02 淺析Spring的AOP(面向切麵編程)

来源:https://www.cnblogs.com/nnngu/archive/2018/03/02/8494923.html
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1、關於AOP AOP(Aspect Oriented Programming),即面向切麵編程,可以說是OOP(Object Oriented Programming,面向對象編程)的補充和完善。OOP引入封裝、繼承、多態等概念來建立一種對象層次結構,用於模擬公共行為的一個集合。OOP允許開發者定 ...


1、關於AOP

AOP(Aspect Oriented Programming),即面向切麵編程,可以說是OOP(Object Oriented Programming,面向對象編程)的補充和完善。OOP引入封裝、繼承、多態等概念來建立一種對象層次結構,用於模擬公共行為的一個集合。OOP允許開發者定義縱向的關係,但並不適合定義橫向的關係,例如日誌功能。日誌代碼往往橫向地散佈在所有對象層次中,而與它對應的對象的核心功能毫無關係,對於其他類型的代碼,如安全性、異常處理等等也是如此,這種散佈在各處的無關的代碼被稱為橫切(cross cutting),在OOP設計中,它導致了大量代碼的重覆,而不利於各個模塊的重用。

AOP技術恰恰相反,它利用一種稱為"橫切"的技術,剖解開封裝的對象內部,並將那些影響了多個類的公共行為封裝到一個可重用模塊,並將其命名為"Aspect",即切麵。所謂"切麵",簡單說就是將那些與業務無關,卻為業務模塊所共同調用的邏輯封裝起來,便於減少系統的重覆代碼,降低模塊之間的耦合度,並有利於未來的可操作性和可維護性。

使用"橫切"技術,AOP把軟體系統分為兩個部分:核心關註點和橫切關註點。業務處理的主要流程是核心關註點,與之關係不大的部分是橫切關註點。橫切關註點的一個特點是,他們經常發生在核心關註點的多處,而各處基本相似,比如 許可權認證、日誌、事務等等。AOP的作用在於分離系統中的各種關註點,將核心關註點和橫切關註點分離開來。

2、AOP的核心概念

1、橫切關註點

對哪些方法進行攔截,攔截後怎麼處理,這些關註點稱之為橫切關註點

2、切麵(aspect)

類是對物體特征的抽象,切麵就是對橫切關註點的抽象

3、連接點(joinpoint)

被攔截到的點,因為Spring只支持方法類型的連接點,所以在Spring中連接點指的就是被攔截到的方法,實際上連接點還可以是欄位或者構造器

4、切入點(pointcut)

對連接點進行攔截的定義

5、通知(advice)

所謂通知指的就是攔截到連接點之後要執行的代碼,通知分為五類:前置、後置、異常、最終、環繞。

6、目標對象

代理的目標對象

7、織入(weave)

將切麵應用到目標對象並導致代理對象創建的過程

8、引入(introduction)

在不修改代碼的前提下,引入可以在運行期為類動態地添加一些方法或欄位

3、Spring對AOP的支持

Spring中AOP代理由Spring的IoC容器負責生成、管理,其依賴關係也由IoC容器負責管理。因此,AOP代理可以直接使用容器中的其它bean實例作為目標,這種關係可由IoC容器的依賴註入提供。Spring創建代理的規則為:

1、預設使用Java動態代理來創建AOP代理,這樣就可以為任何介面實例創建代理了

2、當需要代理的類不是代理介面的時候,Spring會切換為使用CGLIB代理,也可強制使用CGLIB

AOP編程其實是很簡單的事情,縱觀AOP編程,程式員只需要參與三個部分:

1、定義普通業務組件

2、定義切入點,一個切入點可能橫切多個業務組件

3、定義增強處理,增強處理就是在AOP框架為普通業務組件織入的處理動作

所以進行AOP編程的關鍵就是定義切入點和定義增強處理,一旦定義了合適的切入點和增強處理,AOP框架將自動生成AOP代理,即:代理對象的方法=增強處理+被代理對象的方法。

下麵給出一個Spring AOP的.xml文件模板,名字叫做aop.xml,之後的內容都在aop.xml上進行擴展:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop"
    xmlns:tx="http://www.springframework.org/schema/tx"
    xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
        http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-4.2.xsd
        http://www.springframework.org/schema/aop
        http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop-4.2.xsd">
            
</beans>

4、基於Spring的AOP簡單實現

在講解之前,說明一點:使用Spring AOP,要成功運行代碼,只用Spring提供給開發者的jar包是不夠的,請額外上網下載兩個jar包:

1、aopalliance.jar

2、aspectjweaver.jar

開始講解用Spring AOP的XML實現方式,先定義一個介面:

public interface HelloWorld
{
    void printHelloWorld();
    void doPrint();
}

定義兩個介面實現類:

public class HelloWorldImpl1 implements HelloWorld
{
    public void printHelloWorld()
    {
        System.out.println("Enter HelloWorldImpl1.printHelloWorld()");
    }
    
    public void doPrint()
    {
        System.out.println("Enter HelloWorldImpl1.doPrint()");
        return ;
    }
}
public class HelloWorldImpl2 implements HelloWorld
{
    public void printHelloWorld()
    {
        System.out.println("Enter HelloWorldImpl2.printHelloWorld()");
    }
    
    public void doPrint()
    {
        System.out.println("Enter HelloWorldImpl2.doPrint()");
        return ;
    }
}

橫切關註點,這裡是列印時間:

public class TimeHandler
{
    public void printTime()
    {
        System.out.println("CurrentTime = " + System.currentTimeMillis());
    }
}

有這三個類就可以實現一個簡單的Spring AOP了,看一下aop.xml的配置:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop"
    xmlns:tx="http://www.springframework.org/schema/tx"
    xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
        http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-4.2.xsd
        http://www.springframework.org/schema/aop
        http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop-4.2.xsd">
        
        <bean id="helloWorldImpl1" class="com.nnngu.aop.HelloWorldImpl1" />
        <bean id="helloWorldImpl2" class="com.nnngu.aop.HelloWorldImpl2" />
        <bean id="timeHandler" class="com.nnngu.aop.TimeHandler" />
        
        <aop:config>
            <aop:aspect id="time" ref="timeHandler">
                <aop:pointcut id="addTime" expression="execution(* com.nnngu.aop.HelloWorld.*(..))" />
                <aop:before method="printTime" pointcut-ref="addTime" />
                <aop:after method="printTime" pointcut-ref="addTime" />
            </aop:aspect>
        </aop:config>
</beans>

寫一個main函數調用一下:

public static void main(String[] args)
{
    ApplicationContext ctx = 
            new ClassPathXmlApplicationContext("aop.xml");
        
    HelloWorld hw1 = (HelloWorld)ctx.getBean("helloWorldImpl1");
    HelloWorld hw2 = (HelloWorld)ctx.getBean("helloWorldImpl2");
    hw1.printHelloWorld();
    System.out.println(); // 換行
    hw1.doPrint();
    
    System.out.println(); // 換行
    hw2.printHelloWorld();
    System.out.println(); // 換行
    hw2.doPrint();
}

運行結果為:

CurrentTime = 1446129611993
Enter HelloWorldImpl1.printHelloWorld()
CurrentTime = 1446129611993

CurrentTime = 1446129611994
Enter HelloWorldImpl1.doPrint()
CurrentTime = 1446129611994

CurrentTime = 1446129611994
Enter HelloWorldImpl2.printHelloWorld()
CurrentTime = 1446129611994

CurrentTime = 1446129611994
Enter HelloWorldImpl2.doPrint()
CurrentTime = 1446129611994

可以看到給HelloWorld介面的兩個實現類的所有方法都加上了代理,代理內容就是列印時間。

5、基於Spring的AOP使用其他細節

5-1、增加一個橫切關註點,列印日誌,Java類為:

public class LogHandler
{
    public void LogBefore()
    {
        System.out.println("Log before method");
    }
    
    public void LogAfter()
    {
        System.out.println("Log after method");
    }
}

aop.xml配置為:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop"
    xmlns:tx="http://www.springframework.org/schema/tx"
    xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
        http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-4.2.xsd
        http://www.springframework.org/schema/aop
        http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop-4.2.xsd">
        
        <bean id="helloWorldImpl1" class="com.nnngu.aop.HelloWorldImpl1" />
        <bean id="helloWorldImpl2" class="com.nnngu.aop.HelloWorldImpl2" />
        <bean id="timeHandler" class="com.nnngu.aop.TimeHandler" />
        <bean id="logHandler" class="com.nnngu.aop.LogHandler" />
        
        <aop:config>
            <aop:aspect id="time" ref="timeHandler" order="1">
                <aop:pointcut id="addTime" expression="execution(* com.nnngu.aop.HelloWorld.*(..))" />
                <aop:before method="printTime" pointcut-ref="addTime" />
                <aop:after method="printTime" pointcut-ref="addTime" />
            </aop:aspect>
            <aop:aspect id="log" ref="logHandler" order="2">
                <aop:pointcut id="printLog" expression="execution(* com.nnngu.aop.HelloWorld.*(..))" />
                <aop:before method="LogBefore" pointcut-ref="printLog" />
                <aop:after method="LogAfter" pointcut-ref="printLog" />
            </aop:aspect>
        </aop:config>
</beans>

測試類不變,列印結果為:

CurrentTime = 1446130273734
Log before method
Enter HelloWorldImpl1.printHelloWorld()
Log after method
CurrentTime = 1446130273735

CurrentTime = 1446130273736
Log before method
Enter HelloWorldImpl1.doPrint()
Log after method
CurrentTime = 1446130273736

CurrentTime = 1446130273736
Log before method
Enter HelloWorldImpl2.printHelloWorld()
Log after method
CurrentTime = 1446130273736

CurrentTime = 1446130273737
Log before method
Enter HelloWorldImpl2.doPrint()
Log after method
CurrentTime = 1446130273737

要想讓logHandler在timeHandler前使用有兩個辦法:

(1)aspect裡面有一個order屬性,order屬性的數字就是橫切關註點的順序

(2)在aop.xml里,把logHandler定義在timeHandler前面,Spring預設以aspect的定義順序作為織入順序

5-2、我只想織入介面中的某些方法

修改一下pointcut的expression就好了:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop"
    xmlns:tx="http://www.springframework.org/schema/tx"
    xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
        http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-4.2.xsd
        http://www.springframework.org/schema/aop
        http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop-4.2.xsd">
        
        <bean id="helloWorldImpl1" class="com.nnngu.aop.HelloWorldImpl1" />
        <bean id="helloWorldImpl2" class="com.nnngu.aop.HelloWorldImpl2" />
        <bean id="timeHandler" class="com.nnngu.aop.TimeHandler" />
        <bean id="logHandler" class="com.nnngu.aop.LogHandler" />
        
        <aop:config>
            <aop:aspect id="time" ref="timeHandler" order="1">
                <aop:pointcut id="addTime" expression="execution(* com.nnngu.aop.HelloWorld.print*(..))" />
                <aop:before method="printTime" pointcut-ref="addTime" />
                <aop:after method="printTime" pointcut-ref="addTime" />
            </aop:aspect>
            <aop:aspect id="log" ref="logHandler" order="2">
                <aop:pointcut id="printLog" expression="execution(* com.nnngu.aop.HelloWorld.do*(..))" />
                <aop:before method="LogBefore" pointcut-ref="printLog" />
                <aop:after method="LogAfter" pointcut-ref="printLog" />
            </aop:aspect>
        </aop:config>
</beans>

以上的修改,表示timeHandler只會織入HelloWorld介面print開頭的方法,logHandler只會織入HelloWorld介面do開頭的方法

5-3、強制使用CGLIB生成代理

前面說過Spring使用JDK動態代理或是CGLIB生成代理是有規則的,高版本的Spring會自動選擇是使用JDK動態代理還是CGLIB生成代理內容,當然我們也可以強制使用CGLIB生成代理,那就是裡面有一個"proxy-target-class"屬性,這個屬性值如果被設置為true,那麼基於類的代理將起作用,如果proxy-target-class被設置為false或者這個屬性被省略,那麼基於介面的代理將起作用。


本文永久更新地址:https://github.com/nnngu/LearningNotes/blob/master/Spring/02%20Spring%E7%9A%84AOP%EF%BC%88%E9%9D%A2%E5%90%91%E5%88%87%E9%9D%A2%E7%BC%96%E7%A8%8B%EF%BC%89.md


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