Spring基础之AOP的概念介绍

2024-04-02 19:55

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Spring容器包含两个重要的特性：面向切面编程（AOP）和控制反转（IOC）。面向切面编程是面向对象（OOP）的一种补充，在面向对象编程的过程中编程针对的目标是一个个对象，而面向切面编程中编程针对的目标是一个个切面。切面支持跨类型跨对象（如事务的切面可以加在任何地方）进行模块化。

前言

AOP是Spring的关键特性之一，虽然Spring的IOC特性并不依赖于AOP（意味着你可以只使用Spring的IOC特性而不使用AOP特性），但是二者结合起来可以灵活的实现很多中间件解决方案。比如我们经常使用的事务(@Transaction)，就是通过AOP方案实现的。本文重点介绍AOP编程中的一些术语，这些术语不仅仅局限于Spring，它适用于所有的AOP编程。

切面(Aspect)：面向切面编程可以跨类跨对象进行切面编程，一个切面就是对一类横切关注点的模块化。
切入点(JoinPoint)：程序执行过程中的一个点，如方法调用、字段访问和异常抛出等。
增强（Advice）：用于对切面增强，包含前增强、后增强和环绕增强。大多数AOP框架会对切入点进行拦截，并在切入点维护一个拦截器链。
目标对象（TargetObject）：包含一个或者多个切面的对象。
AOP代理（AOPProxy）：通过Java动态代理或者CGLib增强得到的代理对象。
织入（Weaving）：将切面整合到完整的流执行流程。

Spring的AOP的功能和目标

Spring的AOP使用纯Java语言实现（如AspectJ就不是Java语言），不需要任何额外的编译流程，不需要修改类加载器，适用于任何Servlet容器和应用服务。Spring的AOP只支持方法拦截，不支持字段拦截，如果用户需要使用字段拦截，可以考虑引入AspectJ等类似的框架。

Spring的AOP框架和其它的框架有些不同，Spring的Aop框架不仅仅是为了提供一个AOP功能，它更重要的功能是和Spring的IOC容器结合，提供一些企业应用服务的解决方案（如事务等），我们可以和定义一个普通Bean一样的方式去定以一个切面。Spring的AOP不支持非常细粒度的AOP，只支持对容器中的Bean进行AOP，如果需要更细粒度的AOP，可以考虑使用AspectJ。Spring容器的一个优秀的特性就是非侵入性，所以你可以灵活的选择自己的AOP方案，不一定非要使用Spring的方案。

代理方式

Spring对实现接口的方法默认使用Java动态代理实现AOP拦截，对于非接口方法则会使用CGLIB字节码工具实现代理。

@AspectJ的支持

@AspectJ注解可以把一个普通的Java类声明为切面。@AspectJ注解是AspectJ5引入的注解，Spring虽然可以读取AspectJ5的注解用于切面元数据的配置，但是在运行的时候使用的仍然是Spring AOP进行代理，而没有使用AspectJ的编译器或者织入逻辑。我们会在后续讨论如何在Spring中使用AspectJ的编译器和织入逻辑。

启用@AspectJ

Spring默认没有启用AspectJ，如果你需要Spring支持@AspectJ注解对应的切面，可以通过在配置类上添加注解或者使用XML启用配置（AspectJ所在的包是：aspectjweaver.jar）。

通过Java注解启用AspectJ注解支持：

@Configuration
@EnableAspectJAutoProxy
public class AppConfig {
}

通过XML配置启用AspectJ注解

<aop:aspectj-autoproxy/>

定义一个切面

当启用AspectJ支持之后，开发者定义的任何Aspect切面会自动地被检测到，然后Spring AOP会对切面进行拦截。下面两个例子展示了如何配置AspectJ切面，你可以通过添加@Component注解把切面Bean注册到Spring容器中。

<bean id="myAspect" class="org.xyz.NotVeryUsefulAspect">
    <!-- configure properties of the aspect here -->
</bean>

package org.xyz;
import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
@Aspect
public class NotVeryUsefulAspect {

}

声明一个切入点

切入点程序运行过程中我们感兴趣的一个点，Spring的AOP框架只支持发现对Spring Bean方法上的切入点，因此你可以简单的把切入点理解为SpringBean的方法。

切入点确定感兴趣的连接点，从而使我们能够控制何时运行通知。springaop只支持springbean的方法执行连接点，因此可以将切入点看作与springbean上方法的执行相匹配。切入点声明由两部分组成：一部分是由名称和任何参数组成的签名，另一部分是确定我们感兴趣的方法执行的切入点表达式。在AOP的@AspectJ注释样式中，切入点签名由常规方法定义提供，切入点表达式由@pointcut注释指示（用作切入点签名的方法必须具有void返回类型）。切入点由两部分组成，一部分是用于区别不同切入点的标识（下面例子中的 private void anyOldTransfer() {} ）），另外一部分是确定我们感兴趣的Bean方法的表达式(下面例子中的 @Pointcut("execution(* transfer(..))") )，下面的例子展示了一个切入点的定义:

@Pointcut("execution(* transfer(..))") // the pointcut expression
private void anyOldTransfer() {} // the pointcut signature

Spring匹配切入点的语法使用了AspectJ5中的表达式语法，我们可以参考AspectJ文档相关的语法.

常见的切入点匹配表达

Spring支持下面常见的AspectJ切面定义语法：

execution：用于匹配方法的连接点。

@Pointcut("execution(public * *(..))")
private void anyPublicOperation() {}

within：用于匹配类型内的方法。

@Pointcut("within(com.xyz.myapp.trading..*)")
private void inTrading() {}

this：匹配当前AOP代理对象的执行方法

@target(org.springframework.transaction.annotation.Transactional)

target：target匹配目标对象的类型，即被代理对象的类型，例如A继承了B接口，则使用target（"B"），target（"A"）均可以匹配到A

//    当前AOP对象实现了 IPointcutService接口的任何方法
@Pointcut("target(cn.javass.spring.chapter6.service.IPointcutService)")
private void anyPublicOperation() {}

args：用于限定切点方法的参数类型。

args(java.io.Serializable)

@target：被代理对象应该包含指定的注解。

@target(org.springframework.transaction.annotation.Transactional)

@args: 被代理对象的参数包含指定的注解。

@args(com.xyz.security.Classified)

@within: 被代理的对象应包含指定注解

@within(org.springframework.transaction.annotation.Transactional)

@annotation：切入点包含指定的注解。

@annotation(org.springframework.transaction.annotation.Transactional)

我们可以通过“&&”和“||”对多个条件进行组合，AspectJ还有很多其它的表达式，但是Spring不支持除上述表达式以外的其它表达式。AspectJ其它表达式包含： call, get, set, preinitialization, staticinitialization, initialization, handler, adviceexecution, withincode, cflow, cflowbelow, if, @this, @withincode等。

我们在使用Spring的代理方法之前，应该知道其代理原理。Java动态代理只能拦截public接口方法上的调用，CGLib只能拦截public、protected和defult方法。如果你需要更深层次的拦截，可以考虑使用底层的Aspectj。

切面的增强

我们在上面的步骤定义好了一个切入点，我们现在就可以对这个切入点进行额外操作，这些额外操作被称为增强，Spring支持四种增强方式：前增强、后增强、异常增强和环绕增强。Spring支持在增强方法的定义上直接定义切入点。

前增强BeforeAdvice

import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
import org.aspectj.lang.annotation.Before;
@Aspect
public class BeforeExample {
    @Before("com.xyz.myapp.CommonPointcuts.dataAccessOperation()")
    public void doAccessCheck() {
        // ...
    }
}

import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
import org.aspectj.lang.annotation.Before;
@Aspect
public class BeforeExample {

    @Before("execution(* com.xyz.myapp.dao.*.*(..))")
    public void doAccessCheck() {
        // ...
    }
}

后增强

import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
import org.aspectj.lang.annotation.AfterReturning;
@Aspect
public class AfterReturningExample {
    @AfterReturning(
        pointcut="com.xyz.myapp.CommonPointcuts.dataAccessOperation()",
        returning="retVal")
    public void doAccessCheck(Object retVal) {
        // ...
    }
}

异常增强

import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
import org.aspectj.lang.annotation.AfterThrowing;
@Aspect
public class AfterThrowingExample {
    @AfterThrowing(
        pointcut="com.xyz.myapp.CommonPointcuts.dataAccessOperation()",
        throwing="ex")
    public void doRecoveryActions(DataAccessException ex) {
        // ...
    }
}

环绕增强

import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
import org.aspectj.lang.annotation.Around;
import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;
@Aspect
public class AroundExample {
    @Around("com.xyz.myapp.CommonPointcuts.businessService()")
    public Object doBasicProfiling(ProceedingJoinPoint pjp) throws Throwable {
        // start stopwatch
        Object retVal = pjp.proceed();
        // stop stopwatch
        return retVal;
    }
}

代理机制

我们前面说过，Spring AOP通过动态代理和CGLIB实现AOP对象的代理。我们可以通过如下配置设置动态代理全部走CGLIB。

<aop:config proxy-target-class="true">
    <!-- other beans defined here... -->
</aop:config>

代理工厂的使用

Spring AOP实现代理的核心类是 AspectJProxyFactory ，我们可以使用这个类编程式生成代理对象：

// create a factory that can generate a proxy for the given target object
AspectJProxyFactory factory = new AspectJProxyFactory(targetObject);

// add an aspect, the class must be an @AspectJ aspect
// you can call this as many times as you need with different aspects
factory.addAspect(SecurityManager.class);

// you can also add existing aspect instances, the type of the object supplied must be an @AspectJ aspect
factory.addAspect(usageTracker);

// now get the proxy object...
MyInterfaceType proxy = factory.getProxy()

到此这篇关于Spring基础之AOP的概念介绍的文章就介绍到这了,更多相关spring aop概念内容请搜索编程网以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持编程网！

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