Spring AOP

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理解概念：

在 Spring AOP 中，有这几种概念通常令人晦涩难懂，但又必须理解，下面将用通俗易懂的方式介绍它们：

1. 切面（Aspect）：
           可以将切面理解为一个横切关注点的模块化单元。它是一个包含了一组横切关注点的类，它定义了在哪里和何时应该执行这些横切关注点。例如，日志记录、事务管理等都可以作为一个切面。

2. 切点（Pointcut）：
            切点就是在应用程序中定义的一个或多个特定的方法，它们被用来确定切面在何处使用。切点可以通过表达式或者正则表达式等方式来定义。例如，当方法名以"save"开头时，就可以作为一个切点。（后面介绍）

3. 连接点（Joinpoint）：
             连接点是在切面中可能触发切点的点。它代表了在程序执行过程中，切面可以插入的位置。例如，方法的调用、方法的执行、异常的抛出等都可以作为连接点。

4. 通知（Advice）：
             通知是切面在特定连接点上执行的动作。它定义了在切点处执行的代码逻辑。通知可以在连接点之前、之后或者环绕连接点执行。例如，前置通知在方法执行之前执行，后置通知在方法执行之后执行。

        可以通过一个简单的例子来说明这些概念：假设有一个日志切面，它在程序中的所有方法执行之前和之后记录日志。那么，切面就是这个日志切面，它定义了在何处和何时记录日志。切点就是指定了哪些方法需要被记录日志，例如所有的Service层方法。连接点就是这些方法的调用或执行的位置。通知就是在连接点之前或之后执行的记录日志的动作。

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实现 AOP 逻辑：

        下面将实现一个AOP的逻辑，主要功能为：当访问登录、注册等功能时，某些方法属于切点方法，有的不是切点方法，通过不同的通知方法，将需要进行验证的方法拦截下来，并观察执行的结果有何不同。

目标：学会切面、切点、连接点、通知的使用；

           理解AspectJ 支持的三种通配符，以及五类通知的执行逻辑；

           简单了解 AOP 实现原理；

1. 添加 Spring Boot AOP 依赖：

        注意：这里添加的一定是 boot 的 aop依赖，而不是 spring 的 aop 依赖；

	   org.springframework.boot
	   spring-boot-starter-web

2. 创建切面：

        创建切面需要引入 @Aspect 注解，以及容器相关五大类注解之一；

@Aspect 注解的作用：        

1. 用于标识一个类为切面类，Spring框架会将该类识别为一个切面，并根据其中的通知和切点等定义，自动将其织入到目标对象的方法中；
2. 定义切点和通知：切面类中可以定义切点和通知等相关内容，通过@Pointcut、@Before、@After等注解来实现。切点用于指定在哪些连接点上应用通知；

当前这个 UserAOP 类就作为一个切面类，在该切面内，将实现注册拦截规则，通知方法等功能；

3. 创建切点：

        在切面 UserAOP 中创建切点：

        切点用来定义拦截规则，写一个空方法，不实现，加上注解，实现在通知中，拦截规则精确到参数部分；

 说明：

• execution 表示执行；

• 这里 execution 里面的路径表示要拦截的是UserController类里所有的方法，如果要拦截具体的方法，就注明其方法名；

• *(..) 表示参数是什么：

  • 如果是 .. 表示动态参数，要拦截的方法传参是任意参数的；

  • 如果写作 *(int,String)  就表示拦截传参顺序为先 int 后 String 的方法；

• pointcut() 方法说明了后续只要调用这个方法，就要按照注解逻辑执行拦截操作；

关于这里具体参数的规则，将在下面 理解切点表达式的规则 中详细介绍。 

4. 创建通知：

        通知用来拦截下来具体要做什么，比如可以验证当前用户是否登录、验证身份信息是否正确、验证用户状态是否安全等等。就好比交警在路上拦下人，要检查一下驾驶证一样。

通知的类型有五种：

1. 前置通知（@Before）：在目标方法执行之前执行的通知。可以在前置通知中进行一些准备工作，例如参数校验、权限验证等。

2. 后置通知（@After）：在目标方法执行之后执行的通知。无论目标方法是否抛出异常，后置通知都会执行。可以在后置通知中进行一些清理工作，例如释放资源、记录日志等。

3. 返回通知（@AfterReturning）：在目标方法正常返回后执行的通知。可以获取目标方法的返回值，并对返回值进行处理或记录。

4. 异常通知（@AfterThrowing）：在目标方法抛出异常后执行的通知。可以捕获目标方法抛出的异常，并进行相应的处理，例如发送告警、记录日志等。

5. 环绕通知（@Around）：在目标方法执行前后都执行的通知。可以完全控制目标方法的执行过程，包括是否调用目标方法、修改参数、修改返回值等。

        这五种通知类型可以根据需要选择使用，用于在目标方法的不同阶段执行相应的操作。可以根据具体的业务需求，选择合适的通知类型来实现横切关注点的功能。

下面我们按照：前置通知 —— 后置通知 —— 环绕通知 —— 返回通知 —— 异常通知 的顺序，验证它们各自的逻辑，以及相互的关系。

（1）继续在刚才 UserAOP 切面中添加一个前置通知：

        前置方法使用 @Before 注解，注解里注明切点方法；

5. 创建连接点：

        因为连接点是会触发拦截规则的，也就是触发切点方法，因此根据先前设定好的要拦截的方法，添加一个类 UserController，这个类中的所有方法都将被拦截到：

 显而易见，该类中有两个方法：sayHi() 和 login() 都作为连接点；

另外我们在创建一个非连接点，用于对比验证：

添加一个类 ArticleController，也实现一个方法 sayHi() ：

执行：

        到此，就可以执行对比结果了：

 这里要提醒的是，由于本篇只是介绍和了解AOP思想及执行逻辑，所以通知方法中不涉及到具体的业务功能，只是一个简单的日志看一下它是如何执行的。

演示后置通知：

        继续在切面类 UserAOP 中添加一个后置通知，使用 @After() 注解：

 如下图：由于此时前置通知和后置通知都存在，所以会按照：【前置通知 —— 目标方法 —— 后置通知】 的顺序走一遍：

演示环绕通知：

        使用环绕通知，可以在目标方法执行之前和之后都执行自定义的逻辑

1. 在环绕通知方法中，通过ProceedingJoinPoint 来给环绕通知方法传入目标方法本身。

2. 可以使用 proceed() 方法来调用目标方法，也可以选择不调用，从而实现拦截目标方法的效果。

3. 在调用 proceed() 方法之后，可以获取目标方法的返回值，并进行相应的处理或记录。

4. 如果目标方法抛出异常，环绕通知方法可以捕获并进行相应的处理，例如发送告警、记录日志等。

        继续在切面类 UserAOP 中添加一个环绕通知方法，使用 @Around 注解： 

此时，前置通知、后置通知、环绕通知三者同时存在的情况下，看如何执行的：

按照：开始环绕通知 —— 前置通知 ——  目标方法 —— 后置通知 —— 结束环绕通知 的顺序执行

 如果去掉前置通知合成后置通知，只有环绕通知的情况下：

 

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理解切点表达式的规则

        在上面环节中，有一个环节是创建切点，它在定义拦截规则时，execution 后面的参数是一个长表达式，这里就会展开介绍。

        切点表达式由切点函数组成，execution、within、this、target、args等，其中execution()是最常用的切点函数，用来匹配方法，语法为：

execution(<修饰符><返回类型><包.类.方法(参数)><异常>)

  修饰符和异常一般可以省略：

 AspectJ 支持的三种通配符：

 * ：匹配任意字符，只匹配⼀个元素（包，类，或方法，方法参数）；

 .. ：匹配任意字符，可以匹配多个元素 ，在表示类时，必须和 * 联合使用；

 + ：表示按照类型匹配指定类的所有子类（包括自身），必须跟在类名后面，如 com.cad.Car+ ,表示继承该类的 所有子类包括本身；

下面用具体例子分析：

• execution(* com.cad.demo.User.*(..)) ：匹配 User 类里的所有方法。
• execution(* com.cad.demo.User+.*(..)) ：匹配该类的子类包括该类的所有方法。
• execution(* com.cad.*.*(..)) ：匹配 com.cad 包下的所有类的所有方法。
• execution(* com.cad..*.*(..)) ：匹配 com.cad 包下、子孙包下所有类的所有方法。
• execution(* addUser(String, int)) ：匹配 addUser 方法，且第⼀个参数类型是 String，第⼆个 参数类型是 int。

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Spring AOP 的实现原理：

Spring AOP的实现原理可以用一个生活中的例子来解释： 

假设你是一个家庭主妇，每天要做很多家务，比如做饭、洗衣服、打扫卫生等。但是你发现每次做饭的时候，都需要先洗菜、切菜、炒菜等一系列的操作，这些操作其实是和每一顿饭都有关系的，而不仅仅是某一顿饭。

于是你决定引入一个帮手来帮你处理这些和做饭相关的操作，这个帮手就是Spring AOP。它的实现原理就是在你做饭的过程中，帮你自动完成洗菜、切菜、炒菜等操作，而不需要你每次都亲自去做。

通过引入帮手，你不仅解放了自己的双手，还能更专注于做好饭菜本身。同样地，Spring AOP通过动态生成代理对象，在目标方法执行前、执行后或抛出异常时，自动插入相应的通知，帮助开发者更专注于业务逻辑的实现，而不需要关心横切关注点的处理。

具体来说，Spring AOP实现原理包括以下几个步骤：

1. 定义切面：通过编写切面类，使用注解或XML配置来定义通知和切点表达式。

2. 创建代理对象：当Spring容器启动时，会扫描并解析切面类，根据切面类中的通知和切点表达式，动态生成代理对象。

3. 代理对象的生成方式有两种：

   • 基于JDK动态代理：如果目标对象实现了接口（因为JDK动态代理是基于接口的代理方式，使用目标对象至少要实现一个接口，这个接口可以是自定义的接口，也可以是Spring提供的AOP相关接口），Spring AOP会使用JDK动态代理来生成代理对象。在运行时，通过实现InvocationHandler接口，通过反射，将目标对象的方法调用委托给通知对象。

   • 基于CGLIB动态代理：如果目标对象没有实现接口，Spring AOP会使用CGLIB动态代理来生成代理对象。在运行时，通过继承目标对象的子类，并重写其方法，将方法调用委托给通知对象。

4. 代理对象的应用：当目标对象的方法被调用时，代理对象会拦截方法调用，并根据切点表达式判断是否应用通知。如果切点表达式匹配成功，则会在目标方法执行前、执行后或抛出异常时，调用相应的通知方法。

总之，Spring AOP的实现原理是基于动态代理的方式。通过动态生成代理对象，并在目标方法调用时拦截并应用通知，实现对目标对象的增强。这种方式使得开发人员可以将横切关注点与业务逻辑分离，提高了代码的可维护性和可重用性。