day09-AOP-02

来源:https://www.cnblogs.com/liyuelian/archive/2023/01/24/17066553.html
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AOP-02 4.問題提出 在上一篇的MyProxyProvider類中,我們的輸出語句功能比較弱,在實際開發中,我們希望是以一個方法的形式,嵌入到真正執行的目標方法前,怎麼辦? 1.使用土方法解決 需求分析:使用土方法解決前面的問題,後面使用spring的aop組件完成 改進MyProxyProv ...


AOP-02

4.問題提出

在上一篇的MyProxyProvider類中,我們的輸出語句功能比較弱,在實際開發中,我們希望是以一個方法的形式,嵌入到真正執行的目標方法前,怎麼辦?

image-20230123225502663

1.使用土方法解決

需求分析:使用土方法解決前面的問題,後面使用spring的aop組件完成

改進MyProxyProvider:

主要是對前置/返回/異常/最終通知的代碼進行封裝,封裝到不同的方法中進行調用。

package com.li.aop.proxy3;

import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;
import java.util.Arrays;

/**
 * @author 李
 * @version 1.0
 * 返回一個動態代理對象,可以執行被代理的對象的方法
 */
public class MyProxyProvider {

    //定義要執行的目標對象,該對象需要實現 SmartAnimal介面
    private SmartAnimal target_animal;

    //構造器
    public MyProxyProvider(SmartAnimal target_animal) {
        this.target_animal = target_animal;
    }

    //定義一個方法,在目標對象執行前執行
    public void before(Method method, Object[] args) {
        System.out.println("before-方法執行開始-日誌-方法名-" + method.getName() +
                "-參數 " + Arrays.toString(args));//AOP的角度看,是一個橫切關註點-前置通知
    }

    //定義一個方法,在目標對象執行後行
    public void after(Method method, Object result) {
        System.out.println("after-方法執行正常結束-日誌-方法名-" + method.getName()
                + "-結果 result = " + result);//也是一個橫切關註點-返回通知
    }

    //定義方法返回代理對象,該代理對象可以執行目標對象
    public SmartAnimal getProxy() {
        //(1)先得到類載入器對象
        ClassLoader classLoader = target_animal.getClass().getClassLoader();
        //(2)得到要執行的目標對象的介面信息
        Class<?>[] interfaces = target_animal.getClass().getInterfaces();
        //(3)使用匿名內部類 創建 InvocationHandler對象
        InvocationHandler invocationHandler = new InvocationHandler() {
            @Override
            public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
                Object result = null;
                try {

                    before(method, args);

                    //使用反射真正調用方法
                    result = method.invoke(target_animal, args);

                    after(method, result);

                } catch (Exception e) {
                    //如果反射出現異常,就會進入到catch塊
                    System.out.println("方法執行異常-日誌-方法名" + method.getName()
                            + "-異常類型=" + e.getClass().getName());//橫切關註點-異常通知
                    e.printStackTrace();
                } finally {//無論是否出現異常,最終都會執行到 finally{}
                    //也是一個橫切關註點-最終通知
                    System.out.println("方法最終結束-日誌-方法名-" + method.getName());
                }
                return result;
            }
        };

        //創建代理對象
        SmartAnimal proxy = (SmartAnimal) Proxy.newProxyInstance(classLoader, interfaces, invocationHandler);
        return proxy;
    }
}

2.對土方法進行解耦-開發簡易的AOP類

上面的代碼因為前後置等處理方法都寫在同一個類中,造成代碼耦合度高的問題。因此,更好的解決方法是新建一個類MyAOP,在該類中進行處理方法的編寫,然後在MyProxyProvider類中調用該類的方法。

MyAOP類:

package com.li.aop.proxy3;

import java.lang.reflect.Method;
import java.util.Arrays;

/**
 * @author 李
 * @version 1.0
 * 自己寫的一個極簡AOP類
 */
public class MyAOP {
    //定義一個方法,在目標對象執行前執行
    public static void before(Method method, Object[] args) {
        System.out.println("MyAOP-方法執行開始-日誌-方法名-" + method.getName() +
                "-參數 " + Arrays.toString(args));//前置通知
    }

    //定義一個方法,在目標對象執行後行
    public static void after(Method method, Object result) {
        System.out.println("MyAOP-方法執行正常結束-日誌-方法名-" + method.getName()
                + "-結果 result = " + result);//返回通知
    }

}

3.再次分析-提出Spring AOP

使用上面的辦法仍存在一些問題:

  1. 不夠靈活:假設被代理對象有很多方法,而我們只想僅對其中一個方法進行處理,當前的代碼還不能實現這個需求
  2. 復用性差:假如有一個新的介面USBInterface,Phone類實現了這個介面,現在我們想要Phone類去調用之前MyAOP中的方法。但MyAOP類的方法是根據之前的SmartAnimal介面的方法寫的,因此不能很好的適用於新的介面及其實現類
  3. 硬編碼:沒有註解和反射的支撐

5.AOP的基本介紹

1.什麼是AOP?

官方文檔:核心技術 (spring.io)

AOP全稱:aspect oriented programming,即面向切麵編程。

AOP 是一種編程思想,是面向對象編程(OOP)的一種補充。面向對象編程將程式抽象成各個層次的對象,而面向切麵編程是將程式抽象成各個切麵。

2.AOP和OOP的區別:

OOP 針對業務處理過程的實體及其屬性和行為進行抽象封裝,以獲得更加清晰高效的邏輯單元劃分。

而 AOP 則是針對業務處理過程中的切麵進行提取,它所面對的是處理過程中的某個步驟或階段,以獲得邏輯過程中各部分之間低耦合性的隔離效果。

這兩種設計思想在目標上有著本質的差異:

面向目標不同:簡單來說 OOP 是面向名詞領域,AOP 面向動詞領域。

思想結構不同:OOP 是縱向結構,AOP 是橫向結構。

註重方面不同:OOP 註重業務邏輯單元的劃分,AOP 偏重業務處理過程中的某個步驟或階段。

image-20230124201430007

aop通過動態代理+反射的方式,對被代理對象的方法進行調用。

這個被代理對象的方法的調用過程,會拆分成幾個橫切關註點:

  1. 方法調用前
  2. 方法調用
  3. 方法調用後
  4. 異常位置(catch塊)
  5. 方法最終調用位置(finally塊)

如下,切麵類C的不同方法f1……fn可以在不同類A,B......的方法m1,m2......執行的過程中,在方法的不同橫切關註點任意切入/調用。

即切麵類的任意方法可以在任意類的任意方法執行的過程中,在該方法的不同橫切關註點任意切入。


image-20230124220055481

3.AOP的實現方式

  1. 基於動態代理的方式[內置AOP實現]
  2. 使用框架aspectj來實現

6.AOP編程快速入門

6.1基本說明

這裡使用框架aspectj來實現:

  1. 引入核心的aspect包

  2. 在切麵類中聲明通知方法

    • 前置通知:@Before
    • 返回通知:@AfterReturning
    • 異常通知:@AfterThrowing
    • 後置通知:@After
    • 環繞通知:@Around
  3. 五種通知和前面寫的動態代理類方法的對應關係:

    image-20230124220656090

6.2快速入門實例

使用aop編程的方式,來實現手寫的動態代理案例的效果。以上一篇的3.1為例子:

需求說明:有一個SmartAnimal介面,可以完成簡單的加減法,要求在執行getSum()和getSub()時,輸出執行前、執行過程、執行後的日誌輸出,請思考如何實現

1.導入AOP編程需要的包

image-20230124221446843

2.代碼實現

2.1SmartAnimal介面:

package com.li.aop.aspectj;

/**
 * @author 李
 * @version 1.0
 */
public interface SmartAnimal {
    //求和
    float getSum(float a, float b);

    //求差
    float getSub(float a, float b);
}

2.2SmartDog實現類:

package com.li.aop.aspectj;

import org.springframework.stereotype.Component;

/**
 * @author 李
 * @version 1.0
 */

//使用component註解,當spring容器啟動時,將SmartDog註入容器
@Component
public class SmartDog implements SmartAnimal {
    @Override
    public float getSum(float a, float b) {
        float result = a + b;
        System.out.println("方法內部列印 result = " + result);
        return result;
    }

    @Override
    public float getSub(float a, float b) {
        float result = a - b;
        System.out.println("方法內部列印 result = " + result);
        return result;
    }
}

2.3SmartAnimalAspect切麵類:

package com.li.aop.aspectj;

import org.aspectj.lang.JoinPoint;
import org.aspectj.lang.Signature;
import org.aspectj.lang.annotation.*;
import org.springframework.stereotype.Component;

import java.util.Arrays;

/**
 * @author 李
 * @version 1.0
 * 切麵類,類似之前寫的 MyProxyProvider,但是功能比它強大得多
 */
@Aspect //表示一個切麵類[底層自動註入切麵編程的支撐(動態代理+反射+動態綁定)]
@Component  //註入切麵類到ioc容器
public class SmartAnimalAspect {

    /**
     * 前置通知
     * [email protected]表示前置通知,即在我們的目標對象執行方法前執行
     * 2.value = "execution(public float com.li.aop.aspectj.SmartDog.getSum(float, float))"
     * 指定切入到哪個類的哪個方法 形式為:execution(訪問修飾符 返回類型 全類名.方法名(形參列表))
     * 3.f1方法就是一個切入方法,方法名隨意
     * 4.JoinPoint joinPoint 在底層執行時,由AspectJ切麵框架,給切入方法傳入joinPoint連接點對象
     * 通過切麵方法,可以獲取你想要的信息
     *
     * @param joinPoint
     */
    @Before(value = "execution(public float com.li.aop.aspectj.SmartDog.getSum(float, float))")
    public void f1(JoinPoint joinPoint) {
        //通過連接點對象joinPoint 拿到方法簽名
        Signature signature = joinPoint.getSignature();
        System.out.println("切麵類f1()-方法執行開始-日誌-方法名-" + signature.getName() +
                "-參數 " + Arrays.toString(joinPoint.getArgs()));
    }

    //返回通知:把 f2方法切入到目標對象方法正常執行完畢後的位置
    @AfterReturning(value = "execution(public float com.li.aop.aspectj.SmartDog.getSum(float, float))")
    public void f2(JoinPoint joinPoint) {
        Signature signature = joinPoint.getSignature();
        System.out.println("切麵類f2()-方法執行正常結束-日誌-方法名-" + signature.getName());
    }

    //異常通知:把 f3方法切入到目標對象方法出現異常後的catch塊位置
    @AfterThrowing(value = "execution(public float com.li.aop.aspectj.SmartDog.getSum(float, float))")
    public void f3(JoinPoint joinPoint) {
        Signature signature = joinPoint.getSignature();
        System.out.println("切麵類f3()-方法執行異常-日誌-方法名-" + signature.getName());
    }

    //最終通知:把 f4方法切入到目標對象方法執行後的位置,無論有無出現異常都會執行
    @After(value = "execution(public float com.li.aop.aspectj.SmartDog.getSum(float, float))")
    public void f4(JoinPoint joinPoint) {
        Signature signature = joinPoint.getSignature();
        System.out.println("切麵類f4()-方法最終執行完畢-日誌-方法名-" + signature.getName());
    }

}

2.4配置容器文件beans07.xml:

<?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:context="http://www.springframework.org/schema/context"
       xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
       http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
       http://www.springframework.org/schema/context
       https://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd
       http://www.springframework.org/schema/aop
       https://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop.xsd">

    <!--配置自動掃描的包-->
    <context:component-scan base-package="com.li.aop.aspectj"/>

    <!--一定要開啟基於註解的 AOP 功能-->
    <aop:aspectj-autoproxy/>
</beans>

2.5測試類:

package com.li.aop.aspectj;

import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;
import org.testng.annotations.Test;

/**
 * @author 李
 * @version 1.0
 * 測試類
 */
public class AopAspectjTest {
    @Test
    public void smartDogTestByAspectj() {

        //得到Spring容器
        ApplicationContext ioc =
                new ClassPathXmlApplicationContext("beans07.xml");

        //通過介面類型來獲得註入的SmartDog對象(實際上是代理對象proxy)
        SmartAnimal smartAnimal = ioc.getBean(SmartAnimal.class);

        //class com.sun.proxy.$Proxy15
        //System.out.println("smartAnimal的運行類型=" + smartAnimal.getClass());

        smartAnimal.getSum(100, 48);
    }
}

測試結果:

image-20230124231954462

6.3細節說明

  1. 關於切麵類方法命名可以自己規範一下

  2. 切入表達式的更多配置,比如使用模糊配置

    形式為:execution(訪問修飾符 返回類型 全類名.方法名(形參列表))

    @Before(value = "execution(* com.li.aop.aspect.SmartDog.*(..))")
    
  3. 下麵表示所有訪問許可權,所有包下所有類的所有方法(前提是基於動態代理的類),都會被執行前置通知方法

    @Before(value = "execution(* *.*(..))")
    
  4. spring容器開啟了基於註解的AOP功能<aop:aspectj-autoproxy/>,獲取註入的對象則需要以介面的類型來獲取,因為你註入的對象.getClass()已經是代理類型了!

  5. spring容器開啟了基於註解的AOP功能,也可以通過id來獲取註入的對象,但也要轉成介面類型來獲取。

6.4練習

  1. 有一個介面USBInterface,該介面有一個方法work
  2. 寫出實現子類Phone和Camera
  3. 寫一個切麵類,在該切麵類中寫一個方法(可輸出日誌信息)等作為前置通知,在Phone和Camera對象執行work方法前調用
  4. 其他通知,如返回通知,異常通知,後置通知,也可以加入

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