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  • Spring之AOP

    时间:2017-2-3 00:33

    ——AOP概述

    1、什么是AOP
        1)AOP,Aspect Oriented Programming,面向切面编程。
        2)AOP采用横向抽取机制,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)。
        3)Spring AOP使用纯Java代码实现,不需要同过专门的编译过程和类加载器,在运行期间通过代理方式向目标类织入增强代码。
        4)AspectJ是一个基于Java语言的AOP框架,Spring2.0开始,Spring AOP引入对Aspect的支持,AspectJ扩展了Java语言,提供了一个专门的编译器,在编译时提供横向代码的织入。

    ——AOP底层原理

    JDK动态代理:
        对实现了接口的类生成代理对象。

    CGLib代理机制:
        可以对没有实现接口的类生成代理对象。

    ——AOP相关术语

    Joinpoint(连接点):指的是哪些方法可以被拦截,可以被拦截的方法就叫做连接点。
        所谓连接点是指那些被拦截到的点。在spring中,这些点指的是方法,因为spring只支持方法类型的连接点。

    Pointcut(切入点):所谓切入点是指我们要对哪些Joinpoint进行拦截。

    Advice(通知、增强):要增强的代码(方法),一般指的是方法级别的增强。
        所谓通知是指拦截到Joinpoint之后所要做的事情就是通知.通知分为前置通知,后置通知,异常通知,最终通知,环绕通知(切面要完成的功能)

    Introduction(引介):一个特殊的Advice(特殊增强方法),一般指类级别的增强,会在原有类中添加属性或方法。
        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地添加一些方法或Field.

    Target(目标对象):需要被增强的对象。

    Weaving(织入):把增强方法放到被增强方法之前。
        是指把增强应用到目标对象来创建新的代理对象的过程。
        Spring采用动态代理织入,而AspectJ采用编译期织入和类装载期织入。

    Proxy(代理):代理对象。
        一个类被AOP织入增强后,就产生一个结果代理类。

    Aspect(切面):在被增强方法上应用增强。
        是切入点和通知(引介)的结合。
     

    ——JDK的动态代理

    示例代码:

    public class JDKProxy implements InvocationHandler{
        private UserDao userDao;
     
        public JDKProxy(UserDao userDao) {
            super();
            this.userDao = userDao;
        }
     
     
        public UserDao createProxy(){
            UserDao proxy = (UserDao) Proxy.newProxyInstance(userDao.getClass().getClassLoader(), userDao.getClass().getInterfaces(), this);
     
            return proxy;
        }
     
        // 调用目标对象的任何方法,都相当于调用invoke()方法
        public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
            if("add".equals(method.getName())){
                // 进行增强
                System.out.println("增强...");
                return method.invoke(userDao, args);
            }
            return method.invoke(userDao, args);
        }
    }

    ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

    测试代码:

    public void fun2() {
        UserDao userDao = new UserDaoImpl();
        UserDao proxy = new JDKProxy(userDao).createProxy();
        proxy.add();
        proxy.update();
    }


    ——CGLib的动态代理

    CGLib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。Hibernate支持用它来实现PO(Persistent Object 持久化对象)字节码的动态生成。

    1、CGLib生成代理的机制:
        其实是生成了一个真实对象的子类,使用继承的方式来生成一个代理对象。

    2、使用步骤
        1)下载CGLib的jar包
            现在做CGLib开发,可以不直接引入CGLib的jar包,因为在Spring核心包中已经集成了CGLib。
        2)编码:

            *   创建核心类
            *   为其设置父类,因为CGLib底层通过继承的方式创建代理
            *   设置回调方法,相当于invoke()方法,必须实现MethodInterceptor接口
            *   创建代理

    3、结论
        Spring框架中,如果类实现了接口,那么就使用JDK的动态代理来生成代理对象。
        如果类没有实现任何接口,那么就使用CGLib来生成代理对象。

    4、实例代码

    CGLibProxy类,该类的方法需要被增强

    import java.lang.reflect.Method;
     
    import org.springframework.cglib.proxy.Enhancer;
    import org.springframework.cglib.proxy.MethodInterceptor;
    import org.springframework.cglib.proxy.MethodProxy;
     
     
    /**
     * 使用CGLib生成代理对象
     * @author WYC
     *
     */
    public class CGLibProxy implements MethodInterceptor {
        // 获取被代理对象
        private ProductDao productDao;
     
        public CGLibProxy(ProductDao productDao) {
            super();
            this.productDao = productDao;
        }
     
        public ProductDao createProxy(){
            /*
             * 使用CGLib生成代理对象
             * 1、创建核心类
             * 2、为其设置父类,因为CGLib底层通过继承的方式创建代理
             * 3、设置回调方法,相当于invoke()方法,必须实现MethodInterceptor接口
             * 4、创建代理
             */
     
            // 创建核心类
            Enhancer enhancer = new Enhancer();
     
     
            // 为其设置父类
            enhancer.setSuperclass(productDao.getClass());
     
     
            // 设置回调方法
            enhancer.setCallback(this);
     
     
            // 创建代理
            return (ProductDao) enhancer.create();
        }

        /*
         * @param obj CGLib根据指定父类生成的代理对象
         * @param method 拦截的方法
         * @param args 拦截方法的参数数组
         * @param proxy 方法的代理对象,用于执行父类的方法
         */
        public Object intercept(Object proxy, Method method, Object[] args, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
            if("add".equals(method.getName())){
                System.out.println("增强...");
     
                /*
                 * 调用父类的方法
                 * proxy是子类,所以调用子类的方法时,相当于调用父类productDao的方法
                 */
                return methodProxy.invokeSuper(proxy, args);
            }
            return methodProxy.invokeSuper(proxy, args);
        }
    }
     

    ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

    测试:

    public void fun2(){
        ProductDao productDao = new ProductDao();
        ProductDao proxy = new CGLibProxy(productDao).createProxy();
        proxy.add();
        proxy.update();
    }


    ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

    输出结果:

    增强...
    添加商品
    修改商品

    ——代理知识总结

    1、Spring在运行期间,生成动态代理对象,不需要特殊的编译器。
    2、Spring AOP的底层就是通过JDK动态代理或CGLib动态代理技术为Bean执行横向织入:
        1)若目标对象实现了若干接口,则Spring使用JDK的java.lang.reflect.Proxy类来创建代理。
        2)若目标对象没有实现任何接口,则Spring使用CGLib库生成目标对象的子类。
    3、程序中应优先对接口创建代理,便于程序解耦维护。
    4、标记为final的方法,不能被代理,因为无法进行覆盖。
        1)JDK动态代理,是针对接口生成子类,接口中方法不能使用final修饰。
        2)CGLib是针对目标类创建子类,因此类或方法不能使用final修饰。
    5、Spring只支持方法连接点,不提供属性连接。


    ——Spring中的AOP

    1、Spring的传统AOP
        AOP不是由Spring定义,而是由AOP联盟的组织定义。

    2、Spring AOP通知(增强)类型
        1)AOP联盟为通知Advice定义了接口:org.aopalliance.aop.Interface.Advice

        2)Spring按照通知Advice在目标类方法的连接点位置,可以分为5类:
             *   前置通知 org.springframework.aop.MethodBeforeAdvice
                    在目标方法执行前实施增强

             *   后置通知 org.springframework.aop.AfterReturningAdvice
                    在目标方法执行后实施增强

             *   环绕通知 org.aopalliance.intercept.MethodInterceptor
                    在目标方法执行前后实施增强

             *   异常抛出通知 org.springframework.aop.ThrowsAdvice
                    在方法抛出异常后实施增强

             *   引介通知 org.springframework.aop.IntroductionInterceptor
                    在目标类中添加一些新的方法和属性
     
    3、Spring中的切面类型
        1)Advisor:表示一般切面,对目标类的所有方法进行拦截,Spring中传统切面就叫做Advisor
            *   Advisor:一个切点和一个切面的组合。
            *   Aspect:多个切点和多个通知的组合
        2)PointcutAdvisor:
            表示具有切点的切面,可以指定拦截目标类哪些方法。
        3)IntroductionAdvisor:
            表示引介切面,针对引介通知而使用切面。

    ——Spring的AOP的开发(针对所有方法进行增强,不带有切点的切面,Advisor)

    1、步骤:
        1)导入jar包
            *   AOPjar包:spring-aop-3.2.0.RELEASE.jar
            *   AOP联盟jar包:com.springsource.org.aopalliance-1.0.0.jar
        2)编写被代理对象
            *   CustomerDao接口
            *   CustomerDaoImpl实现类
        3)编写增强的代码
            /**
             * 前置增强
             * @author WYC
             *
             */
            public class MyBeforeAdvice implements MethodBeforeAdvice {
                /**
                 * method:执行的方法
                 * args:方法参数
                 * target:目标对象
                 */
                public void before(Method method, Object[] args, Object target) throws Throwable {
                    System.out.println("前置增强");
                }
            }
        4)生成代理
            可以通过配置生成代理,不需要手动编写代码。
            Spring基于ProxyFactoryBean类来生成代理,该类底层自动选择使用JDK的动态代理还是CGLib的代理。
            配置文件中ProxyFactoryBean标签的属性:
                *   target:代理的目标对象。
                *   proxyInterfaces:代理要实现的接口,如果有多个接口可以使用以下格式赋值:
                    >   <list> <value> </value> ... </list>
                *   proxyTargetClass:是否对类代理而不是接口,设置为true时,使用CGLib代理。
                *   interceptorNames:需要织入目标的Advice。
                *   singleton:返回代理是否为单例,默认为单例。
                *   optimize:当设置为true时,强制使用CGLib。

            proxyInterfaces和proxyTargetClass配一个就可以了。

    2、示例代码

    CustomerDao接口:

    public interface CustomerDao {
        public void add();
        public void update();
        public void delete();
        public void find();
    }

    ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

    CustomerDaoImpl实现类:

    public class CustomerDaoImpl implements CustomerDao {
     
        public void add() {
            System.out.println("添加客户");
        }
     
        public void update() {
            System.out.println("修改客户");
        }
     
        public void delete() {
            System.out.println("删除客户");
        }
     
        public void find() {
            System.out.println("查找客户");
        }
    }


    ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

    MyBeforeAdvice前置增强类:

    /**
     * 前置增强
     * @author WYC
     *
     */
    public class MyBeforeAdvice implements MethodBeforeAdvice {
     
        /**
         * method:执行的方法
         * args:方法参数
         * target:目标对象
         */
        public void before(Method method, Object[] args, Object target) throws Throwable {
            System.out.println("前置增强");
        }
    }


    ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

    配置文件:

    <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
     
        <!-- 目标对象(被增强的对象) -->
        <bean id="customerDao" class="com.wyc.spring3.demo3.CustomerDaoImpl" />

     
        <!-- 定义增强(通知) -->
        <bean id="beforeAdvice" class="com.wyc.spring3.demo3.MyBeforeAdvice" />
     
        <!-- Spring支持配置生成代理,基于ProxyFactoryBean -->
        <bean id="customerDaoProxy" class="org.springframework.aop.framework.ProxyFactoryBean">
            <!-- 设置目标对象 -->
            <property name="target" ref="customerDao" />
            <!-- 设置实现的接口,value中要写接口的全路径 -->
            <property name="proxyInterfaces" value="com.wyc.spring3.demo3.CustomerDao"/>
            <!-- 织入的增强方法(通知),需要使用value属性 -->
            <property name="interceptorNames" value="beforeAdvice"/>
            <!-- 相当于new ProxyInstance(Classloader, Class[] interfaces, InvocationHandler)的三个参数 -->
        </bean>
    </beans>


    ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

    测试代码:

    @RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
    @ContextConfiguration("classpath:applicationContext.xml")
    public class SpringDemo3 {
        @Autowired
        // @Qualifier("customerDao") 这里注入的是真实对象,需要注入代理对象
        @Qualifier("customerDaoProxy")
        private CustomerDao customerDao;
     
        @Test
        public void fun1(){
            customerDao.add();
            customerDao.update();
            customerDao.delete();
            customerDao.find();
        }
    }


    ——带有切点的切面(针对目标对象的某些方法进行增强,PointcutAdvisor)


    1、使用普通Advisor作为切面,将对目标类的所有方法进行拦截,不够灵活,在实际开发中通常采用带有切点的切面。

    2、常用PointcutAdvisor实现类:
        1)DefaultPointcutAdvisor
            最常用的切面类型,它可以通过任意Pointcut和Advice组合定义切面。
        2)RegexpMethodPointcutAdvisor
            构造正则表达式切点切面。
            通过正则表达式来确定哪些方法需要执行增强。

    3、步骤
        1)导包
            *   AOPjar包:spring-aop-3.2.0.RELEASE.jar
            *   AOP联盟jar包:com.springsource.org.aopalliance-1.0.0.jar
        2)创建目标对象

            /**
             * 目标对象
             * 
             * @author WYC
             * 
             */
            public class OrderDao {
                public void add() {
                    System.out.println("添加订单");
                }
     
                public void update() {
                    System.out.println("修改订单");
                }
     
                public void delete() {
                    System.out.println("删除订单");
                }
     
                public void find() {
                    System.out.println("查询订单");
                }
            }
     

        3)编写增强的类

            import org.aopalliance.intercept.MethodInterceptor;
            import org.aopalliance.intercept.MethodInvocation;
     
            /**
             * 增强的类:
             *  使用的是环绕增强:org.aopalliance.intercept.MethodInterceptor
             * @author WYC
             *
             */
            public class MyAroundAdvice implements MethodInterceptor {
     
                public Object invoke(MethodInvocation methodInvocation) throws Throwable {
                    System.out.println("环绕前增强");
     
                    // 相当于执行目标对象的方法
                    Object result = methodInvocation.proceed();
     
                    System.out.println("环绕后增强");
                    return result;
                }
            }


        4)生成代理
            <!-- 定义目标对象 -->

            <bean id="orderDao" class="com.wyc.spring3.demo4.OrderDao" />
     
     
            <!-- 定义代理对象(增强对象) -->
            <bean id="aroundAdvice" class="com.wyc.spring3.demo4.MyAroundAdvice" />
     
     
            <!-- 定义切点 -->
            <bean id="myPointcutAdvisor" class="org.springframework.aop.support.RegexpMethodPointcutAdvisor">
                <!-- 定义一个正则表达式,来规定拦截哪些方法 -->
                <!-- . 表示任意字符, * 表示任意个数 -->
                <!-- <property name="pattern" value="cn.itcast.spring3.demo4.OrderDao.add.*"/>表示只增强该类的add方法 -->
                <property name="patterns" value=".*add.*,.*find.*" />
                <!-- 应用增强 -->
                <property name="advice" ref="aroundAdvice" />
            </bean>
     
     
            <!-- 定义生成的代理对象 -->
            <bean id="orderDaoProxy" class="org.springframework.aop.framework.ProxyFactoryBean">
                <!-- 配置目标对象 -->
                <property name="target" ref="orderDao" />
                <!-- 针对类的代理,而不是接口 -->
                <property name="proxyTargetClass" value="true" />
                <!-- 在目标对象上配置增强,需要写已经定义好的切面 -->
                <property name="interceptorNames" value="myPointcutAdvisor" />
            </bean>


    4、示例代码

    OrderDao目标类:

    /**
     * 目标对象
     * 
     * @author WYC
     * 
     */
    public class OrderDao {
        public void add() {
            System.out.println("添加订单");
        }
     
        public void update() {
            System.out.println("修改订单");
        }
     
        public void delete() {
            System.out.println("删除订单");
        }
     
        public void find() {
            System.out.println("查询订单");
        }
    }


    ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

    MyAroundAdvice环绕增强,代理对象:

    /**
     * 增强的类:
     *  使用的是环绕增强,org.aopalliance.intercept.MethodInterceptor
     * @author WYC
     *
     */
    public class MyAroundAdvice implements MethodInterceptor {
     
        public Object invoke(MethodInvocation methodInvocation) throws Throwable {
            System.out.println("环绕前增强");
     
            // 相当于执行目标对象的方法
            Object result = methodInvocation.proceed();
     
            System.out.println("环绕后增强");
            return result;
        }
    }



    ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

    XML配置:

    <!-- 定义目标对象 -->
    <bean id="orderDao" class="com.wyc.spring3.demo4.OrderDao" />
     
     
    <!-- 定义代理对象(增强对象) -->
    <bean id="aroundAdvice" class="com.wyc.spring3.demo4.MyAroundAdvice" />
     
     
    <!-- 定义切点 -->
    <bean id="myPointcutAdvisor" class="org.springframework.aop.support.RegexpMethodPointcutAdvisor">
        <!-- 定义一个正则表达式,来规定拦截哪些方法 -->
        <!-- . 表示任意字符, * 表示任意个数 -->
        <!-- <property name="pattern" value="cn.itcast.spring3.demo4.OrderDao.add.*"/>表示只增强该类的add方法 -->
        <property name="patterns" value=".*add.*,.*find.*" />
        <!-- 应用增强 -->
        <property name="advice" ref="aroundAdvice" />
    </bean>
     
     
    <!-- 定义生成的代理对象 -->
    <bean id="orderDaoProxy" class="org.springframework.aop.framework.ProxyFactoryBean">
        <!-- 配置目标对象 -->
        <property name="target" ref="orderDao" />
        <!-- 针对类的代理,而不是接口 -->
        <property name="proxyTargetClass" value="true" />
        <!-- 在目标对象上配置增强,需要些定义好的切面 -->
        <property name="interceptorNames" value="myPointcutAdvisor" />
    </bean>


    ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

    测试代码:

    @RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
    @ContextConfiguration("classpath:applicationContext.xml")
    public class SpringDemo4 {
        @Autowired
        @Qualifier("orderDaoProxy")
        private OrderDao orderDao;
     
        @Test
        public void fun1(){
            orderDao.add();
            orderDao.delete();
            orderDao.update();
            orderDao.find();
        }
    }



    ——自动代理

    之前的案例中,每个代理都是通过ProxyFactoryBean织入切面代理,在实际开发中,如果Bean数量过多,每个Bean都需要配置ProxyFactoryBean,则开发维护量过大,可以通过自动创建代理的方式来完成。

    自动创建代理:(基于后处理Bean,在类创建的过程中完成增强,生成得到的Bean就是代理对象)
        1)BeanNameAutoProxyCreator
            根据Bean名称创建代理。

        2)DefaultAdvisorAutoProxyCreator
            根据Advisor本身包含的信息创建代理。

        3)AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator
            基于Bean中的AspectJ注解进行自动代理。

    2、BeanNameAutoProxyCreator
        根据名称生成代理。

        配置代码:

        <!-- 目标对象(被增强的对象) -->
        <bean id="customerDao" class="com.wyc.spring3.demo3.CustomerDaoImpl" />
        <bean id="orderDao" class="com.wyc.spring3.demo4.OrderDao" />
     
     
        <!-- 定义增强 -->
        <bean id="beforeAdvice" class="com.wyc.spring3.demo3.MyBeforeAdvice" />
        <bean id="aroundAdvice" class="com.wyc.spring3.demo4.MyAroundAdvice" />
     
        <!-- 自动代理:根据名称生成代理,基于后处理Bean,后处理Bean不需要配置id -->
        <bean class="org.springframework.aop.framework.autoproxy.BeanNameAutoProxyCreator">
            <!-- 指定需要生成代理的类 -->
            <property name="beanNames" value="*Dao"/> // 对所有Dao结尾的类都创建代理
            <property name="interceptorNames" value="beforeAdvice" /> // 声明织入的通知
        </bean>


    3、DefaultAdvisorAutoProxyCreator

        根据切面中定义的信息生成代理。

        配置代码:

        <!-- 目标对象(被增强的对象) -->
        <bean id="customerDao" class="com.wyc.spring3.demo3.CustomerDaoImpl" />
        <bean id="orderDao" class="com.wyc.spring3.demo4.OrderDao" />
     
     
        <!-- 定义增强 -->
        <bean id="beforeAdvice" class="com.wyc.spring3.demo3.MyBeforeAdvice" />
        <bean id="aroundAdvice" class="com.wyc.spring3.demo4.MyAroundAdvice" />
     
        <!-- 定义一个带有切点的切面 -->
        <bean id="myPoingcutAdvisor" class="org.springframework.aop.support.RegexpMethodPointcutAdvisor">
            <!-- 对所有的add方法进行增强 -->
            <property name="pattern" value=".*add.*" />
            <!-- 对所有的add方法添加环绕 -->
            <property name="advice" ref="aroundAdvice" />
        </bean>
     
        <!-- 自动生成代理 -->
        <bean class="org.springframework.aop.framework.autoproxy.DefaultAdvisorAutoProxyCreator"/>

    4、区分基于ProxyFactoryBean的代理与自动代理的区别
        1)ProxyFactoryBean是先创建目标对象,然后把目标对象传入代理类,然后生成代理。
        2)自动代理是基于后处理Bean的代理,在Bean的生成过程中就创建了代理对象,并且将代理对象返回,所以创建的Bean已经是代理对象了。

    ——总结

    1、AOP:
        面向切面编程,不是代替面向对象,而是对面向对象的扩展和延伸。
    2、AOP的思想
        代理机制(横向抽取)

    3、Spring使用AOP的时候,会根据目标类是否实现接口来自动选择代理机制
        1)JDK动态代理
            对实现接口的类创建代理。
        2)CGLib代理
            对没有实现接口的类创建代理。
            创建代理的方式:生成目标类的子类,并扩展其功能。

    4、AOP的开发中:
        1)术语
            *   JoinPoint:连接点,可以被增强的方法。
            *   Pointcut:切入点,真正被增强的方法。
            *   Advice:通知,增强的代码(方法)。
            *   Target:目标对象,被增强的类。
            *   Weaving:织入,将增强代码应用到通知的过程。
            *   Aspect:切面,在切入点应用增强。

    5、传统的Spring AOP:
        1)不带有切点的切面
            *   Advisor,一个切点和一个通知的组合。
        2)带有切点的切面
            *   PointcutAdvisor,
        3)生成代理
            *   ProxyFactoryBean
                >   根据目标对象是否实现了接口,选择使用JDK还是CGLib。
                >   缺点:每个类都需要配置ProxyFactoryBean。
                >   先创建一个目标对象,然后将目标对象传递给代理对象。

    6、自动代理
        都是基于后处理Bean。
        在创建目标对象的过程中创建代理对象,这个目标对象就是代理对象。
        1)基于Bean名称自动代理

        2)基于切面信息的自动代理

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