【Spring】AOP

• 一、基础知识

  • 1. AOP产生背景

  • 2. AOP 典型应用场景

  • 3. 术语

    • 3.1 通知（Advice）

    • 3.2 连接点（Join point）

    • 3.3 切点（Pointcut）

    • 3.4 切面（Aspect）

    • 3.5 引入（Introduction）

    • 3.6 织入（Weaving）

• 二. 通过切点来选择连接点

  • 1. AspectJ 指示器

  • 2. 编写切点

  • 3. 在切点中选择 bean

• 三、使用方式1：使用注解创建切面（推荐）

  • 1. 定义切面

  • 2. 创建@Around Advice

  • 3. 处理Advice中参数

• 四、使用方式2：XML中声明切面

  • 1. 使用XML声明通知

  • 2. 声明环绕通知

  • 3. 为通知传递参数

• 五、典型使用

  • 1. 封装异常处理

• 六、其他

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一、基础知识

1. AOP产生背景

DI 有助于应用对象之间的解耦，而 AOP 可以实现横切关注点与它们所影响的对象之间的解耦。

　　　软件开发中，散布于应用中多处的功能被称为横切关注点（crosscutting concern）。通常来讲，这些横切关注点从概念上是与应用的业务逻辑相分离的（但是往往会直接嵌入到应用的业务逻辑之中）。把这些横切关注点与业务逻辑相分离正是面向切面编程（AOP）所要解决的问题。

　　　切面能帮助我们模块化横切关注点。简而言之，横切关注点可以被描述为影响应用多处的功能。

　　　　　　　　

 　　　　如果要重用通用功能的话，最常见的面向对象技术是继承（inheritance）或委托（delegation）。但是，如果在整个应用中都使用相同的基类，继承往往会导致一个脆弱的对象体系；而使用委托可能需要对委托对象进行复杂的调用。

　　　　切面提供了取代继承和委托的另一种可选方案，而且在很多场景下更清晰简洁。在使用面向切面编程时，我们仍然在一个地方定义通用功能，但是可以通过声明的方式定义这个功能要以何种方式在何处应用，而无需修改受影响的类。

　　　　横切关注点可以被模块化为特殊的类，这些类被称为切面（aspect）。这样做有两个好处：

　　　　首先，现在每个关注点都集中于一个地方，而不是分散到多处代码中；

　　　　其次，服务模块更简洁，因为它们只包含主要关注点（或核心功能）的代码，而次要关注点的代码被转移到切面中了。

2. AOP 典型应用场景

　　日志是应用切面的常见范例，但它并不是切面适用的唯一场景。比如声明式事务、安全和缓存。

3. 术语

　　　　　　　　

 　　　　通知Advice：包含了需要用于多个应用对象的横切行为；

　　　　连接点 Joint Point：程序执行过程中能够应用通知的所有点；

　　　　切点 PointCut：定义了通知被应用的具体位置（在哪些连接点）。其中关键的概念是切点定义了哪些连接点会得到通知。

3.1 通知（Advice）：定义切面发生的时间

　　在 AOP 术语中，切面的工作被称为通知。Spring 切面可以应用 5 种类型的通知：

• 前置通知（Before）：在目标方法被调用之前调用通知功能；

• 后置通知（After）：在目标方法完成之后调用通知，此时不会关心方法的输出是什么；

• 返回通知（After-returning）：在目标方法成功执行之后调用通 知；

• 异常通知（After-throwing）：在目标方法抛出异常后调用通知；

• 环绕通知（Around）：通知包裹了被通知的方法，在被通知的方法调用之前和调用之后执行自定义的行为。

3.2 连接点（Join point）

　　连接点是在应用执行过程中能够插入切面的一个点。这个点可以是调用方法时、抛出异常时、甚至修改一个字段时。切面代码可以利用这些点插入到应用的正常流程之中，并添加新的行为。

3.3 切点（Pointcut）：定义切面发生的位置

　　切点有助于缩小切面所通知的连接点的范围。

　　如果说通知定义了切面的“什么”和“何时”的话，那么切点就定义了“何处”。**切点的定义会匹配通知所要织入的一个或多个连接点。我们通常使用明确的类和方法名称，或是利用正则表达式定　　义所匹配的类和方法名称来指定这些切点。有些 AOP 框架允许我们创建动态的切点，可以根据运行时的决策（比如方法的参数值）来决定是否应用通知。

      如：execution(public *.())

3.4 切面（Aspect）

　　切面对应一个类，是通知（Advice）和切点（PointCut）的结合。通知和切点共同定义了切面的全部内容 —— 它是什么，在何时和何处完成其功能。

3.5 引入（Introduction）

　　引入允许我们向现有的类添加新方法或属性。例如，我们可以创建一个 Auditable 通知类，该类记录了对象最后一次修改时的状态。这很简单，只需一个方法，setLastModified(Date)，和一个实例变量来保存这个状态。然后，这个新方法和实例变量就可以被引入到现有的类中，从而可以在无需修改这些现有的类的情况下，让它们具 有新的行为和状态。

3.6 织入（Weaving）

　　织入是把切面应用到目标对象并创建新的代理对象的过程。切面在指定的连接点被织入到目标对象中。在目标对象的生命周期里有多个点可以进行织入：

• 编译期：切面在目标类编译时被织入。这种方式需要特殊的编译器。AspectJ 的织入编译器就是以这种方式织入切面的。

• 类加载期：切面在目标类加载到 JVM 时被织入。这种方式需要特殊的类加载器（ClassLoader），它可以在目标类被引入应用之前增强该目标类的字节码。AspectJ 5 的加载时织入（load-time weaving，LTW）就支持以这种方式织入切面。

• 运行期：切面在应用运行的某个时刻被织入。一般情况下，在织入切面时，AOP 容器会为目标对象动态地创建一个代理对象。Spring AOP 就是以这种方式织入切面的。JDK 动态代理和cglib两种方案

　　不同织入方案的对比：

• @Aspect注解（编译时织入）：来源于Eclipse Aspect Project，基于接口

• 基于Spring AOP（JDK代理或cglib运行时织入）：基于类

二. 通过切点来选择连接点

1. AspectJ 指示器

指示器	描述
arg()	限制连接点匹配参数为指定类型的执行方法
@args()	限制连接点匹配参数由指定注解标注的执行方法
execution()	用于匹配是连接点的执行方法
this()	限制连接点匹配AOP代理的bean引用为指定类型的类
target	限制连接点匹配目标对象为指定类型的类
@target()	限制连接点匹配特定的执行对象，这些对象对应的类要具有指定类 型的注解
within()	限制连接点匹配指定的类型
@within()	限制连接点匹配指定注解所标注的类型（当使用Spring AOP时，方 法定义在由指定的注解所标注的类里）
@annotation	限定匹配带有指定注解的连接点

　　注意只有 execution 指示器是实际执行匹配的，而其他的指示器都是用来限制匹配的。这说明 execution 指示器是我们在编写切点定义时最主要使用的指示器。在此基础上，我们使用其他指示器来限制所匹配的切点。

2. 编写切点

　　　　　　　　 　　　　　　　　

3. 在切点中选择 bean

　　Spring 还引入了一个新的 bean() 指示器，它允许我们在切点表达式中使用 bean 的 ID 来标识 bean。bean() 使用 bean ID 或 bean 名称作为参数来限制切点只匹配特定的 bean。

　　　　　

三、使用方式1：注解创建切面（推荐）

1. 定义切面@Aspect

　　使用 @AspectJ 注解进行了标注。该注解表明 Audience 不仅仅是一个 POJO，还是一个切面。

　　　　　　

 　　简化上述XML定义：@Pointcut 注解能够在一个 @AspectJ 切面内定义可重用的切点。上面代码改造后

　　　　　　

　　 如何使用：

            方式1：使用 Java Config，可以在配置类的类级别上通过使用 @EnableAspectJAutoProxy 注解启用自动代理功能。

 　　　　　　

 　　    方式2：使用 XML 来装配 bean，那么需要使用 Spring aop 命名空间中的 aop:aspectj-autoproxy 元素。

　　　　　　

 　　不管你是使用 JavaConfig 还是 XML，AspectJ 自动代理都会为使用 @Aspect 注解的 bean 创建一个代理，这个代理会围绕着所有该切面的切点所匹配的 bean。在这种情况下，将会为 Concert bean 创建一个代理，Audience 类中的通知方法将会在 perform() 调用前后执行。

　　Spring 的 AspectJ 自动代理仅仅使用 @AspectJ 作为创建切面的指导，切面依然是基于代理的。在本质上，它依然是 Spring 基于代理的切面。

2. 创建@Around Advice

　　环绕通知是最为强大的通知类型。它能够让你所编写的逻辑将被通知的目标方法完全包装起来。实际上就像在一个通知方法中同时编写前置通知和后置通知。为了阐述环绕通知，我们重写 Audience 切面。这次，我们使用一个 环绕通知来代替之前多个不同的前置通知和后置通知。

　　　　　　

3. 处理Advice中参数

　　如果切面所通知的方法确实有参数

　　　　　　 

 　　这个参数会传递到通知方法中，这个通知方法是通过 @Before 注解和命名切点 trackPlayed(trackNumber) 定义的。切点定义中的参数与切点方法中的参数名称是一样的，这样就完成了从命　　名切点到通知方法的参数转移。

　　可以在 Spring 配置中将 BlankDisc 和 TrackCounter 定义为 bean，并启用 AspectJ 自动代理

　　　　　　

　　　　 简单测试：

　　　　　　 

四、方法2：XML中声明切面

　　　　　　

　　aop:aspectj-autoproxy 元素：它能够自动代理 AspectJ 注解的通知类。aop 命名空间的其他元素能够让我们直接在 Spring 配置中声明切面，而不需要使用注解。

　　测试

　　　　　　

1. 使用XML声明Advice

　　　　　　

　　 简化上述XML：现在切点是在一个地方定义的，并且被多个通知元素所引用。

                     aop:pointcut 元素定义了一个 id 为 performance 的切点。同时修改所有的通知元素，用 pointcut-ref 属性来引用这个命名切点。

                     aop:pointcut 元素所定义的切点可以被同一个 aop:aspect 元素之内的所有通知元素引用。

 　　　　　　

          如果想让定义的切点能够在多个切面使用，我们可以把 aop:pointcut 元素放在 aop:config 元素的范围内。

2. 声明Around Advice实现

　　　　　　

 　　　　　　bean.xml配置

 　　　　　　

3. 为通知传递参数

　　　　　　

　　XML配置：

　　　　　　

五、典型使用

AOP典型应用场景：

• Authentication 权限
• Caching 缓存
• Context passing 内容传递
• Error handling 错误处理
• Lazy loading 懒加载
• Debugging 调试
• logging，tracing，profiling and monitoring 记录跟踪 优化 校准
• Performance optimization 性能优化
• Persistence 持久化
• Resource pooling 资源池
• Synchronization 同步
• Transactions 事务
• Logging 日志

1. 封装异常处理

　　阿里技术专家详解DDD系列 第五讲：聊聊如何避免写流水账代码 https://zhuanlan.zhihu.com/p/366395817

　　修改前

　　　　　　 

　　 修改后：切面提取try/catch

　　　　　　

　　使用切面改造后