Spring 3 AOP 概念及完整示例

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。

AOP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: Spring AOP中，join point就是一个方法。（通俗来讲就是起作用的那个方法）。

• Pointcut: 用来指定join point（通俗来讲就是描述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。

• Advice: 在join point上特定的时刻执行的操作，Advice有几种不同类型，下文将会讨论（通俗地来讲就是起作用的内容和时间点）。

• Introduction：给对象增加方法或者属性。

• Target object: Advice起作用的那个对象。

• 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。

Advice的类型

• 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。

实现机制

Spring AOP是基于代理机制的，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。

Pointcut expression

Pointcut可以有下列方式来定义或者通过&& || 和!的方式进行组合. 

args()
@args()
execution()
this()
target()
@target()
within()
@within()
@annotation

其中execution 是用的最多的,其格式为:

ret-type-pattern,name pattern, 和 parameters pattern是必须的.

• ret-type-pattern:可以为*表示任何返回值,全路径的类名等.
• name-pattern:指定方法名,*代表所以,set*,代表以set开头的所有方法.
• parameters pattern:指定方法参数(声明的类型),(..)代表所有参数,(*)代表一个参数,(*,String)代表第一个参数为任何值,第二个为String类型.

举例说明:

1) 任意公共方法的执行：

execution(public * *(..))

2) 任何一个以“set”开始的方法的执行：

execution(* set*(..))

3) AccountService 接口的任意方法的执行：

execution(* com.xyz.service.AccountService.*(..))

4) 定义在service包里的任意方法的执行：

execution(* com.xyz.service.*.*(..))

5) 定义在service包和所有子包里的任意类的任意方法的执行：

execution(* com.xyz.service..*.*(..))

6) 定义在pointcutexp包和所有子包里的JoinPointObjP2类的任意方法的执行：

execution(* com.test.spring.aop.pointcutexp..JoinPointObjP2.*(..))

7) pointcutexp包里的任意类.

within(com.test.spring.aop.pointcutexp.*)

8) pointcutexp包和所有子包里的任意类.

within(com.test.spring.aop.pointcutexp..*)

9) 实现了Intf接口的所有类,如果Intf不是接口,限定Intf单个类.

this(com.test.spring.aop.pointcutexp.Intf)

10) 带有@Transactional标注的所有类的任意方法.

@within(org.springframework.transaction.annotation.Transactional)
@target(org.springframework.transaction.annotation.Transactional)

11) 带有@Transactional标注的任意方法.

@annotation(org.springframework.transaction.annotation.Transactional)

12) 参数带有@Transactional标注的方法.

@args(org.springframework.transaction.annotation.Transactional)

13) 参数为String类型(运行是决定)的方法.

args(String)

完整示例：

首先新建一个maven项目，在项目的pom.xml中添加spring aop相关的依赖项：

如下是完整的pom.xml：

<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
	xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
	<modelVersion>4.0.0</modelVersion>

	<groupId>cn.outofmemory</groupId>
	<artifactId>spring-aop-aspect</artifactId>
	<version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
	<packaging>jar</packaging>

	<name>spring-aop-aspect</name>
	<url>http://maven.apache.org</url>
	<properties>
		<spring.version>3.1.1.RELEASE</spring.version>
	</properties>
	<dependencies>
		<dependency>
			<groupId>org.springframework</groupId>
			<artifactId>spring-core</artifactId>
			<version>${spring.version}</version>
		</dependency>
		<dependency>
			<groupId>org.springframework</groupId>
			<artifactId>spring-context</artifactId>
			<version>${spring.version}</version>
		</dependency>
		<dependency>
			<groupId>org.springframework</groupId>
			<artifactId>spring-aop</artifactId>
			<version>${spring.version}</version>
		</dependency>
		<dependency>
			<groupId>org.aspectj</groupId>
			<artifactId>aspectjrt</artifactId>
			<version>1.6.12</version>
		</dependency>
		<dependency>
			<groupId>org.aspectj</groupId>
			<artifactId>aspectjweaver</artifactId>
			<version>1.6.12</version>
		</dependency>
		<dependency>
			<groupId>cglib</groupId>
			<artifactId>cglib</artifactId>
			<version>2.2</version>
		</dependency>
	</dependencies>
</project>

在maven中我们引入了spring aop相关的依赖，aspectj相关的包有两个，cglib是必须的。

下面我们在项目中新建一个Service类PersonService，它是业务代码，是我们AOP注入的目标类：

package cn.outofmemory.spring_aop_aspect;

import org.springframework.stereotype.Service;

@Service
public class PersonService {

	public void addPerson(String personName) {
		System.out.println("add person " + personName);
	}
	
	public boolean deletePerson(String personName) {
		System.out.println("delete person " + personName) ;
		return true;
	}
	
	public void editPerson(String personName) {
		System.out.println("edit person " + personName);
		throw new RuntimeException("edit person throw exception");
	}
	
}

PersonService类中定义了三个方法，addPerson方法无返回值，而deletePerson方法有返回值，而editPerson方法抛出运行时的异常。

下面我们看Aspect类：

package cn.outofmemory.spring_aop_aspect;

import org.aspectj.lang.JoinPoint;
import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;
import org.aspectj.lang.annotation.After;
import org.aspectj.lang.annotation.AfterReturning;
import org.aspectj.lang.annotation.AfterThrowing;
import org.aspectj.lang.annotation.Around;
import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
import org.aspectj.lang.annotation.Before;
import org.aspectj.lang.annotation.Pointcut;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Component
@Aspect
public class SimpleAspect {
	@Pointcut("execution(* cn.outofmemory.spring_aop_aspect.*Service*.*(..))")
	public void pointCut() {
	}

	@After("pointCut()")
	public void after(JoinPoint joinPoint) {
		System.out.println("after aspect executed");
	}

	@Before("pointCut()")
	public void before(JoinPoint joinPoint) {
		//如果需要这里可以取出参数进行处理
		//Object[] args = joinPoint.getArgs();
		System.out.println("before aspect executing");
	}

	@AfterReturning(pointcut = "pointCut()", returning = "returnVal")
	public void afterReturning(JoinPoint joinPoint, Object returnVal) {
		System.out.println("afterReturning executed, return result is "
				+ returnVal);
	}

	@Around("pointCut()")
	public void around(ProceedingJoinPoint pjp) throws Throwable {
		System.out.println("around start..");
		try {
			pjp.proceed();
		} catch (Throwable ex) {
			System.out.println("error in around");
			throw ex;
		}
		System.out.println("around end");
	}

	@AfterThrowing(pointcut = "pointCut()", throwing = "error")
	public void afterThrowing(JoinPoint jp, Throwable error) {
		System.out.println("error:" + error);
	}
}

SimpleAspect类中的第一个方法是pointCut()方法，此方法无任何执行内容，只有一个@Pointcut的注解，其他方法都会引用这个注解中指定的pointcut表达式。

其他几个方法是各种Advice类型的方法实现，在这些方法中都可以通过JoinPoint实例来获得方法执行的上下文信息，参数信息。需要注意AfterReturning和AfterThrowing，After三种不同Advice的执行顺序。

有了spring框架和aspectj以及cglib的支持，我们只需要实现上面两个类就可以使用spring aop的功能了，下面我们看下如何在spring的配置文件中配置spring 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: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-3.0.xsd
                           http://www.springframework.org/schema/aop
                           http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop-3.0.xsd
                           http://www.springframework.org/schema/context
                           http://www.springframework.org/schema/context/spring-context-3.1.xsd">
    <aop:aspectj-autoproxy />
    <context:component-scan base-package="cn.outofmemory" /> 
</beans>

注意在beans节点中需要指定aop命名空间，一家chemaLocation地址，启用aop只需要添加<aop:aspectj-autoproxy/>就可以了。<context:component-scan/>节点用来指定自动扫描bean的命名空间。

最后我们要测试下aop的效果，需要新建一个App类作为程序的入口类。

package cn.outofmemory.spring_aop_aspect;

import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;


/**
 * Hello world!
 *
 */
public class App 
{
    public static void main( String[] args )
    {
    	ApplicationContext appContext = new ClassPathXmlApplicationContext("/appContext.xml");
    	PersonService personService = appContext.getBean(PersonService.class);
    	String personName = "Jim";
    	personService.addPerson(personName);
    	personService.deletePerson(personName);
    	personService.editPerson(personName);
    	((ClassPathXmlApplicationContext)appContext).close();
    }
}

这个类中我们初始化了ApplicationContext，然后从中得到PersonService的实例，并执行其addPerson,deletePerson,editPerson方法，最后关闭ApplicationContext。

其执行结果如下：

before aspect executing
around start..
add person Jim
after aspect executed
around end
afterReturning executed, return result is null
-------------------------------------
before aspect executing
around start..
delete person Jim
after aspect executed
around end
afterReturning executed, return result is null
----------------------------------------
before aspect executing
around start..
edit person Jim
after aspect executed
error in around
error:java.lang.RuntimeException: edit person throw exception
Exception in thread ...

从上面执行结果可以看到我们要执行的Before，around，after以及around，afterReturning，afterThrowing都正常的执行了。

AOP 配置详解

http://blog.csdn.net/lipei1220/article/details/52152430

Spring AOP 完成日志记录

http://hotstrong.iteye.com/blog/1330046

http://blog.csdn.net/baidu_25958185/article/details/43764467

http://www.oschina.net/code/snippet_1159320_49213

Spring Aop自定义注解拦截Controller实现日志管理

http://blog.csdn.net/itnik/article/details/38542373