Spring学习（四）搞定切面（AOP）

Spring

导语：

面向切面编程（AOP） 所要解决的问题是把横切关注点与业务逻辑相分离。
DI有助于应用对象之间的解耦， 而AOP可以实现横切关注点与它们所影响的对象之间的解耦。

日志是应用切面的常见范例，除此之外，切面还适用声明式事务、 安全和缓存。
主要内容：

• 面向切面编程的基本原理
• 通过POJO创建切面
• 使用@AspectJ注解
• 为AspectJ切面注入依赖

一、面向切面编程的基本原理

横切关注点可以被模块化为特殊的类，这些类被称为切面（aspect） 。

1. AOP术语
   通知包含了需要用于多个应用对象的横切行为； 连接点是程序执行过程中能够应用通知的所有点； 切点定义了通知被应用的具体位置（在哪些连接点） 。 其中关键的概念是切点定义了哪些连接点会得到通知。

• 通知（Advice）
  在AOP术语中，切面的工作被称为通知。通知定义了切面是什么以及何时使用。
  Spring切面可以应用5种类型的通知：

  前置通知（Before） ： 在目标方法被调用之前调用通知功能；
  后置通知（After） ： 在目标方法完成之后调用通知， 此时不会关心方法的输出是什么；
  返回通知（After-returning） ： 在目标方法成功执行之后调用通知；
  异常通知（After-throwing） ： 在目标方法抛出异常后调用通知；
  环绕通知（Around） ： 通知包裹了被通知的方法， 在被通知的方法调用之前和调用之后执行自定义的行为。

• 连接点（Join point）（被切的类上的点）
  连接点是在应用执行过程中能够插入切面的一个点。这个点可以是调用方法时、 抛出异常时、 甚至修改一个字段时。切面代码可以利用这些点插入到应用的正常流程之中， 并添加新的行为。
• 切点（Poincut）（在切面上定义要切的类）
  切点有助于缩小切面所通知的连接点的范围。
• 切面（Aspect）
  切面是通知和切点的结合。 通知和切点共同定义了切面的全部内容——它是什么， 在何时和何处完成其功能。
• 引入（Introduction）
  引入允许我们向现有的类添加新方法或属性。
• 织入（Weaving）
  织入是把切面应用到目标对象并创建新的代理对象的过程。

  在目标对象的生命周期里有多个点可以进行织入：
  编译期： 切面在目标类编译时被织入。 这种方式需要特殊的编译器。 AspectJ的织入编译器就是以这种方式织入切面的。
  类加载期： 切面在目标类加载到JVM时被织入。 这种方式需要特殊的类加载器（ClassLoader） ，它可以在目标类被引入应用之前增强该目标类的字节码。AspectJ 5的加载时织入 （load-timeweaving， LTW） 就支持以这种方式织入切面。
  运行期：切面在应用运行的某个时刻被织入。 一般情况下，在织入切面时， AOP容器会为目标对象动 态地创建一个代理对象。Spring AOP就是以这种方式织入切面的。

2. Spring对AOP的支持
   创建切点来定义切面所织入的连接点是AOP框架的基本功能，而在SpringAOP中，spring提供了4种类型的AOP支持：

• 基于代理的经典Spring AOP
• 纯POJO切面
• @AspectJ注解驱动的切面
• 注入式AspectJ切面（适用于Spring各版本）
  前三种都是Spring AOP实现的变体， Spring AOP构建在动态代理基础之上， 因此， Spring对AOP的支持局限于方法拦截。

Spring AOP框架的一些关键知识:

• Spring通知是Java编写的
• Spring在运行时通知对象
• Spring只支持方法级别的连接点

二、通过切点来选择连接点

---

切点指示器

SpringAOP中，execution指示器是我们在编写切点定义时最主要使用的指示器。

1. 编写切点
   要想编写切点，必须先创建一个“被切”的类，也叫主题：

public interface Performance {
    public void perform();
}

Performance可以代表任何类型的现场表演， 如舞台剧、 电影或音乐会。 假设我们想编写Performance的perform()方法触发的通知。

我们使用execution()指示器选择Performance的perform()方法。 方法表达式以“*”号开始， 表明了我们不关心方法返回值的类型。 然后， 我们指定了全限定类名和方法名。 对于方法参数列表， 我
们使用两个点号（..） 表明切点要选择任意的perform()方法， 无论该方法的入参是什么。

切点表达式

现在假设我们需要配置的切点仅匹配concert包。 在此场景下， 可以使用within()指示器来限制匹配， 如图所示：

within()指示器

因为“&”在XML中有特殊含义， 所以在Spring的XML配置里面描述切点时， 我们可以使用and来代替“&&”。 同样， or和not可以分别用来代替“||”和“!”。

• 在切点中选择bean
  Spring还引入了一个新的bean()指示器， 它允许我们在切点表达式中使用bean的ID来标识bean。 bean()使用bean ID或bean名称作为参数来限制切点只匹配特定的bean。

  //在执行Performance的perform()方法时应用通知， 但限定bean的ID为woodstock:
  execution(* concert.Performance.perform()) and bean('woodstock')
  //使用非操作为除了特定ID以外的其他bean应用通知：
  execution(* concert.Performance.perform()) and !bean('woodstock')
  

三、使用注解创建切面

1. 定义切面

//以下是一个切面：
@Aspect
public class Audience {
      //先使用 @Pointcut在performance()方法上添加 @Pointcut注解，其值是一个切点表达式。
  @Pointcut("execution(** aopdemo.Performance.perform(..))")
  public void performance() {}
  //使用环绕通知实现Audience切面
  @Around("performance()")
  public void watchPerformance(ProceedingJoinPoint jp) {
      try {
          System.out.println("观众1");
          //System.out.println("开场前通知");
          //System.out.println("入座");
          jp.proceed();
          System.out.println("观众1鼓掌");
      } catch (Throwable e) {
          System.out.println("发生演出事故了。。。");
      }
  }
}

• performance()方法的实际内容并不重要， 在这里它实际上应该是空的。 其实该方法本身只是一个标识， 供 @Pointcut注解依附。
• 环绕通知是最为强大的通知类型。 它能够让你所编写的逻辑将被通知的目标方法完全包装起来。实际上就像在一个通知方法中同时编写前置通知和后置通知。

2. 启用自动代理功能

• JavaConfig中启用AspectJ注解的自动代理

@Configuration
@EnableAspectJAutoProxy
public class PerformanceConfig {
    
    @Bean
    public Performance getPer() {
        return new NCYanChu();
    }
    
    @Bean
    public Audience audience() {
        return new Audience();
    }
    
    @Bean
    public Audience2 audience2() {
        return new Audience2();
    }
}

• 在XML中， 通过Spring的aop命名空间启用AspectJ自动代理

  
  
  

  xml启动aop代理

3. 处理通知中的参数

//切面所通知的方法有参数
@Pointcut("execution(**aopdemo.Performance.perform(String))&&args(programName)")
public void performance(String programName) {}
@Around("performance(programName)")
public void watchPerformance(ProceedingJoinPoint jp,String programName) {
        try {
            System.out.println("观众2");
            //System.out.println("开场前通知");
            //System.out.println("入座");
            jp.proceed();
            System.out.println("表演者："+programName);
            System.out.println("观众2鼓掌");
        } catch (Throwable e) {
            System.out.println("发生演出事故了。。。");
        }
    }

4.通过注解引入新功能

@Aspect
public class Audience3 {
    @DeclareParents(value="aopdemo.Performance+",defaultImpl=DefaultEncoreable.class)
    public static Encoreable encoreable;
}

@DeclareParents注解由三部分组成：

• value属性指定了哪种类型的bean要引入该接口。 在本例中， 也就是所有实现Performance的类型。 （标记符后面的加号表示是Performance的所有子类型， 而不是Performance本身。 ）
• defaultImpl属性指定了为引入功能提供实现的类。 在这里，我们指定的是DefaultEncoreable提供实现。
• @DeclareParents注解所标注的静态属性指明了要引入了接
  口。 在这里， 我们所引入的是Encoreable接口。

四、在XML中声明切面

如果需要声明切面， 但是又不能为通知类添加注解的时候， 那么就必须转向XML配置了。
优点：Spring的AOP配置元素能够以非侵入性的方式声明切面

AOP配置元素                              用 途
                           定义AOP通知器
                             定义AOP后置通知（不管被通知的方法是否执行成功）
                   定义AOP返回通知
                    定义AOP异常通知
                            定义AOP环绕通知
                            定义一个切面
                 启用 @AspectJ注解驱动的切面
                            定义一个AOP前置通知
                            顶层的AOP配置元素。 大多数的元素必须包含在元素内
                   以透明的方式为被通知的对象引入额外的接口
                          定义一个切点

五、注入AspectJ切面

切面很可能依赖其他类来完成它们的工作。如果在执行通知时， 切面依赖于一个或多个类，我们可以在切面内部实例化这些协作的对象。 但更好的方式是， 我们可以借助Spring的依赖注入把bean装配进AspectJ切面中。

1. 定义切面：

• java类定义

package aopdemo;
@Aspect                                   
public class CriticAspect { //这里也可以使用package aopdemo;
                                           //无@Aspect注解
                                           public aspect CriticAspect{}
    public CriticAspect() {}
    public static CriticAspect aspectOf() {
        return new CriticAspect();
    }
    @Pointcut ("execution(* perform(..))")
    public void performance() {}
    @AfterReturning("performance()")
    public void perFinish() {
        System.out.println(123);
        System.out.println(criticismEngine.getCriticism());
    }
//  Pointcut performance()  "execution(* perform(..))";
    private CriticismEngine criticismEngine;
    public void setCriticismEngine(CriticismEngine criticismEngine) {
        this.criticismEngine = criticismEngine;
    }
    public CriticismEngine getCriticismEngine() {
        return criticismEngine;
    }   
}

• xml配置定义：

    
        
            
                1
                2
                3
            
        
    
    
        
    
    
    
 //其中aspectOf方法是CriticAspect类中生成CriticAspect实例的静态工厂方法：
 public static CriticAspect aspectOf() {
    return new CriticAspect();
}