学习笔记——Spring框架——AOP

学习笔记——Spring框架

学习笔记——Spring框架——AOP

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一、AOP简介

1.1 介绍

AOP(Aspect Oriented Programming) 面向切面编程，通过预编译方式和运行期间动态代理实现程序功能的统一维护的一种技术。AOP是OOP的延续，是软件开发中的一个热点，也是Spring框架中的一个重要内容，是函数式编程的一种衍生范型。

利用AOP可以对业务逻辑的各个部分进行隔离，从而使得业务逻辑各部分之间的耦合度降低，提高程序的可重用性，同时提高了开发的效率。

作用：在不惊动原始设计的基础上为其进行功能增强。简单的说就是在不改变方法源代码的基础上对方法进行功能增强

Spring理念：无入侵式/无侵入式

1.2 核心概念

• 连接点（JoinPoint）：正在执行的方法，例如：update()、delete()、select()等都是连接点。
• 切入点（Pointcut）：进行功能增强了的方法，例如:update()、delete()方法，select()方法没有被增强所以不是切入点，但是是连接点。
  • 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.itheima.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
• 通知（Advice）：在切入点前后 执行的操作，也就是增强的共性功能
  • 在SpringAOP中，功能最终以方法的形式呈现
• 通知类：通知方法所在的类叫做通知类
• 切面（Aspect）：描述通知与切入点的对应关系，也就是哪些通知方法 对应 哪些切入点方法。

二、AOP工作流程

2.1 目标对象和代理对象

目标对象（Target）：被代理的对象，也叫原始对象，该对象中的方法没有任何功能增强。
代理对象（Proxy）：代理后生成的对象，由Spring帮我们创建代理对象。

2.2 AOP底层实现原理

AOP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，创建原始对象
   • 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

代理设计模式（动态代理）

三、AOP切入点表达式

3.1 切入点

切入点：需要增强的方法
切入点表达式：表达哪些方法需要增强

返回值类型 包名称，类名称，方法名称（参数）

3.2 简化书写

通配符：可以使用通配符描述切入点，快速描述。

目的：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com.xuexi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.xuexi.*.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的方法

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

• +：专用于匹配子类类型

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select *
• 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

四、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：在切入点方法执行之前执行
• 后置通知：在切入点方法执行之后执行，无论切入点方法内部是否出现异常，后置通知都会执行。
• 环绕通知：手动调用切入点方法并对其进行增强的通知方式。
• 返回后通知：在切入点方法执行之后执行，如果切入点方法内部出现异常将不会执行。
• 抛出异常后通知：在切入点方法执行之后执行，只有当切入点方法内部出现异常之后才执行。

4.1 前置通知

• 名称：@Before
• 类型：方法注解
• 位置：通知方法定义上方
• 作用：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
• 范例：

@Before("pt()")
public void before() {
    System.out.println("before advice ...");
}

4.2 后置通知

• 名称：@After
• 类型：方法注解
• 位置：通知方法定义上方
• 作用：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
• 范例：

@After("pt()")
public void after() {
    System.out.println("after advice ...");
}

4.3 返回后通知

• 名称：@AfterReturning
• 类型：方法注解
• 位置：通知方法定义上方
• 作用：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
• 范例：

@AfterReturning("pt()")
public void afterReturning() {
    System.out.println("afterReturning advice ...");
}

4.4 抛出异常后通知

• 名称：@AfterThrowing
• 类型：方法注解
• 位置：通知方法定义上方
• 作用：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
• 范例：

@AfterThrowing("pt()")
public void afterThrowing() {
    System.out.println("afterThrowing advice ...");
}

4.5 环绕通知

• 名称：@Around
• 类型：方法注解
• 位置：通知方法定义上方
• 作用：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
• 范例：：

@Around("pt()")
public Object around(ProceedingJoinPoint pjp) throws Throwable {
    try{
         //前置通知
         System.out.println("around before advice ...");          
   		 Object ret = pjp.proceed();  //目标方法的执行         
         //afterReturning通知
    }catch(){
         //异常通知             
    }finally{
        //后置通知
        System.out.println("around after advice ...");
    }    
    return ret;
}

环绕通知注意事项

1. 环绕通知方法形参必须是ProceedingJoinPoint，表示正在执行的连接点，使用该对象的proceed()方法表示对原始对象方法进行调用，返回值为原始对象方法的返回值。
2. 环绕通知方法的返回值建议写成Object类型，用于将原始对象方法的返回值进行返回，哪里使用代理对象就返回到哪里。

五、AOP入门

5.1 编码流程

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）

5.2 AOP入门案例实现

1 导入aop相关坐标

<dependencies>
    
    <dependency>
        <groupId>org.springframeworkgroupId>
        <artifactId>spring-contextartifactId>
        <version>5.2.10.RELEASEversion>
    dependency>
    
    <dependency>
        <groupId>org.aspectjgroupId>
        <artifactId>aspectjweaverartifactId>
        <version>1.9.4version>
    dependency>
dependencies>

2 定义dao接口与实现类

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 ...");
    }
}

3 定义通知类，制作通知方法

//通知类必须配置成Spring管理的bean
@Component
public class MyAdvice {
    public void method(){
        System.out.println(System.currentTimeMillis());
    }
}

4 定义切入点表达式、配置切面(绑定切入点与通知关系)

//通知类必须配置成Spring管理的bean
@Component
//设置当前类为切面类类
@Aspect
public class MyAdvice {
    //设置切入点，@Pointcut注解要求配置在方法上方
    @Pointcut("execution(void com.xuexi.dao.BookDao.update())")
    private void pt(){}

    //设置在切入点pt()的前面运行当前操作(前置通知)
    @Before("pt()")
    public void method(){
        System.out.println(System.currentTimeMillis());
    }
}

5 在配置类中进行Spring注解包扫描和开启AOP功能

@Configuration
@ComponentScan("com.xuexi")
//开启注解开发AOP功能
@EnableAspectJAutoProxy
public class SpringConfig {
}

@EnableAspectJAutoProxy

6 测试类和运行结果

public class App {
    public static void main(String[] args) {
        ApplicationContext ctx = new AnnotationConfigApplicationContext(SpringConfig.class);
        BookDao bookDao = ctx.getBean(BookDao.class);
        bookDao.update();
    }
}

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六、总结

1. 概念，作用，核心概念

• 概念：AOP(Aspect Oriented Programming) 面向切面编程，一种编程范式
• 作用：在不惊动原始设计的基础上为方法进行功能增强
• 核心概念
  • 代理（Proxy）：SpringAOP的核心本质是采用代理模式实现的
  • 连接点（JoinPoint）： 在SpringAOP中，理解为任意方法的执行
  • 切入点（Pointcut）：匹配连接点的式子，也是具有共性功能的方法描述
  • 通知（Advice）：若干个方法的共性功能，在切入点处执行，最终体现为一个方法
  • 切面（Aspect）：描述通知与切入点的对应关系
  • 目标对象（Target）：被代理的原始对象成为目标对象

2. 切入点表达式语法

• 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(* com.xuexi.service.*Service.*(..))    
  

• 切入点表达式描述通配符：

  • 作用：用于快速描述，范围描述
  • *：匹配任意符号（常用）
  • … ：匹配多个连续的任意符号（常用）
  • +：匹配子类类型

• 切入点表达式书写技巧

  1.按标准规范开发
  2.查询操作的返回值建议使用*匹配
  3.减少使用…的形式描述包
  4.对接口进行描述，使用*表示模块名，例如UserService的匹配描述为*Service
  5.方法名书写保留动词，例如get，使用*表示名词，例如getById匹配描述为getBy*
  6.参数根据实际情况灵活调整

3. 五种通知类型

• 前置通知
• 后置通知
• 环绕通知
  • 环绕通知依赖形参ProceedingJoinPoint才能实现对原始方法的调用
  • 环绕通知可以隔离原始方法的调用执行
  • 环绕通知返回值设置为Object类型
  • 环绕通知中可以对原始方法调用过程中出现的异常进行处理
• 返回后通知
• 抛出异常后通知