Spring AOP
概念
AOP(Aspect Oriented Programming),即面向切面编程(也叫面向方面编程,面向方法编程)。其主要作用是,在不修改源代码的情况下给某个或者一组操作添加额外的功能。像日志记录,事务处理,权限控制等功能,都可以用AOP来“优雅”地实现,使这些额外功能和真正的业务逻辑分离开来,软件的结构将更加清晰。AOP是OOP的一个强有力的补充。
术语
AOP的术语不太直观,Spring文档中也没有给一个确切的定义,所以重在理解。
-
Join Point(连接点): 所谓的连接点就是被拦截到的点,spring中,这些点指的就是方法(通俗来讲就是起作用的那个方法)。spring中只支持方法类型的连接点,事实上join point还可以是field或类构造器。
- Pointcut(切入点):用来指定join point(通俗来讲就是描述(定义)的一组符合某个条件的join point)。通常使用pointcut表达式来限定joint point,
Spring默认使用AspectJ pointcut expression language。Pointcut通过pointcut expression来描述,有若干种限定词。由于Pointcut的定义在Spring文档7.2.3 Declaring a pointcut中写得比较详细,所以在此不再赘述。
eg: execution(* com.tech.service.impl..*.*(..)) 含义:执行([任何]返回类型 包名[..代表所有子包][*.*所有类的所有方法](..[任何参数]))
- Advice(通知):是指拦截到join point在特定的时刻执行的操作,Advice有以下几种不同类型:(通俗地来讲就是起作用的内容和时间点)
- Before advice: 执行在join point之前的advice,但是它不能阻止joint point的执行流程,除非抛出了一个异常(exception)。
- After returning advice: 执行在join point这个方法返回之后的advice。
- After throwing advice: 执行在join point抛出异常之后的advice。
- After(finally) advice: 执行在join point返回之后或者抛出异常之后的advice,通常用来释放所使用的资源。
- Around advice: 执行在join point这个方法执行之前与之后的advice。
- Introduction(引入):在不修改类代码的前提下,Introduction可以在运行期动态的给对象增加方法或者属性。
- Target object: Advice起作用的那个对象,代理的对象。
- AOP proxy:为实现AOP所生成的代理。在Spring中有两种方式生成代理:JDK代理和CGLIB代理。
- Aspect: 组合了Pointcut与Advice,在Spring中有时候也称为Advisor。某些资料说Advisor是一种特殊的Aspect,其区别是Advisor只能包含一对pointcut和advice,但是aspect可以包含多对。AOP中的aspect可以类比于OOP中的class。
- Weaving:将Advice织入join point的这个过程。
织入器通过在切面中pointcut(切入点定义)来搜索目标(被代理类)的JoinPoint(切入点),然后把要切入的逻辑(Advice)织入到目标对象里,生成代理类。
两种代理
Spring AOP是基于代理机制的,Spring AOP通过JDK Proxy和CGLIB Proxy两种方法实现代理。
- 如果target object没有实现任何接口,那么Spring将使用CGLIB来实现代理。CGLIB是一个开源项目,它是一个强大的,高性能,高质量的Code生成类库,它可以在运行期扩展Java类与实现Java接口。
- 如果target object实现了一个以上的接口,那么Spring将使用JDK Proxy来实现代理,因为Spring默认使用的就是JDK Proxy,并且JDK Proxy是基于接口的。这也是Spring提倡的面向接口编程。当然,你也可以强制使用CGLIB来进行代理,但是这样可能会造成性能上的下降。
我们可以通过三种方式来使用Spring AOP,它们分别是:@Aspect-based(Annotation),Schema-based(XML),以及底层的Spring AOP API。
一、@Aspect-based (Annotation)
通过Annotaion(注解)实现AOP是最常用的方式。
1)配置
首先,我们应该在配置文件中增加对Annotation的支持。
假设我们的配置文件是classpath下的applicationContext.xml,添加如下片段:
<aop:aspectj-autoproxy />
2)业务逻辑类
假设我们有一个UserManager类,这个类负责处理业务逻辑。类的定义如下:
- public class UserManager {
- /*这个方法需要一个参数*/
- public void addUser(String user) {
- System.out.println("addUser(String str) method is executed!");
- }
- public void deleteUser() {
- System.out.println("deleteUser() method is executed!");
- }
- /*这个方法返回一个字符串*/
- public String getUser() {
- System.out.println("getUser() method is executed!");
- return "Hello";
- }
- /*这个方法抛出一个异常*/
- public void editUser() throws Exception {
- throw new Exception("something is wrong.");
- }
- }
这是一个很普通的Java对象,看不出任何Spring AOP的痕迹,这也是Spring低侵入式设计的体现。
3)切面(Aspect)类
为了给业务逻辑增加额外功能,我们需要定义一个切面类,切面类里包含了pointcut和advice。假设我们的切面类是ExampleAspect,代码如下:
- @Aspect
- public class ExampleAspect {
- @Pointcut("execution(* com.psjay.example.spring.aop.*.*(..))")
- public void aPointcut() {
- }
- @Before("aPointcut()")
- public void beforeAdvice() {
- System.out.println("before advice is executed!");
- }
- @AfterReturning(pointcut = "aPointcut()", returning = "r")
- public void afterReturningAdvice(String r) {
- if (r != null)
- System.out
- .println("after returning advice is executed! returning String is : "
- + r);
- }
- @After("aPointcut()")
- public void AfterAdvice() {
- System.out.println("after advice is executed!");
- }
- @After("aPointcut() && args(str)")
- public void AfterAdviceWithArg(String str) {
- System.out.println("after advice with arg is executed!arg is : " + str);
- }
- @AfterThrowing(pointcut = "aPointcut()", throwing = "e")
- public void afterThrowingAdvice(Exception e) {
- System.out
- .println("after throwing advice is executed!exception msg is : "
- + e.getMessage());
- }
- }
在基于annotation的Spring AOP中,@Aspect用来标注切面类。@Pointcut标注一个空的方法,用来代表一个pointcut,这个方法必须是public的。@Pointcut注解括号内是pointcut expression,例子中的表达式表示com.psjay.example.spring.aop的所有方法都是join point。而@Before,@After等注解对应着几种不同类型的Advice。被标注的方法就是一个Advice。@Advice注解括号内是一个pointcut。例子中的@afterReturningAdvice(),AfterAdviceWithArg()和afterThrowingAdvice()分别演示了Advice得到join point的返回值,Advice使用join point的参数,Advice使用join point抛出的异常对象几种操作。
不要忘了在Spring配置文件中配置以上两个类的“Bean”,这里就不贴出具体代码了。
4)测试类
测试类相对简单,就是从Spring中拿出bean演示AOP的结果。测试类代码如下:
- public class Test {
- public static void main(String[] args) {
- ApplicationContext ctx = new ClassPathXmlApplicationContext(
- "applicationContext.xml");
- UserManager um = ctx.getBean("userManager", UserManager.class);
- System.out.println("------ Case 1 --------");
- um.addUser("hey");
- System.out.println("------ Case 2 --------");
- try {
- um.editUser();
- } catch (Exception e) {
- }
- System.out.println("------ Case 3 --------");
- um.getUser();
- }
- }
测试结果:
- —— Case 1 ——–
- before advice is executed!
- addUser(String str) method is executed!
- after advice is executed!
- after advice with arg is executed!arg is : hey
- —— Case 2 ——–
- before advice is executed!
- after advice is executed!
- after throwing advice is executed!exception msg is : something is wrong.
- —— Case 3 ——–
- before advice is executed!
- getUser() method is executed!
- after returning advice is executed! returning String is : Hello
- after advice is executed!
可以看到,Advice已经在对应的join point上起作用了。
二、 Schema-based(XML)
除了使用Annotation,我们还可以使用XML来实现Spring AOP。使用XML来实现AOP只是将AOP的配置信息移到XML配置文件里。
1)业务类
- package com.tech.aop.service;
- public interface CustomerService {
- public String getName(Integer id);
- public void save(String name);
- public void update(Integer id, String name);
- }
- package com.tech.aop.service.impl;
- import com.tech.aop.service.CustomerService;
- public class CustomerServiceBean implements CustomerService {
- @Override
- public String getName(Integer id) {
- System.out.println("这是find方法");
- return "zhang";
- }
- @Override
- public void save(String name) {
- //throw new RuntimeException("例外通知");
- System.out.println("这是save方法");
- }
- @Override
- public void update(Integer personId, String name) {
- System.out.println("这是update方法");
- }
- }
2)切面(Aspect)类
- package com.tech.xml.aop;
- import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;
- /**
- * 切面
- *
- * @author ch
- *
- */
- public class MyInterceptor {
- public void doBefore() {
- System.out.println("前置通知");
- }
- public void doAfterReturning() {
- System.out.println("后置通知");
- }
- public void doAfter() {
- System.out.println("最终通知");
- }
- public void doAfterThrowing() {
- System.out.println("例外通知");
- }
- public Object doBasicProfiling(ProceedingJoinPoint pjp) throws Throwable {
- System.out.println("进入方法");
- Object result = pjp.proceed();
- System.out.println("退出 方法");
- return result;
- }
- }
3)xml配置aop
- <?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:p="http://www.springframework.org/schema/p"
- xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop"
- xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
- http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.0.xsd
- http://www.springframework.org/schema/aop
- http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop-3.0.xsd"
- default-lazy-init="false">
- <!-- 添加对 @AspectJ 注解的支持 -->
- <aop:aspectj-autoproxy />
- <!-- 业务类定义 -->
- <bean id="customerService" class="com.tech.aop.service.impl.CustomerServiceBean" />
- <!-- 切面(Aspect)类定义 -->
- <bean id="myInterceptor" class="com.tech.xml.aop.MyInterceptor"/>
- <!-- AOP配置 -->
- <aop:config>
- <!-- 配置切面类 -->
- <aop:aspect id="apt" ref="myInterceptor">
- <!-- 定义切入点(通过表达式对指定方法进行拦截) -->
- <aop:pointcut id="mypCut" expression="execution(* com.tech.aop.service.impl.CustomerServiceBean.*(..))"/>
- <!-- 定义advice(不同类型的通知) -->
- <aop:before method="doBefore" pointcut-ref="mypCut"/>
- <aop:after-returning method="doAfterReturning" pointcut-ref="mypCut"/>
- <aop:after-throwing method="doAfterThrowing" pointcut-ref="mypCut"/>
- <aop:after method="doAfter" pointcut-ref="mypCut"/>
- <aop:around method="doBasicProfiling" pointcut-ref="mypCut"/>
- </aop:aspect>
- </aop:config>
- </beans>
4)测试
- package com.tech.xml.test;
- import org.springframework.context.ApplicationContext;
- import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;
- import com.tech.aop.service.CustomerService;
- public class TestXmlAop {
- /**
- * @param args
- */
- public static void main(String[] args) {
- // TODO Auto-generated method stub
- ApplicationContext ac = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
- CustomerService service = (CustomerService)ac.getBean("customerService");
- service.save("abc");
- }
- }
输出结果:
- 前置通知
- 进入方法
- 这是save方法
- 后置通知
- 最终通知
- 退出 方法
三、Spring AOP API
在Spring1.2中使用底层的Spring AOP API来实现AOP。当然,Spring3也是完全与其兼容的。我们可以借其窥探一下底层实现。在此不做介绍。
需要的jar包
总结
Spring AOP是基于代理的,是运行时绑定的。合理的运用AOP,将使软件的开发更加便捷,清晰。
Spring AOP的应用主要有以下几个方面:
- 性能监控,在方法调用前后记录调用时间,方法执行太长或超时报警。
- 工作流系统,工作流系统需要将业务代码和流程引擎代码混合在一起执行,那么我们可以使用AOP将其分离,并动态挂接业务。
- 权限验证,方法执行前验证是否有权限执行当前方法,没有则抛出没有权限执行异常,由业务代码捕捉。
- 缓存代理,缓存某方法的返回值,下次执行该方法时,直接从缓存里获取。
- 软件**,使用AOP修改软件的验证类的判断逻辑。
- 记录日志,在方法执行前后记录系统日志。