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Spring AOP 的简介与使用

什么是面向切面编程

AOP 是一种编程范式,并非是 Spring 的独创,它与语言无关,是一种编程思想。AOP 可以帮助我们将通用的逻辑从业务逻辑中分离出来。从项目角度来讲,有一些逻辑散布于程序的各个地方,但它们的逻辑又是千篇一律的相同。比如:我们需要打印每个请求的 URL、请求参数、IP地址,最简单的做法是在每一个 Controller 中去打印出这些信息。如果使用 AOP,我们能够更加轻松的处理这些问题。打印日志并不是使用 AOP 的唯一场景,我们还可以通过切面去统一处理 声明式事务、缓存、应用安全 等等。

AOP 相关术语

AOP 作为一种编程范式,已经衍生出了术语它的一些相关术语,例如:切面、通知、连接点、织入 等等。为了更好的理解如何在 Spring 中使用 AOP,我们必须对这些术语有一定的认知。

通知(Advice)

Spring AOP 支持五种类型的通知,它们分别定义了切面在什么时候使用,以及定义了切面需要做些什么。

  • @Before 前置通知,目标方法被调用之前执行
  • @After 后置通知,目标方法完成之后执行
  • @AfterReturning 返回通知,目标方法执行成功(未抛出异常)之后执行
  • @AfterThrowing 异常通知,目标方法执行失败(抛出异常)之后执行
  • @Around 环绕通知,目标方法执行前后都会调用

连接点(JoinPoint)

程序执行的某个特定位置:如类开始初始化前、类初始化后、类某个方法调用前、调用后、方法抛出异常后。一个类或一段程序代码拥有一些具有边界性质的特定点,这些点中的特定点就称为 “连接点”。Spring 仅支持方法的连接点,即仅能在方法调用前、方法调用后、方法抛出异常时以及方法调用前后这些程序执行点织入增强。连接点由两个信息确定:第一是用方法表示的程序执行点,第二是用相对点表示的方位。

切点(Poincut)

每个程序类都拥有多个连接点,如一个拥有两个方法的类,这两个方法都是连接点,即连接点是程序类中客观存在的事物。AOP 通过 “切点” 定位特定的连接点。连接点相当于数据库中的记录,而切点相当于查询条件。切点和连接点不是一对一的关系,一个切点可以匹配多个连接点。在 Spring 中,切点通过
org.springframework.aop.Pointcut 接口进行描述,它使用类和方法作为连接点的查询条件,Spring AOP 的规则解析引擎负责切点所设定的查询条件,找到对应的连接点。其实确切地说,不能称之为查询连接点,因为连接点是方法执行前、执行后等包括方位信息的具体程序执行点,而切点只定位到某个方法上,所以如果希望定位到具体连接点上,还需要提供方位信息。

切面(Aspect)

切面由切点和增强(引介)组成,它既包括了横切逻辑的定义,也包括了连接点的定义,Spring AOP 就是负责实施切面的框架,它将切面所定义的横切逻辑织入到切面所指定的连接点中。

引入(Introduction)

引入使我们具备了为类添加一些属性和方法的能力。这样,即使一个业务类原本没有实现某个接口,通过 AOP 的引介功能,我们可以动态地为该业务类添加接口的实现逻辑,让业务类成为这个接口的实现类。

织入(Weaving)

织入是将增强添加对目标类具体连接点上的过程。AOP 像一台织布机,将目标类、增强或引介通过 AOP 这台织布机天衣无缝地编织到一起。根据不同的实现技术,AOP 有三种织入的方式:1. 编译期织入,这要求使用特殊的Java编译器。2. 类装载期织入,这要求使用特殊的类装载器。3. 动态代理织入,在运行期为目标类添加增强生成子类的方式。Spring 采用动态代理织入,而 AspectJ 采用编译期织入和类装载期织入。

代理(Proxy)

一个类被 AOP 织入增强后,就产出了一个结果类,它是融合了原类和增强逻辑的代理类。根据不同的代理方式,代理类既可能是和原类具有相同接口的类,也可能就是原类的子类,所以我们可以采用调用原类相同的方式调用代理类。

AspectJ 切点表达式

Spring 只支持方法级别的连接点,切点表达式可以通过 execution 来定义。比如:@Pointcut(value = "execution(* com.vincent.springframework.example.Controller.*(..))") 表示匹配 com.vincent.springframework.example.Controller 这个类下面全部的方法。
关于 AspectJ 的 execution 表达式的详细信息,可以查看这篇文章 Spring AspectJ 的 execution表达式

添加 AsepctJ 的依赖

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<dependency>
<groupId>org.aspectj</groupId>
<artifactId>aspectjweaver</artifactId>
<version>1.9.1</version>
</dependency>

使用 XML 定义切面

在配置文件中创建切面,需要通过 Spring 的 aop 命名空间来开启。

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<!-- 开启 AOP 的自动代理 -->
<aop:aspectj-autoproxy/>
<!-- 配置包扫描路径 -->
<content:component-scan base-package="com.vincent.spring.framework.example"/>
<!-- 被切入的类 -->
<bean id="messageService" class="com.vincent.spring.framework.example.MessageService"/>
<!-- 切面类 -->
<bean id="messageAspect" class="com.vincent.spring.framework.example.MessageAspect"/>
<!-- 定义切入点已经执行方法 -->
<aop:config>
<aop:aspect id="messageAspect" ref="messageAspect">
<aop:before method="beforeAction" pointcut="execution(* com.vincent.spring.framework.example.MessageService.call(..))"/>
<aop:before method="afterAction" pointcut="execution(* com.vincent.spring.framework.example.MessageService.call(..))"/>
</aop:aspect>
</aop:config>

使用 Java 配置定义切面

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@Configuration
@EnableAspectJAutoProxy
@ComponentScan(basePackage = "com.vincent.spring.framework.example")
public class AspectJConfig {
}
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@Aspect
public class MessageAspect {
// 目标方法执行之前
@Pointcut("execution(* com.vincent.spring.framework.example.MessageService.call(..))")
public void beforeAction() {
System.out.println("before action");
}
// 目标方法执行之后
@Pointcut("execution(* com.vincent.spring.framework.example.MessageService.call(..))")
public void afterAction() {
System.out.println("after action");
}
}