“Spring的AOP太重要了!在项目上无处不在,同时也是面试高频点。
SSM系列文章
- 学会Spring的正确姿势!
- 万万没想到!Bean还有这么多东西
- 1. Spring AOP简介
- 2. 动态代理
- jdk动态代理
- CGLIB代理
- 3. 基于代理类的AOP实现
- Spring的通知类型
- ProxyFactoryBean
- 4. AspectJ开发
- 基于XML的声明式AspectJ
- 基于注解的声明式AspectJ(常用)
“GitHub:https://github.com/nateshao/ssm/tree/master/103-spring-aop
1. Spring AOP简介
什么是AOP?
“AOP的全称是Aspect-Oriented Programming,即面向切面编程(也称面向方面编程)。它是面向对象编程(OOP)的一种补充,目前已成为一种比较成熟的编程方式。
在传统的业务处理代码中,通常都会进行事务处理、日志记录等操作。虽然使用OOP可以通过组合或者继承的方式来达到代码的重用,但如果要实现某个功能(如日志记录),同样的代码仍然会分散到各个方法中。这样,如果想要关闭某个功能,或者对其进行修改,就必须要修改所有的相关方法。这不但增加了开发人员的工作量,而且提高了代码的出错率。
为了解决这一问题,AOP思想随之产生。AOP采取横向抽取机制,将分散在各个方法中的重复代码提取出来,然后在程序编译或运行时,再将这些提取出来的代码应用到需要执行的地方。这种采用横向抽取机制的方式,采用传统的OOP思想显然是无法办到的,因为OOP只能实现父子关系的纵向的重用。虽然AOP是一种新的编程思想,但却不是OOP的替代品,它只是OOP的延伸和补充。
类与切面的关系
AOP的使用,使开发人员在编写业务逻辑时可以专心于核心业务,而不用过多的关注于其他业务逻辑的实现,这不但提高了开发效率,而且增强了代码的可维护性。
- Proxy(代理):将通知应用到目标对象之后,被动态创建的对象。
- Weaving(织入):将切面代码插入到目标对象上,从而生成代理对象的过程。
2. 动态代理
jdk动态代理
“JDK动态代理是通过java.lang.reflect.Proxy 类来实现的,我们可以调用Proxy类的newProxyInstance()方法来创建代理对象。对于使用业务接口的类,Spring默认会使用JDK动态代理来实现AOP。
UserDao.java
代码语言:javascript复制public interface UserDao {
public void addUser();
public void deleteUser();
}
UserDaoImpl.java
代码语言:javascript复制package com.nateshao.aop;
import org.springframework.stereotype.Repository;
/**
* @date Created by 邵桐杰 on 2021/10/14 17:59
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* @Gitee https://gitee.com/nateshao
* Description:
*/
@Repository("userDao")
public class UserDaoImpl implements UserDao{
@Override
public void addUser() {
System.out.println("添加用户");
}
@Override
public void deleteUser() {
System.out.println("删除用户");
}
}
JdkProxy.java
代码语言:javascript复制package com.nateshao.aop;
import com.nateshao.aspect.MyAspect;
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;
/**
* @date Created by 邵桐杰 on 2021/10/14 18:01
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* Description: JDK代理类
*/
public class JdkProxy implements InvocationHandler {
// 声明目标类接口
private UserDao userDao;
// 创建代理方法
public Object createProxy(UserDao userDao) {
this.userDao = userDao;
// 1.类加载器
ClassLoader classLoader = JdkProxy.class.getClassLoader();
// 2.被代理对象实现的所有接口
Class[] clazz = userDao.getClass().getInterfaces();
// 3.使用代理类,进行增强,返回的是代理后的对象
return Proxy.newProxyInstance(classLoader,clazz,this);
}
/**
* 所有动态代理类的方法调用,都会交由invoke()方法去处理
* @param proxy 被代理后的对象
* @param method 将要被执行的方法信息(反射)
* @param args 执行方法时需要的参数
* @return
* @throws Throwable
*/
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
throws Throwable {
// 声明切面
MyAspect myAspect = new MyAspect();
// 前增强
myAspect.check_Permissions();
// 在目标类上调用方法,并传入参数
Object obj = method.invoke(userDao, args);
// 后增强
myAspect.log();
return obj;
}
}
CGLIB代理
通过前面的学习可知,JDK的动态代理用起来非常简单,但它是有局限性的,使用动态代理的对象必须实现一个或多个接口。
如果想代理没有实现接口的类,那么可以使用CGLIB代理。
“CGLIB(Code Generation Library)是一个高性能开源的代码生成包,它采用非常底层的字节码技术,对指定的目标类生成一个子类,并对子类进行增强。
UserDao.java
代码语言:javascript复制public class UserDao {
public void addUser(){
System.out.println("添加用户");
}
public void deleteUser(){
System.out.println("添加用户");
}
}
CglibProxy.java
代码语言:javascript复制package com.nateshao.cglib;
import com.nateshao.aspect.MyAspect;
import org.springframework.cglib.proxy.Enhancer;
import org.springframework.cglib.proxy.MethodInterceptor;
import org.springframework.cglib.proxy.MethodProxy;
import java.lang.reflect.Method;
/**
* @date Created by 邵桐杰 on 2021/10/14 18:18
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* Description:
*/
// 代理类
public class CglibProxy implements MethodInterceptor {
// 代理方法
public Object createProxy(Object target) {
// 创建一个动态类对象
Enhancer enhancer = new Enhancer();
// 确定需要增强的类,设置其父类
enhancer.setSuperclass(target.getClass());
// 添加回调函数
enhancer.setCallback(this);
// 返回创建的代理类
return enhancer.create();
}
/**
* @param proxy CGlib根据指定父类生成的代理对象
* @param method 拦截的方法
* @param args 拦截方法的参数数组
* @param methodProxy 方法的代理对象,用于执行父类的方法
* @return
* @throws Throwable
*/
@Override
public Object intercept(Object proxy, Method method, Object[] args,
MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
// 创建切面类对象
MyAspect myAspect = new MyAspect();
// 前增强
myAspect.check_Permissions();
// 目标方法执行
Object obj = methodProxy.invokeSuper(proxy, args);
// 后增强
myAspect.log();
return obj;
}
}
CglibTest.java
代码语言:javascript复制package com.nateshao.cglib;
/**
* @date Created by 邵桐杰 on 2021/10/14 18:25
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* Description:
*/
public class CglibTest {
public static void main(String[] args) {
// 创建代理对象
CglibProxy cglibProxy = new CglibProxy();
// 创建目标对象
UserDao userDao = new UserDao();
// 获取增强后的目标对象
UserDao userDao1 = (UserDao)cglibProxy.createProxy(userDao);
// 执行方法
userDao1.addUser();
userDao1.deleteUser();
}
}
3. 基于代理类的AOP实现
Spring的通知类型
Spring按照通知在目标类方法的连接点位置,可以分为5种类型,具体如下:
- org.springframework.aop.MethodBeforeAdvice(前置通知) 在目标方法执行前实施增强,可以应用于权限管理等功能。
- org.springframework.aop.AfterReturningAdvice(后置通知) 在目标方法执行后实施增强,可以应用于关闭流、上传文件、删除临时文件等功能。
- org.aopalliance.intercept.MethodInterceptor(环绕通知) 在目标方法执行前后实施增强,可以应用于日志、事务管理等功能。
- org.springframework.aop.ThrowsAdvice(异常抛出通知) 在方法抛出异常后实施增强,可以应用于处理异常记录日志等功能。
- org.springframework.aop.IntroductionInterceptor(引介通知) 在目标类中添加一些新的方法和属性,可以应用于修改老版本程序。
ProxyFactoryBean
“ProxyFactoryBean是FactoryBean接口的实现类,FactoryBean负责实例化一个Bean,而ProxyFactoryBean负责为其他Bean创建代理实例。在Spring中,使用ProxyFactoryBean是创建AOP代理的基本方式。
ProxyFactoryBean类中的常用可配置属性如下:
代码实现
MyAspect.java
代码语言:javascript复制package com.nateshao.factorybean;
import org.aopalliance.intercept.MethodInterceptor;
import org.aopalliance.intercept.MethodInvocation;
/**
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* Description: 切面类
*/
public class MyAspect implements MethodInterceptor {
@Override
public Object invoke(MethodInvocation mi) throws Throwable {
check_Permissions();
// 执行目标方法
Object obj = mi.proceed();
log();
return obj;
}
public void check_Permissions(){
System.out.println("模拟检查权限...");
}
public void log(){
System.out.println("模拟记录日志...");
}
}
applicationContext.xml
代码语言:javascript复制<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-4.3.xsd">
<!-- 1 目标类 -->
<bean id="userDao" class="com.nateshao.jdk.UserDaoImpl" />
<!-- 2 切面类 -->
<bean id="myAspect" class="com.nateshao.factorybean.MyAspect" />
<!-- 3 使用Spring代理工厂定义一个名称为userDaoProxy的代理对象 -->
<bean id="userDaoProxy"
class="org.springframework.aop.framework.ProxyFactoryBean">
<!-- 3.1 指定代理实现的接口-->
<property name="proxyInterfaces"
value="com.nateshao.jdk.UserDao" />
<!-- 3.2 指定目标对象 -->
<property name="target" ref="userDao" />
<!-- 3.3 指定切面,织入环绕通知 -->
<property name="interceptorNames" value="myAspect" />
<!-- 3.4 指定代理方式,true:使用cglib,false(默认):使用jdk动态代理 -->
<property name="proxyTargetClass" value="true" />
</bean>
</beans>
ProxyFactoryBeanTest.java
代码语言:javascript复制package com.nateshao.factorybean;
import com.nateshao.jdk.UserDao;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;
/**
* @date Created by 邵桐杰 on 2021/10/14 18:41
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* Description: 测试类
*/
public class ProxyFactoryBeanTest {
public static void main(String args[]) {
String xmlPath = "applicationContext.xml";
ApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext(xmlPath);
// 从Spring容器获得内容
UserDao userDao = (UserDao) applicationContext.getBean("userDaoProxy");
// 执行方法
userDao.addUser();
userDao.deleteUser();
}
}
4. AspectJ开发
“概述:AspectJ是一个基于Java语言的AOP框架,它提供了强大的AOP功能。Spring 2.0以后,Spring AOP引入了对AspectJ的支持,并允许直接使用AspectJ进行编程,而Spring自身的AOP API也尽量与AspectJ保持一致。新版本的Spring框架,也建议使用AspectJ来开发AOP。 使用AspectJ实现AOP有两种方式:一种是基于XML的声明式AspectJ,另一种是基于注解的声明式AspectJ。
基于XML的声明式AspectJ
“基于XML的声明式AspectJ是指通过XML文件来定义切面、切入点及通知,所有的切面、切入点和通知都必须定义在< aop:config >元素内。
< aop:config >元素及其子元素如下:
小提示:图中灰色部分标注的元素即为常用的配置元素
XML文件中常用元素的配置方式如下:
代码语言:javascript复制<bean id="myAspect" class="com.nateshao.aspectj.xml.MyAspect" />
<aop:config>
<aop:aspect id="aspect" ref="myAspect">
<aop:pointcut expression="execution(* com.nateshao.jdk.*.*(..))“ id="myPointCut" />
<aop:before method="myBefore" pointcut-ref="myPointCut" />
<aop:after-returning method="myAfterReturning“ pointcut-ref="myPointCut" returning="returnVal" />
<aop:around method="myAround" pointcut-ref="myPointCut" />
<aop:after-throwing method="myAfterThrowing“ pointcut-ref="myPointCut" throwing="e" />
<aop:after method="myAfter" pointcut-ref="myPointCut" />
</aop:aspect>
</aop:config>
- 配置切面 “在Spring的配置文件中,配置切面使用的是< aop:aspect >元素,该元素会将一个已定义好的Spring Bean转换成切面Bean,所以要在配置文件中先定义一个普通的Spring Bean。
配置< aop:aspect >元素时,通常会指定id和ref两个属性。
id:用于定义该切面的唯一标识名称。 ref:用于引用普通的Spring Bean
- 配置切入点
“当< aop:pointcut>元素作为< aop:config>元素的子元素定义时,表示该切入点是全局切入点,它可被多个切面所共享;当< aop:pointcut>元素作为< aop:aspect>元素的子元素时,表示该切入点只对当前切面有效。
在定义< aop:pointcut>元素时,通常会指定id和expression两个属性。
id:用于指定切入点的唯-标识名称。. expressione:用于指定切入点关联的切入点表达式
切入点表达式
execution(* com.nateshao.jdk. * . * (..)) 是定义的切入点表达式,该切入点表达式的意思是匹配com.nateshao.jdk包中任意类的任意方法的执行。
- execution(* com.nateshao.jdk..(..)) :表达式的主体
- execution(* :* 表示所有返回类型
- com.nateshao.jdk:需要拦截的包名字
- execution(* com.nateshao.jdk. * :* 代表所有类
- execution(* com.nateshao.jdk. * . * :方法名,使用* 代表所有方法
- execution(* com.nateshao.jdk..(..)) :. . 表示任意参数
- 配置通知
“使用< aop:aspect>的子元素可以配置5种常用通知,这5个子元素不支持使用子元素,但在使用时可以指定一些属性,其常用属性及其描述如下:
MyAspect.java
代码语言:javascript复制package com.nateshao.aspectj.xml;
import org.aspectj.lang.JoinPoint;
import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;
/**
* @date Created by 邵桐杰 on 2021/10/14 19:56
* @微信公众号 程序员千羽
* @个人网站 www.nateshao.cn
* @博客 https://nateshao.gitee.io
* @GitHub https://github.com/nateshao
* @Gitee https://gitee.com/nateshao
* Description: 切面类,在此类中编写通知
*/
public class MyAspect {
// 前置通知
public void myBefore(JoinPoint joinPoint) {
System.out.print("前置通知 :模拟执行权限检查...,");
System.out.print("目标类是:" joinPoint.getTarget() );
System.out.println(",被织入增强处理的目标方法为:"
joinPoint.getSignature().getName());
}
// 后置通知
public void myAfterReturning(JoinPoint joinPoint) {
System.out.print("后置通知:模拟记录日志...," );
System.out.println("被织入增强处理的目标方法为:"
joinPoint.getSignature().getName());
}
/**
* 环绕通知
* ProceedingJoinPoint 是JoinPoint子接口,表示可以执行目标方法
* 1.必须是Object类型的返回值
* 2.必须接收一个参数,类型为ProceedingJoinPoint
* 3.必须throws Throwable
*/
public Object myAround(ProceedingJoinPoint proceedingJoinPoint)
throws Throwable {
// 开始
System.out.println("环绕开始:执行目标方法之前,模拟开启事务...");
// 执行当前目标方法
Object obj = proceedingJoinPoint.proceed();
// 结束
System.out.println("环绕结束:执行目标方法之后,模拟关闭事务...");
return obj;
}
// 异常通知
public void myAfterThrowing(JoinPoint joinPoint, Throwable e) {
System.out.println("异常通知:" "出错了" e.getMessage());
}
// 最终通知
public void myAfter() {
System.out.println("最终通知:模拟方法结束后的释放资源...");
}
}
config.xml
代码语言:javascript复制<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-4.3.xsd">
<!-- 1 目标类 -->
<bean id="userDao" class="com.nateshao.jdk.UserDaoImpl" />
<!-- 2 切面类 -->
<bean id="myAspect" class="com.nateshao.factorybean.MyAspect" />
<!-- 3 使用Spring代理工厂定义一个名称为userDaoProxy的代理对象 -->
<bean id="userDaoProxy"
class="org.springframework.aop.framework.ProxyFactoryBean">
<!-- 3.1 指定代理实现的接口-->
<property name="proxyInterfaces"
value="com.nateshao.jdk.UserDao" />
<!-- 3.2 指定目标对象 -->
<property name="target" ref="userDao" />
<!-- 3.3 指定切面,织入环绕通知 -->
<property name="interceptorNames" value="myAspect" />
<!-- 3.4 指定代理方式,true:使用cglib,false(默认):使用jdk动态代理 -->
<property name="proxyTargetClass" value="true" />
</bean>
</beans>
TestXmlAspectj.java
代码语言:javascript复制package com.nateshao.aspectj.xml;
import com.nateshao.jdk.UserDao;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;
/**
* @date Created by 邵桐杰 on 2021/10/14 19:58
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* @Gitee https://gitee.com/nateshao
* Description:
*/
public class TestXmlAspectj {
public static void main(String args[]) {
String xmlPath =
"config.xml";
ApplicationContext applicationContext =
new ClassPathXmlApplicationContext(xmlPath);
// 1 从spring容器获得内容
UserDao userDao = (UserDao) applicationContext.getBean("userDao");
// 2 执行方法
userDao.addUser();
}
}
基于注解的声明式AspectJ(常用)
“AspectJ框架为AOP的实现提供了一套注解,用以取代Spring配置文件中为实现AOP功能所配置的臃肿代码。AspectJ的注解及其描述如下所示:
MyAspect.java
代码语言:javascript复制package com.nateshao.aspectj.annotation;
import org.aspectj.lang.JoinPoint;
import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;
import org.aspectj.lang.annotation.*;
import org.springframework.stereotype.Component;
/**
* @date Created by 邵桐杰 on 2021/10/14 20:06
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* @GitHub https://github.com/nateshao
* @Gitee https://gitee.com/nateshao
* Description: 切面类,在此类中编写通知
*/
@Aspect
@Component
public class MyAspect {
// 定义切入点表达式
@Pointcut("execution(* com.nateshao.jdk.*.*(..))")
// 使用一个返回值为void、方法体为空的方法来命名切入点
private void myPointCut(){}
// 前置通知
@Before("myPointCut()")
public void myBefore(JoinPoint joinPoint) {
System.out.print("前置通知 :模拟执行权限检查...,");
System.out.print("目标类是:" joinPoint.getTarget() );
System.out.println(",被织入增强处理的目标方法为:"
joinPoint.getSignature().getName());
}
// 后置通知
@AfterReturning(value="myPointCut()")
public void myAfterReturning(JoinPoint joinPoint) {
System.out.print("后置通知:模拟记录日志...," );
System.out.println("被织入增强处理的目标方法为:"
joinPoint.getSignature().getName());
}
// 环绕通知
@Around("myPointCut()")
public Object myAround(ProceedingJoinPoint proceedingJoinPoint)
throws Throwable {
// 开始
System.out.println("环绕开始:执行目标方法之前,模拟开启事务...");
// 执行当前目标方法
Object obj = proceedingJoinPoint.proceed();
// 结束
System.out.println("环绕结束:执行目标方法之后,模拟关闭事务...");
return obj;
}
// 异常通知
@AfterThrowing(value="myPointCut()",throwing="e")
public void myAfterThrowing(JoinPoint joinPoint, Throwable e) {
System.out.println("异常通知:" "出错了" e.getMessage());
}
// 最终通知
@After("myPointCut()")
public void myAfter() {
System.out.println("最终通知:模拟方法结束后的释放资源...");
}
}
annotation.xml
代码语言:javascript复制<?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:context="http://www.springframework.org/schema/context"
xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-4.3.xsd
http://www.springframework.org/schema/aop
http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop-4.3.xsd
http://www.springframework.org/schema/context
http://www.springframework.org/schema/context/spring-context-4.3.xsd">
<!-- 指定需要扫描的包,使注解生效 -->
<context:component-scan base-package="com.nateshao" />
<!-- 启动基于注解的声明式AspectJ支持 -->
<aop:aspectj-autoproxy />
</beans>
TestAnnotationAspectj.java
代码语言:javascript复制package com.nateshao.aspectj.annotation;
import com.nateshao.jdk.UserDao;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;
/**
* @date Created by 邵桐杰 on 2021/10/14 20:09
* @微信公众号 程序员千羽
* @个人网站 www.nateshao.cn
* @博客 https://nateshao.gitee.io
* @GitHub https://github.com/nateshao
* @Gitee https://gitee.com/nateshao
* Description:
*/
public class TestAnnotationAspectj {
public static void main(String args[]) {
String xmlPath = "annotation.xml";
ApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext(xmlPath);
// 1 从spring容器获得内容
UserDao userDao = (UserDao) applicationContext.getBean("userDao");
// 2 执行方法
userDao.addUser();
}
}
总结
这篇文章主要讲解了Spring框架中AOP的相关知识。
- 首先对AOP进行了简单的介绍,
- 然后讲解了Spring中的两种动态代理,
- 接下来讲解了Spring中基于代理类的AOP实现,
- 最后讲解了如何使用AspectJ框架来进行AOP开发。
通过本章的学习,我们可以了解AOP的概念和作用,理解AOP中的相关常用术语,熟悉Spring中两种动态代理方式的区别,并能够掌握基于代理类和AspectJ框架的AOP开发方式。 革命尚未成功,同志仍需努力,冲冲冲