是用JDK代理时不会出现这样的行为。通常情况下，调用代理类型的构造器两次并不是问题， 因为除了会发生指派外没有任何真正的逻辑被实现。
• 且CGLib的效率没有使用JDK代理机制高，速度平均要慢8倍左右。

强制使用CGLIB代理需要将的proxy-target-class属性设为true:

1 <aop:config proxy-target-class="true">
2    ...
3 aop:config>

当使用@AspectJ自动代理时要强制使用CGLIB，请将的proxy-target-class属性设置为true:（组合使用）

proxy-target-class="true"/>

五 Spring常用注解，自动扫描装配Bean

spring自动扫描机制

spring2.5为我们引入了组件自动扫描机制，它可以在classPath路径底下寻找标注了@Component、@Service、@Controller、@Repository注解的类，并把这些类纳入进spring容器中管理。它的作用和在xml文件中使用bean节点配置组件是一样的。

也就是要spring自动扫描机制只会查找指定类路径下包含@Component、@Service、@Controller、@Repository这四种注解的类。

要使用自动扫描机制，我们需要打开以下配置信息:

1、引入context命名空间 需要在xml配置文件中配置以下信息： 同上先引入context 命名空间，同时

2、在配置文件中添加context:component-scan标签

 

其中base-package为需要扫描的包(含子包)。

注:

1、在使用组件扫描元素时，AutowiredAnnotationBeanPostProcessor和CommonAnnotationBeanPostProcessor会隐式地被包括进来。 也就是说，连个组件都会被自动检测并织入 - 所有这一切都不需要在XML中提供任何bean配置元数据。也就是说如果使用了context:component-scan标签，就可以不需要再引入context:annotation-config标签

还允许定义过滤器将基包下的某些类纳入或排除。Spring支持以下4种类型的过滤方式：
过滤器类型 表达式范例 说明 
注解 org.example.SomeAnnotation 将所有使用SomeAnnotation注解的类过滤出来 
类名指定 org.example.SomeClass 过滤指定的类 
正则表达式 com\.kedacom\.spring\.annotation\.web\..* 通过正则表达式过滤一些类 
AspectJ表达式 org.example..*Service+ 通过AspectJ表达式过滤一些类 

以正则表达式为例，我列举一个应用实例：

Java代码 
 
    
 

        
                
        

值得注意的是配置项不但启用了对类包进行扫描以实施注释驱动Bean定义的功能，同时还启用了注释驱动自动注入的功能（即还隐式地在内部注册了AutowiredAnnotationBeanPostProcessor和CommonAnnotationBeanPostProcessor），因此当使用后，就可以将移除了。

六   常用注解

 

--定义Bean的注解

 

@Controller

@Controller("Bean的名称")

定义控制层Bean,如Action

 

@Service          

@Service("Bean的名称")

定义业务层Bean

 

@Repository   

@Repository("Bean的名称")

定义DAO层Bean

 

@Component  

定义Bean, 不好归类时使用.

 

--自动装配Bean （选用一种注解就可以）

@Autowired  (Srping提供的)

默认按类型匹配,自动装配(Srping提供的)，可以写在成员属性上,或写在setter方法上

 

@Autowired(required=true)  

一定要找到匹配的Bean，否则抛异常。 默认值就是true 

 

@Autowired

@Qualifier("bean的名字") 

按名称装配Bean,与@Autowired组合使用，解决按类型匹配找到多个Bean问题。

 

@Resource   JSR-250提供的

默认按名称装配,当找不到名称匹配的bean再按类型装配.

可以写在成员属性上,或写在setter方法上

可以通过@Resource(name="beanName") 指定被注入的bean的名称, 要是未指定name属性, 默认使用成员属性的变量名,一般不用写name属性.

@Resource(name="beanName")指定了name属性,按名称注入但没找到bean, 就不会再按类型装配了.

 

@Inject   是JSR-330提供的

按类型装配，功能比@Autowired少，没有使用的必要。

 

--定义Bean的作用域和生命过程

@Scope("prototype")

值有:singleton,prototype,session,request,session,globalSession

 

@PostConstruct 

相当于init-method,使用在方法上，当Bean初始化时执行。

 

@PreDestroy 

相当于destory-method，使用在方法上，当Bean销毁时执行。

 

--声明式事务

@Transactional

六   配置工厂Bean 

         通常由应用程序直接使用new创建新对象，为了将对象的创建与使用相分离，采用工厂模式，即应用程序将对象的创建与初始化交给工厂来完成。

       一般情况下，应用程序有自己的工厂对象来创建bean，如果将工厂对象交给Springle管理，那么Spring管理的就不是普通的bean，而是工厂Bean。调用getBean（）方法，Spring返回的不是直接创建的Bean的实例，而是由工厂创建的Bean实例。

一般在Spring中配置工廠Bean,有3中不同類型的工廠Bean的配置. 

1.静态工厂 創建具體Bean實例的是靜態方法 

import java.util.Random; 
public class Static FactoryBean{ 
public static
Integer createRandom() { 
return new
Integer(new Random().nextInt());
}
} 

    將其納入Spring容器來管理,需要通過factory-method指定静态方法名称，方法必须是static的，才能找到。

測試: 

public static void main(String[] args) {
XmlBeanFactory factory = new XmlBeanFactory(new
ClassPathResource("config.xml"));
System.out.println(factory.getBean("random").toString()); 
//StaticFactoryBean sfb =
(StaticFactoryBean)factory.getBean("random");
//System.out.println(sfb.createRandom().toString()); 

//調用getBean()時,返回隨機數.如果沒有指定factory-method,會返回StaticFactoryBean的實例,即返回工廠Bean的實例
} 

2.实例工厂  創建具體Bean實例的是實例,不是靜態方法 

import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date; 
public class InstanceFactoryBean { 
private String format = "yy-MM-dd HH:mm:ss"; 
public void setFormat(String format) {
this.format = format;
} public String createTime() {
return new SimpleDateFormat(format).format(new Date());
}
}

 配置文件需要配置兩個bean:第一個Bean和普通的Bean沒有區別,第二個bean定義如何通過工廠Bean獲取Bean, 需要指定工廠Bean的名稱和方法名稱 

測試: 

public static void main(String[] args) {
XmlBeanFactory factory = new XmlBeanFactory(new
ClassPathResource("config.xml"));
System.out.println(factory.getBean("currentTime"));
} 

3.實現FactoryBean接口 

public class PiFactoryBean implements FactoryBean { 
public Object getObject() throws Exception {
return new Double(3.14159265358979);
} public Class getObjectType() {
return Double.class;
} public boolean isSingleton() {
return true;
} } 

實現了FactoryBean接口的Bean,不再被視爲普通的Bean.Spring會自動檢測. 

 測試 

public static void main(String[] args) throws Exception {
XmlBeanFactory factory = new XmlBeanFactory(new
ClassPathResource("config.xml"));
System.out.println(factory.getBean("pi"));//返回PiFactoryBean
的工廠方法getObject返回的Double對象實例
//PiFactoryBean p =
(PiFactoryBean)factory.getBean("&pi");
//加"&"返回工廠Bean的實例.
//System.out.println(p.getObject());
}

参考：
     
      http://log-cd.iteye.com/blog/562056   使用AspectJ LTW(Load Time Weaving)--aop总体理解
      http://blog.csdn.net/hannover100/article/details/7882893
      http://tc.chinawin.net/it/softwaredev/article-24a4f.html
      http://www.cnblogs.com/yangy608/archive/2010/11/14/1876839.html