Spring AOP

概述

Spring的最終目的是簡化應用開發。通俗的講減少重複代碼,少寫代碼達到相同的目的。面向切面編程(AOP, Aspect Oriented Programming)就是一種減重複代碼方式。我們都知道JAVA是一門面向對象編程(OOP, Object Oriented Programming)語言,在java中將一個個功能模塊抽象成一個個對象。這些對象通過一定的聯繫完成我們所看到的一個個應用,一個個服務。它的核心就是對象(Object)。

要理解切面編程,就需要先理解什麼是切面。用刀把一個西瓜分成兩瓣,切開的切口就是切面;炒菜,鍋與爐子共同來完成炒菜,鍋與爐子就是切面。web層級設計中,web層->網關層->服務層->數據層,每一層之間也是一個切面。編程中,對象與對象之間,方法與方法之間,模塊與模塊之間都是一個個切面

類應該是純淨的,不應含有與本身無關的邏輯。單一職責原則。

切面編程,可以帶來代碼的解耦;同時,切面編程也是需要執行代碼的,增加了一些額外的代碼執行量。因地制宜,使用AOP。

具象化理解

我們一般做活動的時候,一般對每一個接口都會做活動的有效性校驗(是否開始、是否結束等等)、以及這個接口是不是需要用戶登錄。

按照正常的邏輯,我們可以這麼做。

Spring AOP

這有個問題就是,有多少接口,就要多少次代碼copy。對於一個“懶人”,這是不可容忍的。好,提出一個公共方法,每個接口都來調用這個接口。這裡有點切面的味道了。

Spring AOP

同樣有個問題,我雖然不用每次都copy代碼了,但是,每個接口總得要調用這個方法吧。於是就有了切面的概念,我將方法注入到接口調用的某個地方(切點)。

Spring AOP

這樣接口只需要關心具體的業務,而不需要關注其他非該接口關注的邏輯或處理。

紅框處,就是面向切面編程。

理論

使用AOP之前,我們需要理解幾個概念。

Spring AOP

連接點(Join Point)

所有可能的需要注入切面的地方。如方法前後、類初始化、屬性初始化前後等等。

切點(Poincut)

需要做某些處理(如打印日誌、處理緩存等等)的連接點。如何來指明一個切點?spring使用了AspectJ的切點表達式語言來定義Spring切面。

Spring AOP

多個表達式之間,可用“and” 、“or”、“not”做邏輯連接。

其中較為複雜的是execution。

Spring AOP

目前,Spring只支持方法的切點定義

通知(Advice)

定義在什麼時候做什麼事情。spring支持5種方法上的通知類型

Spring AOP

切面(Aspect)

通知+切點的集合,定義在什麼地方什麼時間做什麼事情。

引入(Introduction)

允許我們向現有的類添加新方法屬性。這不就是把切面(也就是新方法屬性:通知定義的)用到目標類中嗎

目標(Target)

引入中提到的目標類,也就是要被通知的對象。也就是真正的業務邏輯,他可以在毫不知情的情況下,被咱們織入切面。而自己專注於業務本身的邏輯。

織入(Weaving)

把切面應用到目標對象來創建新的代理對象的過程。

spring中AOP實現原理

AOP的實現實際上是用的是代理模式。

代理

代理概念:簡單的理解就是通過為某一個對象創建一個代理對象,我們不直接引用原本的對象,而是由創建的代理對象來控制對原對象的引用。

按照代理的創建時期,代理類可以分為兩種。

  • 靜態代理:由程序員創建或特定工具自動生成源代碼,再對其編譯。在程序運行前,代理類的.class文件就已經存在了。
  • 動態代理:在程序運行時,運用反射機制動態創建而成,無需手動編寫代碼。動態代理不僅簡化了編程工作,而且提高了軟件系統的可擴展性,因為Java反射機制可以生成任意類型的動態代理類。

代理原理:代理對象內部含有對真實對象的引用,從而可以操作真實對象,同時代理對象提供與真實對象相同的接口以便在任何時刻都能代替真實對象。同時,代理對象可以在執行真實對象操作時,附加其他的操作,相當於對真實對象進行封裝。

spring使用的是動態代理。

動態代理之JDK

java jdk 本身支持動態創建代理對象。

Spring AOP

java的動態代理,有個缺點,它只支持實現了接口的類。因此可以引入cglib(Code Generation Library)三方庫支持類的代理。

Spring AOP

樣例

有這麼一個需求,對某些接口做緩存或打印日誌。有不想每個接口中都調用緩存方法或打印日誌方法。可以這麼來做。 代碼:

  • 定義動物抽象接口:Animal
  • 定義具體動物貓:Cat
  • 定義bean掃描配置類:AnimalConfig
  • 定義緩存註解:Cache
  • 定義緩存切面:CacheAspect
  • 定義日誌切面:LogAspect
  • 定義測試入口類:App

1. Animal接口

package bean;

public interface Animal {

public String sayName(String name, Integer num);

}

2. Cat類

package bean;

import org.springframework.stereotype.Component;

@Component

public class Cat implements Animal {

@Cache(60)

public String sayName(String name, Integer num) {

return "this is cat " + name + "," + num;

}

}

3. AnimalConfig spirng配置掃描類

package bean;

import org.springframework.context.annotation.ComponentScan;

import org.springframework.context.annotation.Configuration;

import org.springframework.context.annotation.EnableAspectJAutoProxy;

@Configuration

@ComponentScan

@EnableAspectJAutoProxy(proxyTargetClass = true)

public class AnimalConfig {

}

4.Cache註解(與CacheAspect配合使用)

package bean;

import java.lang.annotation.*;

@Target(ElementType.METHOD)

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)

@Inherited

@Documented

public @interface Cache {

int value() default 0;

}

5.CacheAspect 緩存切面

package bean;

import com.alibaba.fastjson.JSONObject;

import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;

import org.aspectj.lang.annotation.Around;

import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;

import org.aspectj.lang.annotation.Pointcut;

import org.aspectj.lang.reflect.MethodSignature;

import org.springframework.core.annotation.Order;

import org.springframework.stereotype.Component;

import java.lang.reflect.Method;

import java.util.LinkedHashMap;

import java.util.Map;

@Component

@Aspect

@Order(1000)

public class CacheAspect {

// 定義切入點:帶有Cache註解的方法

@Pointcut("@annotation(Cache)")

private void cache(){}

// 臨時存儲區

private static Map cacheList = new LinkedHashMap();

// 定義環繞通知,處理接口/方法添加緩存

@Around("cache()")

private Object cacheAround(ProceedingJoinPoint proceedingJoinPoint) throws Throwable{

Object object = proceedingJoinPoint.getTarget();

Object[] args = proceedingJoinPoint.getArgs();

String className = object.getClass().getName();

MethodSignature signature = (MethodSignature)proceedingJoinPoint.getSignature();

Method method = signature.getMethod();

// 組裝cache key

String cacheKey = className + "_" + method.getName() + "_" + JSONObject.toJSONString(args);

if (cacheList.containsKey(cacheKey)){

System.out.println("data get cache");

return cacheList.get(cacheKey);

}else {

System.out.println("data get db");

Object result = proceedingJoinPoint.proceed();

cacheList.put(cacheKey, result);

return result;

}

}

}

6.LogAspect 日誌切面

package bean;

import com.alibaba.fastjson.JSONObject;

import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;

import org.aspectj.lang.annotation.Around;

import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;

import org.aspectj.lang.annotation.Pointcut;

import org.springframework.core.annotation.Order;

import org.springframework.stereotype.Component;

@Component

@Aspect

@Order(100)

public class LogAspect {

//定義切點:包含任意參數的、任意返回值、的公共方法sayName

@Pointcut("execution(public * *sayName(..))")

private void log(){}

//定義環繞通知:處理日誌注入

@Around("log()")

private Object logAround(ProceedingJoinPoint proceedingJoinPoint) throws Throwable {

Object[] args = proceedingJoinPoint.getArgs();

System.out.println("before, params:" + JSONObject.toJSONString(args));

Object result = proceedingJoinPoint.proceed();

System.out.println("after, result:" + JSONObject.toJSONString(result));

return result;

}

}

7. APP 測試入口類

import bean.Animal;

import bean.AnimalConfig;

import bean.Cat;

import org.springframework.context.ApplicationContext;

import org.springframework.context.annotation.AnnotationConfigApplicationContext;

public class App {

public static void main(String[] args){

ApplicationContext applicationContext = new AnnotationConfigApplicationContext(AnimalConfig.class);

Animal animal = applicationContext.getBean("cat", Cat.class);

String result = animal.sayName("rudytan", 12);

String result1 = animal.sayName("rudytan", 12);

String result2 = animal.sayName("rudytan", 12);

String result3 = animal.sayName("rudytan", 13);

String result4 = animal.sayName("rudytan", 13);

System.out.println(result);

}

}

說明:

  • @Cache為自定義註解(標記該方法需要緩存)
  • @EnableAspectJAutoProxy 為是否開啟cglib動態代理
  • @Aspect為定義該類為切面類
  • @Order為當有多個切面類的時候,定義執行順序,數值越大,約先執行。
  • @Pointcut定義當前函數為切點。
  • @Around定義環繞通知


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