Spring-Aop面向切面编程&JDK动态代理&CGLIB动态代理
AOP
传统OOP开发思路
- 三层架构
AOP开发思想
- 将共性功能抽取
将大部分共性功能代码抽取后我们会发现真正的功能代码会非常的简洁,我们只要将开发中的共性功能代码抽取出来,需要它时,自动填充出来呢? 让我们一起认识一下AOP吧.
AOP概念
- AOP(Aspect Oriented Programing)面向切面编程，一种编程范式，隶属于软工范畴，指导开发者如
何组织程序结构 - AOP弥补了OOP的不足，基于OOP基础之上进行横向开发
- OOP规定程序开发以类为主体模型，一切围绕对象进行，完成某个任务先构建模型
- AOP程序开发主要关注基于OOP开发中的共性功能，一切围绕共性功能进行，完成某个任务先
构建可能遇到的所有共性功能（当所有功能都开发出来也就没有共性与非共性之分）
- “AOP联盟” :AOP联盟是美国一个开发者联盟,不属于任何公司
AOP作用
- 伴随着AOP时代的降临，可以从各个行业的标准化、规范化开始入手，一步一步将所有共性功能逐一开
发完毕，最终以功能组合来完成个别业务模块乃至整体业务系统的开发 - 目标：将软件开发由手工制作走向半自动化/全自动化阶段，实现“插拔式组件体系结构”搭建
AOP优势
- 提高代码的可重用性
- 业务代码编码更简洁
- 业务代码维护更高效
- 业务功能扩展更便捷
AOP入门案例
AOP相关概念
- Joinpoint(连接点)：就是方法
- Pointcut(切入点)：就是挖掉共性功能的方法
- Advice(通知)：就是共性功能，最终以一个方法的形式呈现
- Aspect(切面)：就是共性功能与挖的位置的对应关系
- Target(目标对象)：就是挖掉功能的方法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
- Weaving(织入)：就是将挖掉的功能回填的动态过程
- Proxy(代理)：目标对象无法直接完成工作，需要对其进行功能回填，通过创建原始对象的代理对象实现
- Introduction(引入/引介) ：就是对原始对象无中生有的添加成员变量或成员方法
AOP开发过程
- 开发阶段(开发者完成)
- 正常的制作程序
- 将非共性功能开发到对应的目标对象类中，并制作成切入点方法
- 将共性功能独立开发出来，制作成通知
- 在配置文件中，声明切入点
- 在配置文件中，声明切入点与通知间的关系（含通知类型），即切面
- 运行阶段(AOP完成)
- Spring容器加载配置文件，监控所有配置的切入点方法的执行
- 当监控到切入点方法被运行，使用代理机制，动态创建目标对象的代理对象，根据通知类别，在代理对象的对应位置将通知对应的功能织入，完成完整的代码逻辑并运行
入门案例制作分析
- 导入相关依赖
org.aspectj
aspectjweaver
1.9.4
-
确认要抽取的功能，并将其制作成方法保存到专用的类中，删除原始业务中对应的功能
-
将所有进行AOP操作的资源加载到IoC容器中
-
使用配置的方式描述被抽取功能的位置，并描述被抽取功能与对应位置的关系
AOP配置(xml)
AspectJ
- Aspect（切面）用于描述切入点与通知间的关系，是AOP编程中的一个概念
- AspectJ是基于java语言对Aspect的实现
AOP配置一
- 名称: aop:config
- 类型：标签
- 归属：beans标签
- 作用：设置AOP
- 格式：
<aop:config>……aop:config>
<aop:config>……aop:config>
- 说明：一个beans标签中可以配置多个aop:config标签
AOP配置二
- 名称：aop:aspect
- 类型：标签
- 归属：aop:config标签
- 作用：设置具体的AOP通知对应的切入点
- 格式：
<aop:config>
<aop:aspect ref="beanId">……aop:aspect>
<aop:aspect ref="beanId">……aop:aspect>
aop:config
- 说明：一个aop:config标签中可以配置多个aop:aspect标签
- 基本属性：
- ref ：通知所在的bean的id
AOP配置三
- 名称：aop:pointcut
- 类型：标签
- 归属：aop:config标签、aop:aspect标签
- 作用：设置切入点
- 格式：
<aop:config>
<aop:pointcut id="pointcutId" expression="……"/>
<aop:aspect>
<aop:pointcut id="pointcutId" expression="……"/>
aop:aspect>
aop:config
- 说明：一个aop:config标签中可以配置多个aop:pointcut标签，且该标签可以配置在aop:aspect标签内
- 基本属性：
- id ：识别切入点的名称
- expression ：切入点表达式
切入点
- 切入点描述的是某个方法
- 切入点表达式是一个快速匹配方法描述的通配格式，类似于正则表达式
切入点表达式的组成
切入点表达式——关键字
⚫ execution ：匹配执行指定方法
⚫ args ：匹配带有指定参数类型的方法
⚫ within ：……
⚫ this ：……
⚫ target ：……
⚫ @within ：……
⚫ @target ：……
⚫ @args ：……
⚫ @annotation ：……
⚫ bean ：……
⚫ reference pointcut ：……
切入点表达式——通配符
切入点表达式——逻辑运算符
- && ：连接两个切入点表达式，表示两个切入点表达式同时成立的匹配
- || ：连接两个切入点表达式，表示两个切入点表达式成立任意一个的匹配
- ! ：连接单个切入点表达式，表示该切入点表达式不成立的匹配
切入点表达式——范例
切入点的三种配置方式
<aop:config>
<aop:pointcut id="pt1" expression="execution(* *(..))"/>
<aop:aspect ref="myAdvice">
<aop:pointcut id="pt2" expression="execution(* *(..))"/>
<aop:before method="logAdvice" pointcut-ref="pt1"/>
<aop:before method="logAdvice" pointcut-ref="pt2"/>
<aop:before method="logAdvice" pointcut="execution(* *(..))"/>
aop:aspect>
aop:config>
切入点配置经验
- 企业开发命名规范严格遵循规范文档进行
- 先为方法配置局部切入点
- 再抽取类中公共切入点
- 最后抽取全局切入点
- 代码走查过程中检测切入点是否存在越界性包含
- 代码走查过程中检测切入点是否存在非包含性进驻
- 设定AOP执行检测程序，在单元测试中监控通知被执行次数与预计次数是否匹配
- 设定完毕的切入点如果发生调整务必进行回归测试
（以上规则适用于XML配置格式）
通知类型概括
- AOP的通知类型共5种
- 前置通知：原始方法执行前执行，如果通知中抛出异常，阻止原始方法运行
- 应用：数据校验
- 后置通知：原始方法执行后执行，无论原始方法中是否出现异常，都将执行通知
- 应用：现场清理
- 返回后通知：原始方法正常执行完毕并返回结果后执行，如果原始方法中抛出异常，无法执行
- 应用：返回值相关数据处理
- 抛出异常后通知：原始方法抛出异常后执行，如果原始方法没有抛出异常，无法执行
- 应用：对原始方法中出现的异常信息进行处理
- 环绕通知：在原始方法执行前后均有对应执行执行，还可以阻止原始方法的执行
- 应用：十分强大，可以做任何事情
- 前置通知：原始方法执行前执行，如果通知中抛出异常，阻止原始方法运行
通知类型一
- 名称：aop:before
- 类型：标签
- 归属：aop:aspect标签
- 作用：设置前置通知
- 格式：
<aop:aspect ref="adviceId">
<aop:before method="methodName" pointcut="……"/>
aop:aspect>
- 说明：一个aop:aspect标签中可以配置多个aop:before标签
- 基本属性：
- method ：在通知类中设置当前通知类别对应的方法
- pointcut ：设置当前通知对应的切入点表达式，与pointcut-ref属性冲突
- pointcut-ref ：设置当前通知对应的切入点id，与pointcut属性冲突
通知类型二
- 名称：aop:after
- 类型：标签
- 归属：aop:aspect标签
- 作用：设置后置通知
- 格式：
<aop:aspect ref="adviceId">
<aop:after method="methodName" pointcut="……"/>
aop:aspect>
- 说明：一个aop:aspect标签中可以配置多个aop:after标签
- 基本属性：
- method ：在通知类中设置当前通知类别对应的方法
- pointcut ：设置当前通知对应的切入点表达式，与pointcut-ref属性冲突
- pointcut-ref ：设置当前通知对应的切入点id，与pointcut属性冲突
通知类型三
- 名称：aop:after-returning
- 类型：标签
- 归属：aop:aspect标签
- 作用：设置返回后通知
- 格式：
<aop:aspect ref="adviceId">
<aop:after-returning method="methodName" pointcut="……"/>
aop:aspect>
- 说明：一个aop:aspect标签中可以配置多个aop:after-returning标签
- 基本属性：
- method ：在通知类中设置当前通知类别对应的方法
- pointcut ：设置当前通知对应的切入点表达式，与pointcut-ref属性冲突
- pointcut-ref ：设置当前通知对应的切入点id，与pointcut属性冲突
通知类型四
- 名称：aop:after-throwing
- 类型：标签
- 归属：aop:aspect标签
- 作用：设置抛出异常后通知
- 格式：
<aop:aspect ref="adviceId">
<aop:after-throwing method="methodName" pointcut="……"/>
aop:aspect>
- 说明：一个aop:aspect标签中可以配置多个aop:after-throwing标签
- 基本属性：
- method ：在通知类中设置当前通知类别对应的方法
- pointcut ：设置当前通知对应的切入点表达式，与pointcut-ref属性冲突
- pointcut-ref ：设置当前通知对应的切入点id，与pointcut属性冲突
通知类型五
- 名称：aop:around
- 类型：标签
- 归属：aop:aspect标签
- 作用：设置环绕通知
- 格式：
<aop:aspect ref="adviceId">
<aop:around method="methodName" pointcut="……"/>
aop:aspect>
- 说明：一个aop:aspect标签中可以配置多个aop:around标签
- 基本属性：
- method ：在通知类中设置当前通知类别对应的方法
- pointcut ：设置当前通知对应的切入点表达式，与pointcut-ref属性冲突
- pointcut-ref ：设置当前通知对应的切入点id，与pointcut属性冲突
环绕通知开发方式
- 环绕通知是在原始方法的前后添加功能，在环绕通知中，存在对原始方法的显式调用
public Object around(ProceedingJoinPoint pjp) throws Throwable {
Object ret = pjp.proceed();
return ret;
}
- 环绕通知方法相关说明：
- 方法须设定Object类型的返回值，否则会拦截原始方法的返回。如果原始方法返回值类型为void，通知方法也可以设定返回值类型为void，最终返回null
- 方法需在第一个参数位置设定ProceedingJoinPoint对象，通过该对象调用proceed()方法，实现对原始方法的调用。如省略该参数，原始方法将无法执行
- 使用proceed()方法调用原始方法时，因无法预知原始方法运行过程中是否会出现异常，强制抛出Throwable对象，封装原始方法中可能出现的异常信息
注意:当同一个切入点配置了多个通知时，通知会存在运行的先后顺序，该顺序以通知配置的顺序为准
通知获取参数数据
- 设定通知方法第一个参数为JoinPoint，通过该对象调用getArgs()方法，获取原始方法运行的参数数组
public void before(JoinPoint jp) throws Throwable {
Object[] args = jp.getArgs();
}
- 所有的通知均可以获取参数
通知获取返回值数据
- 设定返回值变量名
- 原始方法
public int save() {
System.out.println("user service running...");
return 100;
}
- AOP配置
<aop:aspect ref="myAdvice">
<aop:pointcut id="pt3" expression="execution(* *(..)) "/>
<aop:after-returning method="afterReturning" pointcut-ref="pt3" returning="ret"/>
</aop:aspect>
- 通知类
public void afterReturning(Object ret) {
System.out.println(ret);
}
- 适用于返回后通知（after-returning）
通知获取返回值数据二
- 在通知类的方法中调用原始方法获取返回值
- 原始方法
public int save() {
System.out.println("user service running...");
return 100;
}
- AOP配置
<aop:aspect ref="myAdvice">
<aop:pointcut id="pt2" expression="execution(* *(..)) "/>
<aop:around method="around" pointcut-ref="pt2" />
</aop:aspect>
- 通知类
public Object around(ProceedingJoinPoint pjp) throws Throwable {
Object ret = pjp.proceed();
return ret;
}
- 适用于环绕通知（around）
通知获取异常数据一
- 设定异常对象变量名
- 原始方法
public void save() {
System.out.println("user service running...");
int i = 1/0;
}
- AOP配置
<aop:aspect ref="myAdvice">
<aop:pointcut id="pt4" expression="execution(* *(..)) "/>
<aop:after-throwing method="afterThrowing" pointcut-ref="pt4" throwing="t"/>
</aop:aspect>
- 通知类
public void afterThrowing(Throwable t){
System.out.println(t.getMessage());
}
- 适用于返回后通知（after-throwing）
通知获取异常数据二
- 在通知类的方法中调用原始方法捕获异常
- 原始方法
public void save() {
System.out.println("user service running...");
int i = 1/0;
}
- AOP配置
<aop:aspect ref="myAdvice">
<aop:pointcut id="pt4" expression="execution(* *(..)) "/>
<aop:around method="around" pointcut-ref="pt4" />
</aop:aspect>
- 通知类
public Object around(ProceedingJoinPoint pjp) throws Throwable {
Object ret = pjp.proceed(); //对此处调用进行try……catch……捕获异常，或抛出异常
return ret;
}
- 适用于环绕通知（around）
AOP配置（注解）
AOP配置
注解开发AOP制作步骤
- 在XML格式基础上
- 导入依赖（伴随spring-context坐标导入已经依赖导入完成）
- 开启AOP注解支持
- 配置切面@Aspect
- 定义专用的切入点方法，并配置切入点@Pointcut
- 为通知方法配置通知类型及对应切入点@Before
注解开发AOP注意事项
- 切入点最终体现为一个方法，无参无返回值，无实际方法体内容，但不能是抽象方法
- 引用切入点时必须使用方法调用名称，方法后面的（）不能省略
- 切面类中定义的切入点只能在当前类中使用，如果想引用其他类中定义的切入点使用“类名.方法名()”引用
- 可以在通知类型注解后添加参数，实现XML配置中的属性，例如after-returning后的returning属性
AOP注解详解一
- 名称：@Aspect
- 类型：注解
- 位置：类定义上方
- 作用：设置当前类为切面类
- 格式：
@Aspect
public class AopAdvice {
}
- 说明：一个beans标签中可以配置多个aop:config标签
AOP注解详解二
- 名称：@Pointcut
- 类型：注解
- 位置：方法定义上方
- 作用：使用当前方法名作为切入点引用名称
- 格式：
@Pointcut("execution(* *(..))")
public void pt() {
}
- 说明：被修饰的方法忽略其业务功能，格式设定为无参无返回值的方法，方法体内空实现（非抽象）
AOP注解详解三
- 名称：@Before
- 类型：注解
- 位置：方法定义上方
- 作用：标注当前方法作为前置通知
- 格式：
@Before("pt()")
public void before(){
}
AOP注解详解四
- 名称：@After
- 类型：注解
- 位置：方法定义上方
- 作用：标注当前方法作为后置通知
- 格式：
@After("pt()")
public void after(){
}
AOP注解详解五
- 名称：@AfterReturning
- 类型：注解
- 位置：方法定义上方
- 作用：标注当前方法作为返回后通知
- 格式：
@AfterReturning(value="pt()",returning = "ret")
public void afterReturning(Object ret) {
}
- 特殊参数：
- returning ：设定使用通知方法参数接收返回值的变量名
AOP注解详解六
- 名称：@AfterThrowing
- 类型：注解
- 位置：方法定义上方
- 作用：标注当前方法作为异常后通知
- 格式：
@AfterThrowing(value="pt()",throwing = "t")
public void afterThrowing(Throwable t){
}
- 特殊参数：
- throwing ：设定使用通知方法参数接收原始方法中抛出的异常对象名
AOP注解详解七
- 名称：@Around
- 类型：注解
- 位置：方法定义上方
- 作用：标注当前方法作为环绕通知
- 格式：
@Around("pt()")
public Object around(ProceedingJoinPoint pjp) throws Throwable {
Object ret = pjp.proceed();
eturn ret;
}
AOP注解开发通知执行顺序控制
- AOP使用XML配置情况下，通知的执行顺序由配置顺序决定，在注解情况下由于不存在配置顺序的概念
的概念，参照通知所配置的方法名字符串对应的编码值顺序，可以简单理解为字母排序- 同一个通知类中，相同通知类型以方法名排序为准
- 不同通知类中，以类名排序为准
- 使用@Order注解通过变更bean的加载顺序改变通知的加载顺序
- 企业开发经验
- 通知方法名由3部分组成，分别是前缀、顺序编码、功能描述
- 前缀为固定字符串，例如baidu、itheima等，无实际意义
- 顺序编码为6位以内的整数，通常3位即可，不足位补0
- 功能描述为该方法对应的实际通知功能，例如exception、strLenCheck
- 控制通知执行顺序使用顺序编码控制，使用时做一定空间预留
- 003使用，006使用，预留001、002、004、005、007、008
- 使用时从中段开始使用，方便后期做前置追加或后置追加
- 最终顺序以运行顺序为准，以测试结果为准，不以设定规则为准
AOP注解驱动
- 名称：@EnableAspectJAutoProxy
- 类型：注解
- 位置：Spring注解配置类定义上方
- 作用：设置当前类开启AOP注解驱动的支持，加载AOP注解
- 格式：
@Configuration
@ComponentScan("com.itheima")
@EnableAspectJAutoProxy
public class SpringConfig {
}
应用Demo
public class RunTimeMonitorAdvice {
//拦截所有的业务层接口中查询操作的执行
@Pointcut("execution(* com.itheima.service.*Service.find*(..))")
public void pt(){}
@Around("pt()")
public Object runtimeMonitor(ProceedingJoinPoint pjp) throws Throwable {
//获取执行签名信息
Signature signature = pjp.getSignature();
//通过签名获取执行类型（接口名）
String targetClass = signature.getDeclaringTypeName();
//通过签名获取执行操作名称（方法名）
String targetMethod = signature.getName();
//获取操作前系统时间beginTime
long beginTime = System.currentTimeMillis();
Object ret = pjp.proceed(pjp.getArgs());
//获取操作后系统时间endTime
long endTime = System.currentTimeMillis();
System.out.println(targetClass+" 中 "+targetMethod+" 运行时长 "+(endTime-beginTime)+"ms");
return ret;
}
}
AOP底层原理
静态代理
- 装饰者模式（Decorator Pattern）：在不惊动原始设计的基础上，为其添加功能
- 以装修墙壁为例:一层一层装饰
public class UserServiceDecorator implements UserService{
private UserService userService;
public UserServiceDecorator(UserService userService) {
this.userService = userService;
}
public void save() {
//原始调用
userService.save();
//增强功能（后置）
System.out.println("刮大白");
}
}
动态代理——JDK Proxy
/*
JDKProxy
*/
/*
重要的三个参数:
AccountService.class.getClassLoader() 获取被代理对象的类加载器
AccountService.class.getInterfaces() 获取被代理对象所有的接口
new InvocationHandler(){} 对原始方法执行进行拦截并增强
*/
public static AccountService creatAccountServiceJDKProxy(final AccountService accountService){
AccountService proxy = (AccountService) Proxy.newProxyInstance(AccountService.class.getClassLoader(), AccountService.class.getInterfaces(), new InvocationHandler() {
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
Object ret = method.invoke(accountService, args);
System.out.println("方法增强1...");
return ret;
}
});
return proxy;
}
动态代理——CGLIB
- CGLIB(Code Generation Library)，Code生成类库
- CGLIB动态代理不限定是否具有接口，可以对任意操作进行增强
- CGLIB动态代理无需要原始被代理对象，动态创建出新的代理对象
/*
Cglib动态代理于JDK动态代理的区别
JDK动态代理:
实现了被代理的接口
Cglib动态代理:
继承了被代理的实现类
*/
public class TestCglibProxyAndJDKProxy {
/*
CglibPrixy
*/
public static AccountServiceImpl creatAccountServiceImplCglibProxy(Class clazz){
//创建Enhancer对象,(在内存中动态创建了一个类的字节码)
Enhancer enhancer = new Enhancer();
//理解为继承AccountServiceImpl
enhancer.setSuperclass(clazz);
MethodInterceptor mi = new MethodInterceptor() {
public Object intercept(Object o, Method method, Object[] objects, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
//原来AccountServiceImpl内部的所有方法(包括了HashCode以及toString方法)
Object o1 = methodProxy.invokeSuper(o, objects);
//自己想增强的方法
if ("save".equals(method.getName())){
System.out.println("方法增强1..");
}
return o1;
}
};
enhancer.setCallback(mi);
return (AccountServiceImpl) enhancer.create();
}
代理模式的选择
- Spirng可以通过配置的形式控制使用的代理形式，默认使用jdkproxy，通过配置可以修改为使用cglib
- XML配置
<!--XMP配置AOP-->
<aop:config proxy-target-class="false">
</aop:config>
-
- XML注解支持
<!--注解配置AOP-->
<aop:aspectj-autoproxy proxy-target-class="false"/>
-
- 注解驱动
//注解驱动
@EnableAspectJAutoProxy(proxyTargetClass = true)
织入时机
