Spring 框架的核心功能之AOP技术

1. AOP 的概述

• AOP, Aspect Oriented Programming, 面向切面编程;
• 通过预编译方式和运行期动态代理实现程序功能的统一维护的技术;
• AOP 采取横向抽取机制,取代了传统纵向继承体系重复性代码(性能监视,事务管理,安全检查,缓存);
• AOP 可以在不修改源代码的前提下,对程序进行增强;

2. AOP 的底层实现

1. Spring 框架的AOP技术底层采用的是代理技术,代理方式分为:

   • 基于JDK的动态代理:必须是面向接口的,只有实现了具体接口的类才能生成代理对象;
   • 基于CGLIB的动态代理: 对于没有实现接口的类,采用生成类的子类的方式;

2. 基于JDK的动态代理的原理,请参考"动态代理入门"

3. 基于CGLIB的代理技术(了解)

// 1. 引入Spring 核心开发包, 其中包含CGLIB的开发 jar包,

// 2. 编写相关代码

// CGLIB 代理类
public class MyCglibUtils{
    public static BookDaoImpl getProxy(){
        // 创建 CGLIB 的核心类
        Enhancer enhancer = new Enhancer();

        // 设置父类
        enhancer.setSuperclass(BookDaoImpl.class);

        // 设置回调函数, 参数为匿名内部类
        enhancer.setCallback(new MethodInterceptor(){
            @Override
            public Object intercept(Object obj, Method method, Object[] args,
                                    MethodProxy methodProxy) throws Throwable{
                if("save".equals(method.getName())){
                    // 添加新功能(例如记录日志)
                    System.out.println("开始记录日志...");
                }

                // 目标对象的方法正常执行
                return methodProxy.invokeSuper(obj,args);
                }
        });

        // 生成代理对象
        BookDaoImpl proxy = (BookDaoImpl)enhancer.create();
        return proxy;
    }
}


    public class BookDaoImpl{

        public void save(){
            System.out.println("保存图书...");
        }
    }

    // 测试方法
    public class Demo{

        // 没有使用代理之前
        public void fun2(){
            BookDaoImpl dao = new BookDaoImpl();
            dao.save();
        }

        // 使用CGLIB代理
        public void fun3(){

            BookDaoImpl proxy = MyCglibUtils.getProxy();
            proxy.save();
        }
    }

3. Spring 基于AspectJ的AOP开发

1. AOP 的相关术语

• Joinpoint(连接点): 指那些被拦截到的点,在Spring中,这些点指的是类中的所有方法;
• Pointcut(切入点): 指我们要对哪些Joinpoint进行拦截,也就是需要增强的方法;
• Advice(通知/增强): 指拦截到Joinpoint之后,所要做的事情,分为前置通知,后置通知,异常通知,最终通知,环绕通知;
• Introduction(引介): 是一种特殊的通知; 在不修改类代码的前提下,introduction 可以在运行期为类动态的
  添加一些方法或Field;
• Target(目标对象): 代理的目标对象;
• Weaving(织入):是指把增强添加到目标对象,创建新的代理对象的过程;
• Proxy(代理): 一个类被AOP织入增强后,就产生一个结果代理类;
• Aspect(切面): 是切入点和通知的结合;
• 其中,通知需要自己来编写,切入点需要自己来配置;

2. AspectJ的XML方式完成AOP的开发

2.1 导入 jar 包

• Spring 框架的基本开发包(6个);
• Spring 的传统AOP的开发包
  • spring-aop-4.3.10.RELEASE
  • org.aopalliance-1.10.0 (在 Spring 依赖包中)
• aspectJ 的开发包
  • org.aspectj.weave-1.6.8.RELEASE.jar (在 Spring 依赖包中)
  • spring-aspects-4.3.10.RELEASE.jar

2.2 编写 applicationContext.xml 配置文件

// 需要引入具体的AOP的schema约束
<?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"
    xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans    
                http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
                http://www.springframework.org/schema/aop
                http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop.xsd">

    <!-- 配置 customerDao -->
    <bean id="customerDao" class="cn.itcast.demo.CustomerDaoImpl"/>

    <!-- 配置切面类 -->
    <bean id="myAspectXml" class="cn.itcast.demo.MyAspectXml"/>

    <!-- 配置 AOP -->
    <aop:config>
        <!-- 配置切面类: 包含了切入点和通知(类型) -->
        <aop:aspect ref="myAspectXml">
            <!-- 配置前置通知 -->
            <!-- 切入点表达式:
                 execution(public void cn.itcast.demo.CustomerDaoImpl.save()) -->
        <aop:before method="log"
            pointcut="execution(public void cn.itcast.demo.CustomerDaoImpl.save())"/>

        </aop:aspect>
    </aop:config>
</beans>

2.3 创建包结构,编写具体的接口和实现类

• cn.itcast.demo
  • CustomerDao: 接口
  • CustomerDaoImpl: 实现类

// CustomerDao.java  接口
    public interface CustomerDao{
        public void save();
        public void update();
    }

// CustomerDaoImpl.java 实现类
    public class CustomerDaoImpl implements CustomerDao{
        public void save(){
            System.out.println("保存客户...");
        }

        public void update(){
            System.out.println("修改客户...");
        }
    }

// 测试类
    @RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
    @ContextConfiguration("classpath:applicationContext.xml")
    public void Demo{

        @Resource(name="customerDao")
        private CustomerDao customerDao;

        @Test
        public void fun(){
            customerDao.save();
            customerDao.update();
        }
    }

// 需求: 使用AOP技术,在不改变源代码的情况下,增强 save() 方法
// 创建切面类
    public class MyAspect{

        // 通知(具体的增强)
        public void log(){
            System.out.println("记录日志...");
        }
    }

// 然后在 applicationContext.xml 中配置切面类, 即可完成增强

3. AOP 的切入点表达式

1. 格式: execution([修饰符] 返回值类型 包名.类名.方法名(参数))
   • 修饰符 public 可以省略不写;
   • 返回值类型不能省略的,可以使用 * 代替,表示返回值为任意类型;
   • 包名,以 cn.itcast.demo.CustomerDaoImpl.save() 为例
     • cn是不能省略的,可以使用 * 代替;
     • 中间的包名可以使用 * 代替;
     • 如果向省略掉中间的包名,可以使用"..",表示任意包下的 save 方法;
   • 类名可以使用 * 代替,也有类似的写法 *DaoImpl;
   • 方法可以使用 * 代替,也有类似的写法 save*()
   • 参数如果是一个参数可以使用 * 代替,如果向代表任意参数,可以使用".."

4. AOP 的通知类型

1. 前置通知
   • 在目标类的方法执行之前执行;
   • 具体配置格式: <aop:before method="方法名" pointcut="被增强的方法"/>
   • 应用: 可以对方法的参数来做校验;
2. 最终通知
   • 在目标类的方法执行之后执行,如果程序出现了异常,最终通知也会执行;
   • 具体配置格式: <aop:after method="方法名" pointcut="被增强的方法"/>
   • 应用:释放资源;
3. 后置通知
   • 方法正常执行后的通知;
   • 具体配置格式: <aop:after-returning method="方法名" pointcut="被增强的方法"/>
   • 应用: 可以修改方法的返回值;
4. 异常抛出通知
   • 在抛出异常后的通知;
   • 具体配置格式: <aop:after-throwing method="方法名" pointcut="被增强的方法"/>
   • 应用:包装异常信息;
5. 环绕通知
   • 方法的执行前后执行;
   • 具体配置格式: <aop:around method="方法名" pointcut="被增强的方法"/>
   • 默认情况下,目标对象的方法不能执行,需要手动让目标对象的方法执行;

// 环绕通知的增强方法
    public void around(ProceedingJoinPoint joinPoint){
        System.out.println("环绕通知1....");

        // 手动执行目标方法
        try{
            joinPoint.proceed();
        }catch(Exception e){
            throw new RuntimeException(e);  
        }

        System.out.println("环绕通知2....");
    }

参考资料

• Spring 入门视频
• 动态代理入门