[Spring] AOP面向切面编程

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AOP介绍

OOP(Object Oriented Programming)面向对象编程,是一种编程思想,同样的AOP也是

AOP(Aspect Oriented Programming)面向切面编程，一种编程范式，指导开发者如何组织程序结构

AOP作用：在不惊动原始设计的基础上为其进行功能增强

Spring理念：无入侵式/无侵入式

什么时候会出现面向切面编程的需求？

按照软件重构的思想，如果多个类中出现重复的代码，就应该考虑定义一个共同的抽象类，将这些共同的代码提取到抽象类中，比如Teacher,Student都有username，那么就可以把username及相关的get、set方法抽取到SysUser中，这种情况称为纵向抽取。

给所有的类方法添加性能检测，事务控制，该怎么抽取？

PerformanceMonitor TransactionManager AOP就是希望将这些分散在各个业务逻辑代码中的相同代码，通过横向切割的方式抽取到一个独立的模块中，让业务逻辑类依然保存最初的单纯。

AOP术语 

• 连接点（JoinPoint）：程序执行过程中的任意位置，如某个方法调用前，调用后，方法抛出异常后，这些代码中的特定点称为连接点。简单来说，就是在哪加入你的逻辑增强，粒度为执行方法、抛出异常、设置变量等，在SpringAOP中，理解为方法的执行
• 切入点（Pointcut）：匹配连接点的式子，在SpringAOP中，一个切入点可以只描述一个具体方法，也可以匹配多个方法，一个具体方法：com.moming.dao包下的BookDao接口中的无形参无返回值的save方法，匹配多个方法：所有的save方法，所有的get开头的方法，所有以Dao结尾的接口中的任意方法，所有带有一个参数的方法. 切点用于来限定SpringAOP启动的范围，通常我们采用表达式的方式来设置，所以关键词是范围
• 通知(或业务增强)（Advice）：在切入点处执行的操作，也就是共性功能，在SpringAOP中，功能最终以方法的形式呈现. 通知(或业务增强)是直译过来的结果， 对照代码就是拦截器定义的相关方法，通知分为如下几种

  • 前置通知(before):在执行业务代码前做些操作，以在方法中传入JoinPoint对象，用来获得切点信息

    后置通知(after):在执行业务代码后做些操作，无论是否发生异常，它都会执行

    异常通知（afterThrowing）:在执行业务代码后出现异常，需要做的操作，比如回滚事务

    返回通知(afterReturning):在执行业务代码后无异常，会执行的操作

    环绕通知(around):在建议方法调用之前和之后，执行通知。

• 通知类：定义通知的类
• 目标对象（Target）:需要被加强的业务对象

• 织入（Weaving）:织入就是将通知(增强)添加到对目标类具体连接点上的过程。

• 代理类（Proxy）:一个类被AOP织入增强后，就产生了一个代理类。

• 切面（Aspect）：描述通知与切入点的对应关系，切面由切点和通知(增强)组成，它既包括了横切逻辑的定义，也包括了连接点的定义，SpringAOP就是将切面所定义的横切逻辑织入到切面所制定的连接点中。

AOP入门案例(注解)

案例设定：测定接口执行效率

简化设定：在接口执行前输出当前系统时间

开发模式：XML or  注解

思路分析：

1. 导入坐标(pom.xml)
2. 制作连接点方法(原始操作,Dao接口与实现类)
3. 制作共性功能(通知类与通知)
4. 定义切入点
5. 绑定切入点与通知关系(切面)

导入坐标

    
            org.springframework
            spring-context
            5.2.10.RELEASE
        
        
            org.aspectj
            aspectjweaver
            1.9.4
        

制作连接点方法(原始操作,Dao接口与实现类)

定义dao接口与实现类

​

运行结果

book dao update...

定义通知类MyAdvice

以打印当前时间戳的输出语句作为共性功能抽出来

定义切入点

绑定切入点与通知关系(切面),并指定通知添加到原始连接点的具体执行位置

定义通知类受Spring容器管理，并定义当前类为切面类

​

说明：切入点定义依托一个不具有实际意义的方法进行，即无参数，无返回值，方法体无实际逻辑

开启Spring对AOP注解驱动支持

​ 运行结果

1664504545706
book dao update...

可以看到在原来的update方法输出之前,通过AOP多了一句输出语句,且没有对源码进行改动

AOP执行流程

SpringAOP的本质就是代理模式

SpringAOP工作流程:

    1.Spring容器启动

   2.读取所有切面配置中的切入点

   3.初始化bean，判定bean对应的类中的方法是否匹配到任意切入点 

• 匹配失败，创建对象
• 匹配成功，创建原始对象（目标对象）的代理对象 

    4.获取bean执行方法

• 获取bean，调用方法并执行，完成操作
• 获取的bean是代理对象时，根据代理对象的运行模式运行原始方法与增强的内容，完成操作 

总结就是如果定义的切入点能和造bean的类匹配上对应的方法,那么就造代理对象,否则的化就造原始对象

SpringAOP的核心概念

目标对象(原始对象)（Target）：原始功能去掉共性功能对应的类产生的对象，这种对象是无法直接完成最终工作的

代理（Proxy）：目标对象无法直接完成工作，需要对其进行功能回填，通过原始对象的代理对象实现

AOP切入点表达式

切入点：要进行增强的方法

切入点表达式：要进行增强的方法的描述方式

  

描述方式一：执行com.moming.dao包下的BookDao接口中的无参数update方法

execution(void com.moming.dao.BookDao.update())

描述方式二：执行com.moming.dao.impl包下的BookDaoImpl类中的无参数update方法

execution(void com.moming.dao.impl.BookDaoImpl.update())

切入点表达式标准格式：动作关键字（访问修饰符  返回值  包名.类/接口名.方法名（参数）异常名）

execution（public User com.moming.service.UserService.findById（int））

• 动作关键字：描述切入点的行为动作，例如execution表示执行到指定切入点
• 访问修饰符：public，private等，可以省略
• 返回值
• 包名 类/接口名
• 方法名
• 参数
• 异常名：方法定义中抛出指定异常，可以省略

可以使用通配符描述切入点，快速描述

* ：单个独立的任意符号，可以独立出现，也可以作为前缀或者后缀的匹配符出现

• 匹配任意返回值类型，com.moming包下的任意包中的UserService类或接口中所有find开头的带有一个参数的方法

execution（public * com.moming.*.UserService.find*（*））

.. ：多个连续的任意符号，可以独立出现，常用于简化包名与参数的书写

• 匹配com包下的任意包中的UserService类或接口中所有名称为findById带任意参数的方法

execution（public User com..UserService.findById（..））

+：专用于匹配子类类型

• 任意返回值 任意包下的以Service结尾的类或接口的子类的带任意参数的任意方法
• 也就是任意业务层接口的任意方法

execution(* *..*Service+.*(..))

书写技巧

• 所有代码按照标准规范开发，否则以下技巧全部失效
• 描述切入点通常描述接口，而不描述实现类
• 访问控制修饰符针对接口开发均采用public描述（可省略访问控制修饰符描述）
• 返回值类型对于增删改类使用精准类型加速匹配，对于查询类使用*通配快速描述
• 包名书写尽量不使用..匹配，效率过低，常用*做单个包描述匹配，或精准匹配
• 接口名/类名书写名称与模块相关的采用*匹配，例如UserService书写成*Service，绑定业务层接口名
• 方法名书写以动词进行精准匹配，名词采用*匹配，例如getById书写成getBy*,selectAll书写成selectAll
• 参数规则较为复杂，根据业务方法灵活调整
• 通常不使用异常作为匹配规则

一个通知方法引用多个切入点表达式的方法(使用||)

AOP通知类型

AOP通知描述了抽取的共性功能，根据共性功能抽取的位置不同，最终运行代码时要将其加入到合理的位置

AOP通知共分为5种类型

• 前置通知
• 后置通知
• 环绕通知
• 返回后通知
• 抛出异常后通知

@Before前置通知

设置当前通知方法与切入点之间的绑定关系，当前通知方法在原始切入点方法前运行

@After后置通知

设置当前通知方法与切入点之间的绑定关系，当前通知方法在原始切入点方法后运行

@Around环绕通知

设置当前通知方法与切入点之间的绑定关系，当前通知方法在原始切入点方法前后运行

@AfterReturning返回后通知

设置当前通知方法与切入点之间的绑定关系，当前通知方法在原始切入点方法正常执行完毕后运行

@AfterThrowing抛出异常后通知

设置当前通知方法与切入点之间的绑定关系，当前通知方法在原始切入点方法运行抛出异常后执行

@Around注意事项

1. 环绕通知必须依赖形参ProceedingJoinPoint才能实现对原始方法的调用，进而实现原始方法调用前后同时添加通知
2. 通知中如果未使用ProceedingJoinPoint对原始方法进行调用将跳过原始方法的执行
3. 对原始方法的调用可以不接收返回值，通知方法设置成void即可，如果接收返回值，必须设定为Object类型
4. 原始方法的返回值如果是void类型，通知方法的返回值类型可以设置成void，也可以设置成Object
5. 由于无法预知原始方法运行后是否会抛出异常，因此环绕通知方法必须抛出Throwable对象

示例

当程序正常时

 当程序异常时

 环绕中获取执行类型名及方法名

AOP切入点数据获取

获取切入点方法的参数

• JoinPoint：适用于前置、后置、返回后、抛出异常后通知
• ProceedJointPoint：适用于环绕通知

获取切入点方法返回值

• 返回后通知
• 环绕通知

获取切入点方法运行异常信息

• 抛出异常后通知
• 环绕通知

环境搭建

 AOP通知获取参数数据

JoinPoint对象描述了连接点方法的运行状态，可以获取到原始方法的调用参数

ProceedJointPoint是JoinPoint的子类

 AOP通知获取返回值数据

环绕通知中可以手工书写对原始方法的调用，得到的结果即为原始方法的返回值

返回后通知可以通过returning将原始方法返回值装的通知方法的形参变量里,从而获取返回值

注意如果参数中有JoinPoint,必须放在前面,否则会报错

AOP通知获取异常数据

环绕通知获取异常数据,接收运行时抛出的异常对象

抛出异常后通知可以获取切入点方法中出现的异常信息，使用形参可以接收对应的异常对象