目录
一、AOP简介
1.1 什么是AOP?
1.2 AOP核心概念
至此AOP中的核心概念就已经介绍完了,总结下:
1.3 小结
二、AOP入门案例
2.1 需求分析
2.2 思路分析
2.3 环境准备
2.4 AOP实现步骤
知识点1:EnableAspectJAutoProxy
知识点2:Aspect
知识点3:Pointcut
知识点4:Before
三、AOP工作流程
3.1 AOP工作流程
3.2 AOP核心概念
本文会介绍AOP相关概念、AOP工作流程,带大家运用AOP相关知识完成对应的案例编写。
一、AOP简介
学到这里的小伙伴都应该知道Spring有两个核心概念,一个是IOC/DI,一个是AOP。
在这之前大家应该对IOC/DI进行了系统的学习,接下来要学习它的另一个核心内容,就是AOP。
对AOP,我们应该知道:AOP是不在该有代码的前提下对其进行增强。
所以下面对的内容,我们就主要围着这一句话展开。主要学习两方面的内容:AOP核心概念,AOP作用。
1.1 什么是AOP?
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
OOP(Object Oriented Programming)面向对象编程
我们都知道OOP是一种编程思想,那么AOP也是一种编程思想,编程思想主要的内容就是指导程序员该如何编写程序,所以它们两个是不同的编程范式。
1.2 AOP核心概念
为了能更好的理解AOP的相关概念,我们准备了一个环境,整个环境的内容我们暂时可以不用关注,最主要的类为:BookDaoImpl
@Repository
public class BookDaoImpl implements BookDao {
public void save() {
//记录程序当前执行执行(开始时间)
Long startTime = System.currentTimeMillis();
//业务执行万次
for (int i = 0;i<10000;i++) {
System.out.println("book dao save ...");
}
//记录程序当前执行时间(结束时间)
Long endTime = System.currentTimeMillis();
//计算时间差
Long totalTime = endTime-startTime;
//输出信息
System.out.println("执行万次消耗时间:" + totalTime + "ms");
}
public void update(){
System.out.println("book dao update ...");
}
public void delete(){
System.out.println("book dao delete ...");
}
public void select(){
System.out.println("book dao select ...");
}
}
代码的内容相信大家都能够读懂,对于save方法中有计算万次执行消耗的时间。
当在App类中从容器中获取bookDao对象后,分别执行其save,delete,update和select方法后会有如下的打印结果:
对于计算机万次执行消耗的时间只有save方法有,为什么delete和update方法也会有呢?
delete和update方法有,那什么select方法为什么又没有呢?
这个案例中其实就是用了Spring的AOP,在不改动原有设计(代码)的前提下,想给谁添加功能就给谁添加,这个也就是Spring的理念。
无入侵式
说了这么多Spring到底是如何实现的呢?
(1)前面一直在强调,Spring的AOP是对一个类的方法在不进行任何修改的前提下实现增强。对于上面的案例中BookServiceImpl中有save,update,delete和select方法,这些方法我们给起了一个名字叫【连接点】
(2)在BookServiceImpl的四个方法中,update和delete只有打印没有计算万次执行消耗时间,但是在运行的时候已经有该功能,那也就是说update和delete方法都已经被增强,所以对于需要增强的方法我们给起了一个名字叫【切入点】
(3)执行BookServiceImpl的update和delete方法的时候都被添加了一个计算万次执行消耗时间的功能,将这个功能抽取到一个方法中,换句话说就是存放共性功能的方法,我们给起了个名字叫【通知】
(4)通知是要增强的内容,会有多个,切入点是需要被增强的方法,也会有多个,那哪个切入点需要添加哪个通知,就需要提前将它们之间的关系描述清楚,那么对于通知和切入点之间的关系描述,我们给起了个名字叫【切面】
(5)通知是一个方法,方法不能独立存在需要被写在一个类中,这个类我们也给起了个名字叫【通知类】
至此AOP中的核心概念就已经介绍完了,总结下:
1、连接点(JoinPoint):程序执行过程中的任意位置,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
2、切入点(Pointcut):匹配连接点的式子
在SpringAOP中,一个切入点可以描述一个具体方法,也可也匹配多个方法
3、一个具体的方法:如com.itheima.dao包下的BookDao接口中的无形参无返回值的save方法
4、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
5、连接点范围要比切入点范围大,是切入点的方法也一定是连接点,但是是连接点的方法就不一定要被增强,所以可能不是切入点。
6、通知(Advice):在切入点处执行的操作,也就是共性功能
7、在SpringAOP中,功能最终以方法的形式呈现
8、通知类:定义通知的类
9、切面(Aspect):描述通知与切入点的对应关系。
1.3 小结
这一节中主要讲解了AOP的概念与作用,以及AOP中的核心概念,学完以后大家需要能说出:
1.什么是AOP?
2.AOP的作用是什么?
3.AOP中核心概念分别指的是什么?
4.连接点
5.切入点
6.通知
7.通知类
8.切面
二、AOP入门案例
2.1 需求分析
案例设定:测算接口执行效率,但是这个案例稍微复杂了一些,我们对其进行简化。
简化设定:在方法执行前输出当前系统时间。
对于Spring AOP的开发有两种方式,XML和注解,我们使用哪个呢?
我们使用AOP完成开发。
总结需求为:使用Spring AOP的注解方式完成在方法执行前的打印出当前系统时间。
2.2 思路分析
需求明确之后,具体该如何实现?有什么步骤?都需要先来分析。
1、导入坐标(pom.xml)
2、制作链接点(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)
2.3 环境准备
创建一个Maven项目
pom.xml添加Spring依赖
添加BookDao和BookDaoImpl类
public interface BookDao {
public void save();
public void update();
}
@Repository
public class BookDaoImpl implements BookDao {
public void save() {
System.out.println(System.currentTimeMillis());
System.out.println("book dao save ...");
}
public void update(){
System.out.println("book dao update ...");
}
}
创建Spring的配置类
@Configuration
@ComponentScan("com.itheima")
public class SpringConfig {
}
编写APP运行类
public class App {
public static void main(String[] args) {
ApplicationContext ctx = new AnnotationConfigApplicationContext(SpringConfig.class);
BookDao bookDao = ctx.getBean(BookDao.class);
bookDao.save();
}
}
最终创建好的项目结构如下:
1、目前打印save方法的时候,因为方法中有打印系统时间,所以运行的时候是可以看到系统时间
2、对于update方法来说,就没有该功能
3、我们要使用SpringAOP的方式在不改变update方法的前提下让其具有打印系统时间的功能。
2.4 AOP实现步骤
步骤1:添加依赖
pom.xml
1、因为spring-context中已经导入了spring-aop,所以不需要再单独导入spring-aop
2、导入AspectJ的jar包,AspectJ是AOP思想的一个具体实现,Spring有自己的AOP实现,但是相比于AspectJ来说比较麻烦,所以我们直接采用Spring整合ApsectJ的方式进行AOP开发。
步骤2:定义接口与实现类
环境准备的时候,BookDaoImpl已经准备好,不需要做任何修改
步骤3:定义通知类和通知
通知就是将共性功能抽取出来后形成的方法,共性功能指的就是当前系统时间的打印。
public class MyAdvice {
public void method(){
System.out.println(System.currentTimeMillis());
}
}
类名和方法名没有要求,可以任意。
步骤4:定义切入点
BookDaoImpl中有两个方法,分别是save和update,我们要增强的是update方法,该如何定义呢?
public class MyAdvice {
@Pointcut("execution(void com.itheima.dao.BookDao.update())")
private void pt(){}
public void method(){
System.out.println(System.currentTimeMillis());
}
}
说明:
1、切入点定义依托一个不具有实际意义的方法进行,即无参考数、无返回值、方法体无实际逻辑。
2、execution及后面编写的内容,后面会有章节专门去学习。
步骤5:制作切面
切面是用来描述通知和切入点之间的关系,如何进行关系的绑定?
public class MyAdvice {
@Pointcut("execution(void com.itheima.dao.BookDao.update())")
private void pt(){}
@Before("pt()")
public void method(){
System.out.println(System.currentTimeMillis());
}
}
绑定切入点与通知关系,并指定通知添加到原始连接点的具体执行【位置】
说明: @Before翻译过来是之前,也就是说通知会在切入点方法执行之前执行,除此之前还有其他四种类型,后面会讲。
步骤6:将通知类配给容器并标识其为切面类
@Component
@Aspect
public class MyAdvice {
@Pointcut("execution(void com.itheima.dao.BookDao.update())")
private void pt(){}
@Before("pt()")
public void method(){
System.out.println(System.currentTimeMillis());
}
}
步骤7:开启注解格式AOP功能
@Configuration
@ComponentScan("com.itheima")
@EnableAspectJAutoProxy
public class SpringConfig {
}
步骤8:运行程序
public class App {
public static void main(String[] args) {
ApplicationContext ctx = new AnnotationConfigApplicationContext(SpringConfig.class);
BookDao bookDao = ctx.getBean(BookDao.class);
bookDao.update();
}
}
看到在执行update方法之前打印了系统时间戳,说明对原始方法进行了增强,AOP编程成功。
AOP的入门案例已经完成,对于刚才案例的执行过程,我们就得来分析分析,这一节我们主要讲解两个知识点:AOP工作流程和AOP核心概念。其中核心概念是对前面核心概念的补充。
3.1 AOP工作流程
由于AOP是基于Spring容器管理的bean做的增强,所以整个工作过程需要从Spring加载bean说起:
流程1:Spring容器启动
1、容器启动就需要去加载bean,哪些类需要被加载呢?
2、需要被增强的类,如:BookServiceImpl
3、通知类,如:MyAdvice
4、注意此时bean对象还没有创建成功
流程2:读取所有切面配置中的切入点
上面这个例子中有两个切入点的配置,但是第一个ptx()并没有被使用,所以不会被读取。
流程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:
1、注意第1步在容器启动的时候,bean对象还没有被创建成功。
2、要被实例化bean对象的类中的方法和切入点进行匹配
3、匹配失败,创建原始对象,如UserDao
4、匹配失败说明不需要增强,直接调用原始对象的方法即可。
5、匹配成功,创建原始对象(目标对象)的代理对象,如:BookDao
6.1、匹配成功说明需要对其进行增强
6.2、对哪个类做增强,这个类对应的对象就叫做目标对象
6.3、因为要对目标对象进行功能增强,而采用的技术是动态代理,所以会为其创建一个代理对象
6.4、最终运行的是代理对象的方法,在该方法中会对原始方法进行功能增强
流程4:获取bean执行方法
* 获取的bean是原始对象时,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
验证容器中是否为代理对象
为了验证IOC容器中创建的对象和我们刚才所说的结论是否一致,首先先把结论理出来:
* 如果目标对象中的方法会被增强,那么容器中将存入的是目标对象的代理对象
* 如果目标对象中的方法不被增强,那么容器中将存入的是目标对象本身。
验证思路
1、要执行的方法,不被定义的切入点包含,即不要增强,打印当前类的getClass()方法。
2、要执行的方法,被定义的切入点包含 ,既要增强,打印出当前类的getClass()方法。
3、观察两次打印的结果
步骤1:修改App类,获取类的类型
public class App {
public static void main(String[] args) {
ApplicationContext ctx = new AnnotationConfigApplicationContext(SpringConfig.class);
BookDao bookDao = ctx.getBean(BookDao.class);
System.out.println(bookDao);
System.out.println(bookDao.getClass());
}
}
步骤2:修改MyAdvice类,不增强
因为定义的切入点中,被修改成update1,所以BookDao中的update方法在执行的时候,就不会被增强,
所以容器中的对象应该是目标对象本身。
@Component
@Aspect
public class MyAdvice {
@Pointcut("execution(void com.itheima.dao.BookDao.update1())")
private void pt(){}
@Before("pt()")
public void method(){
System.out.println(System.currentTimeMillis());
}
}
步骤3:运行程序
因为定义的切入点中,被修改成update,所以BookDao中的update方法在执行的时候,就会被增强,
所以容器中的对象应该是目标对象的代理对象
@Component
@Aspect
public class MyAdvice {
@Pointcut("execution(void com.itheima.dao.BookDao.update())")
private void pt(){}
@Before("pt()")
public void method(){
System.out.println(System.currentTimeMillis());
}
}
步骤5:运行程序
至此对于刚才的结论,我们就得到了验证,这块大家需要注意的是:
不能直接打印对象,从上面两次结果中可以看出,直接打印对象走的是对象的toString方法,不管是不是代理对象打印的结果都是一样的,原因是内部对toString方法进行了重写。
3.2 AOP核心概念
在上面介绍AOP的工作流程中,我们提到了两个核心概念,分别是:
1、目标对象(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
2、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
上面这两个概念比较抽象,简单来说:
目标对象就是要增强的类[如:BookServiceImpl类]对应的对象,也叫原始对象,不能说它不能运行,只能说它在运行的过程中对于要增强的内容是缺失的。
SpringAOP是在不改变原有设计(代码)的前提下对其进行增强的,它的底层采用的是代理模式实现的,所以要对原始对象进行增强,就需要对原始对象创建代理对象,在代理对象中的方法把通知[如:MyAdvice中的method方法]内容加进去,就实现了增强,这就是我们所说的代理(Proxy)。
小结
通过这一节中,我们需要掌握的内容有:
1、能说出AOP的工作流程
2、AOP的核心概念
3、目标对象、连接点、切入点
4、通知类、通知
5、切面
6、代理
7、SpringAOP的本质或者可以说底层实现是通过代理模式。