【Spring】19 AOP介绍及实例详解

Spring 框架提供了强大的面向切面编程（AOP）支持，使得我们能够更方便的实现横切关注点的功能，比如日志记录、事务管理等。本文将深入探讨 Spring AOP 的概念、原理以及如何在应用程序中应用 AOP。

1. 定义

AOP 是一种编程范式，它允许将横切关注点与业务逻辑分离。横切关注点是那些跨足多个模块的关注点，比如日志、事务、方法执行时间等。通过 AOP 我们可以在不修改原始业务逻辑代码的情况下，将这些关注点模块化。

1）什么意思呢？

概念往往都是让人读不懂的，接下来让我们来举例说明一下：

首先看看我们的需求是什么呢？我们在实际开发过程中会写了无数个方法，想在每个方法开头和结束打印一下日志，例如某某方法开始了和某某方法结束了。

如下图这样：

是不是可以很清晰的发现一个问题，有无数个方法我们就需要在无数个方法里面分别加上这两个代码。。。

2）如何解决呢？

使用 AOP 面向切面编程，统一来一下。这就好像我们想把一些纸剪成两半似的，一张一张的剪就很慢（和上面现象一样），我们可以给它们摞起来然后用剪刀一刀下去，咔！全部剪开（AOP面向切面编程）。

就变成了下图这样：

是不是突然发现爽歪歪啦！

2. 基本概念

1）切面（Aspect）

切面是一种模块化的单元，它包含了横切关注点的实现，在 Spring AOP 中，切面是由切点和通知组成的。

2）切点（Pointcut）

切点定义了在何处应用切面的规则，它是一个表达式，用于匹配连接点（在应用中执行的特定代码位置），切点决定了切面在哪里生效。

3）通知（Advice）

通知是切面的具体实现，它定义了在何时、何地、以及如何应用切面的逻辑。常见的通知类型包括前置通知、后置通知、异常通知、最终通知和环绕通知。

4）连接点（Join Point）

连接点是在应用中执行的特定代码位置，如方法调用、方法执行、异常抛出等，它是切点的实际执行实例。

5）织入（Weaving）

织入是将切面应用到目标对象并创建代理对象的过程。织入可以在编译时、类加载时、运行时进行。

3. 例子

1）添加依赖

在 pom.xml 中添加 spring-aop 和 aspectjweaver 两个依赖（这里只写了本次新添加的两个）

        <dependency>
            <groupId>org.springframeworkgroupId>
            <artifactId>spring-aopartifactId>
        dependency>
		<dependency>
			<groupId>org.aspectjgroupId>
			<artifactId>aspectjweaverartifactId>
			<version>1.9.20.1version>
		dependency>

2）定义一个测试类

创建一个简单的业务类，例如 DemoController ，其中包含一个待切入的方法

package com.cheney.koala.controller;

import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
public class DemoController {
    
    public void print(){
        System.out.println("Hello");
    }
}

3）创建切面

创建一个切面类，例如 LoggingAspect ，用于定义在方法执行前后打印日志的通知

package com.cheney.koala.aspect;

import org.aspectj.lang.JoinPoint;
import org.aspectj.lang.annotation.After;
import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
import org.aspectj.lang.annotation.Before;
import org.aspectj.lang.annotation.Pointcut;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Aspect
@Component
public class LoggingAspect {

    @Pointcut("execution( * com.cheney.koala.controller.*.*(..) )")
    public void demoActionExecution() {
    }

    @Before("demoActionExecution()")
    public void logBefore(JoinPoint joinPoint) {
        System.out.println("方法 " + joinPoint.getSignature().getName() + " 开始啦");
    }

    @After("demoActionExecution()")
    public void logAfter(JoinPoint joinPoint) {
        System.out.println("方法 " + joinPoint.getSignature().getName() + " 结束啦");
    }
}

在这个切面中，我们使用 @Aspect 注解标识这是一个切面类。

@Pointcut("execution( * com.cheney.koala.controller.*.*(..) )") 这句代码是一个 Spring AOP 中的切点表达式，用于定义在哪些方法上应用切面。

• @Pointcut：这是一个注解，用于定义切点，即在哪些方法上应用切面
• execution：这是切点表达式的一部分，表示匹配方法的执行
• *：这是通配符，表示匹配任意返回类型的方法
• com.cheney.koala.controller：这是包名，表示匹配该包下的所有类
• *.*(..)：这也是通配符，表示匹配该包下所有类的所有方法

因此，整个表达式的意思就是匹配 com.cheney.koala.controller 包下所有类的所有方法，无论返回类型和参数类型是什么，都是我想切的对象（也即前后加入方法开始和方法结束的日志）

在 @Before 和 @After 注解的通知方法中，使用 JoinPoint 获取连接点信息，包括方法签名等

4）创建启动类

在 KoalaApplication.java 中，添加了默认启动后调用 DemoController 里的 print 方法，仅仅是为了测试方便，没有别的特殊用意。

package com.cheney.koala;

import com.cheney.koala.controller.DemoController;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.context.ConfigurableApplicationContext;

@SpringBootApplication
public class KoalaApplication {
    public static void main(String[] args) {
        ConfigurableApplicationContext context = SpringApplication.run(KoalaApplication.class, args);

        DemoController demo = context.getBean(DemoController.class);
        demo.print();
    }
}

5）运行应用程序

运行应用程序，你将看到如下输出

方法 print 开始啦
Hello
方法 print 结束啦

这表明我们成功地通过 AOP 切面在方法执行前后分别打印了日志

4. 将 [基本概念] 和 [例子] 结合解释说明

• **切面 **

  使用 @Aspect 注解标识这是一个切面类。在类中使用 @Pointcut 注解定义了一个切点 demoActionExecution，用于匹配我想切的对象

• 切点

  execution( * com.cheney.koala.controller.*.*(..) ) 表示 com.cheney.koala.controller 包下所有类的所有方法，无论返回类型和参数类型是什么，都是我想切的对象

• 连接点

  使用 JoinPoint 获取连接点信息，包括方法签名等

• 通知

  使用 @Before 和 @After 注解定义了两个通知方法，分别在方法执行前后执行

• 织入

  在运行时，Spring AOP 将切面织入目标对象的方法中，从而在方法执行前后执行通知

总结

通过 Spring AOP，我们能够将关注点（如日志记录）与业务逻辑分离，使得代码更加清晰、可维护。在实际应用中，AOP 可以应用于诸如事务管理、安全性、性能监控等方面，为应用程序提供更高的可扩展性和可维护性。本文通过一个日志打印的例子，详细介绍了在 Spring AOP 中切面、切点、通知、连接点和织入的概念，并成功地使用 AOP 实现了在方法执行前后分别打印日志的功能。这种方式帮助我们实现了横切关注点的代码重用，提高了代码的可维护性和可读性，也希望通过本文的介绍，可以将 AOP 应用到具体项目开发中。