OOP的完美点缀—AOP之SpringAOP实现原理

OOP与AOP

OOP(Object Oriented Programming，面向对象编程)，通过封装、继承将程序抽象为各个层次的对象，进而组合为模块或者程序，达到了软件工程中的重用性、灵活性、扩展性。程序的运行笼统地可以看为各层次对象之间的相互调用。
AOP(Aspect Oriented Programming，面向切面编程)，将程序运行过程分解为一个个的切面，对特定的切面(某个步骤或者阶段)进行提取，达到解耦各种不同逻辑代码。
OOP是在程序分块层面上进行考虑，而AOP则是在程序运行的切面上进行考虑。

可以将AOP理解为一种无损伤型的”切面”激光手术刀。OOP使属性和行为被封装为了一个严实、密不透风的对象。想要改变由对象保护着的方法，就可以通过该激光手术刀，既不损伤对象(即是，不破坏对象的封装)，又不添加任何冗余的代码，实现对原对象的方法的增强处理。

不得不说，AOP实在是一种巧妙的编程思想！！！弥补了OOP中一些难以解决的问题。例如，
1. 类应该是纯净的，不应含有与本身无关的逻辑。如日志跟踪的逻辑代码。这样的类就可以更好地重用，更有效地被AOP的切入更多的业务逻辑, 举例代码如下:

/*
 * 假如需要记录某只柯基狗的日常, 
 * 我们总不能让它自己来记录吧？？
 * 如　下面的注释了的方法
 * 看起来是不是非常怪异，一只狗狗自己给自己写日记
 */
class dog{
    void run(){
        /*note.write("散步了");*/
    }

    void sleep(){
        /*note.write("又睡懒觉了");*/
    }
}

2. OOP为不同类别的对象引入公共方法时，往往力不从心，造成大量的分散的重复代码，重用性真的很差，每次都要改动真的很麻烦。

class dog{
    private Note note = new Note();

    void run(){
        note.write("散步了");
    }
    void sleep(){
        note.write("又睡懒觉了");
    }
}

本文中”特定处理”指的日志记录、事务管理、异常处理等等之类的各种通用的业务逻辑

AOP实现原理

主要分为两大类:
一是采用动态代理，对被代理对象和特定处理进行修饰和封装，得到代理对象，从使得被代理对象中不需切入任何的代码，如图：
简单的代理：实现不入侵原始对象而切入各种通用的业务逻辑(eg: 参数验证、日志记录方法等)

interface Interface{
    void doSomething();
}

/*原始对象*/
class RealObject implements Interface{
    @Override
    public void doSomething() {
        System.out.println("原始对象的行为");
    }
}

/*代理*/
class SimplProxy implements Interface {
    private Interface proxied;

    public SimplProxy(Interface proxied){
        this.proxied = proxied;
    }

    public void doSomething(){
        System.out.println("处理一些通用的业务逻辑, 如参数校验等等");
        proxied.doSomething();
    }
}

/*调用者*/
class Caller{
    public static void call(Interface iface){
        iface.doSomething();
    }

    public static void main(String[] args){
        call(new SimplProxy(new RealObject()));
    }
}
/*输出：*/
１．处理一些通用的业务逻辑, 如参数校验等等
２．原始对象的行为
就这样，一些通用的业务逻辑被代理简单地切入到了原始对象之前执行

二是采用静态织入，如AspectJ，使用其特定的语法创建切面，在编译期间将切面织入代码中。又如，通过AspectJ编译出来的class文件与普通编译出来的有很大区别，这块没有了解，不再赘述。

AOP使用场景

权限控制、异常处理、缓存、事务管理、日志记录、数据校验等等

AOP基本概念

• 切面(Aspect): 程序运行过程中的某个的步骤或者阶段
• 连接点(Joinpoint): 程序运行过程中可执行特定处理(增强处理)的点, 如异常处理。而在SpringAOP中，方法调用是连接点。
• Advice(通知、处理、增强处理): 在符合的连接点进行的特定处理 (增强处理)
• 切入点(Pointcut): 可切入进行增强处理的连接点。AOP核心之一就是如何用表达式来定义符合的切入点。在Spring中，默认使用AspectJ的切入点语法。
  由于Spring AOP只支持以Spring Bean的方法调用来作为连接点, 所以在这里切入点的定义包括:
  • 切入点表达式, 来限制该能作用的范围大小，即是，能匹配哪些bean的方法
  • 命名切入点

    @Pointcut("execution(*   com.xxx.xxx.service.*.*     (..))    ")        /*切入点*/
    public void pointCutExpress(){                          　              /*命名切入点*/
    }
    /*常见的 切入点表达式语法 如下：*/
    execution(返回值类型    方法所属类.方法名    方法形参列表    抛出的异常声明)
    例如:
    上面第一个 * 指匹配所有返回值类型
    第二个 * 指service包下的所有类
    第三个 * 指各个类中的所有方法
    (..)中的 .. 指零个或者多个(任意数量)的参数

• 目标对象: 被进行增强处理的对象
• AOP代理: 是一个重新封装了(增强处理 + 被代理对象的方法 )方法的代理对象。
• 织入(Weaving): 就如它名字表述的一样，增强处理切入目标对象以后，并获得代理对象(AOP代理)的这个过程，就是织入。按其作用的时间分类为，编译时织入与运行时织入。

SpringAOP的使用方法

基于注解的零配置方式:
一、启动@AspectJ注解支持，旭在相应的容器内，加入如下片段:

<beans  xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop" <!-- 必须有相应的XML Schema 配置 -->
        http://www.springframework.org/schema/aop 
        http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop-4.0.xsd 

        <!-- 必须相应的容器内，启动@AspectJ支持，如对Springmvc的Contrller织入,  则应在Springmvc.xml中配置 -->
        <aop:aspectj-autoproxy />
        <!-- 扫描相应的包 -->

二、定义切面bean

@Aspect
@Compement
public class Advice{

    /*定义切入点, 业务处理逻辑等等其他内容*/

}

三、定义@Before、@After、@Around等增强处理

        
    /*定义切入点表达式*/
    /*配置匹配service包下所有的类、所有的方法*/
    @Pointcut("execution(* com.xxx.xxx.service.*.*(..))")
    public void pointCutExpress(){
    }

四、定义处理方法

    @After("pointCutExpress()")
    public  void closeResource(){
        /*After注解，更适合于释放资源*/
    }

通过注解和动态代理实现简单AOP

一、切入点注解

@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface MyPointCut {
    /*模拟简单的注解定义切入点*/
    public String expression();

}

二、原始对象及接口

interface SomeMethods{
    void method1();
    void method2(String args);
}

public class Implementation implements SomeMethods{

    @Override
    public void method1() {
        System.out.println("原始对象的方法１");
    }

    @Override
    public void method2(String args) {
        System.out.println("原始对象的方法２及参数：" + args);
    }
}

三、动态代理工厂

class MyAspect{

    @MyPointCut(expression = "com.auhnayuil.comm.Implementation.*")
    public void Logger(){
        System.out.println(">>>>>>>>>>>>>>>>>正在记载日志中<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<");
    }

}
class SimpleProxyFactory{
    /*简单代理工厂*/

    public static Object getProxyObject(final Object realObject, final Object aspectObject){/*代理对象  切面定义类*/
        final Class<?> realObjectClass = realObject.getClass();
        final Class<?> aspectObjectClass = aspectObject.getClass();
        return Proxy.newProxyInstance(
                realObjectClass.getClassLoader(),
                realObjectClass.getInterfaces(),
                new InvocationHandler(){
                    /*模拟简单的@Before日志注解*/
                    @Override
                    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
                        /*加载切入点信息. 这里的方法Logger被硬编码了,　后期可以根据注解来解决*/
                        Method pointCutMethod = aspectObjectClass.getMethod("Logger", new Class[] {});
                        MyPointCut myPointCut = pointCutMethod.getAnnotation(MyPointCut.class);
                        /*判断切入点, 并执行其方法*/
                        String expression = myPointCut.expression();
                        String[] express = expression.split("\.");
                        int exprLength = express.length;
                        if("*".equals(express[exprLength - 1])){
                            /*这里只演示一种情况*/
                            pointCutMethod.invoke(aspectObject, new Class[] {});
                        }
                        /*执行原始对象的方法*/
                        return method.invoke(realObject, args);
                    }
                }
        );
    }

}

public class ProxyDemo {

    public static void main(String[] args){

        SomeMethods someMethods = new Implementation();
        SomeMethods proxyObject = (SomeMethods) SimpleProxyFactory.getProxyObject(someMethods, new MyAspect());
        proxyObject.method1();
        proxyObject.method2("auhnayuiL");

    }

}

四、输出结果

>>>>>>>>>>>>>>>>>正在记载日志中<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<
原始对象的方法１
>>>>>>>>>>>>>>>>>正在记载日志中<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<
原始对象的方法２及参数：auhnayuiL