Spring5（3）-面向切面编程

目录

一.概念

二.手写AOP框架

三.Spring支持的AOP的实现

1.Spring的AOP的类型 

2.AOP的常用术语

3.AspectJ框架

（1） Aspect的通知类型

（2）AspectJ的切入点表达式

（3）使用AspectJ的环境

4.前置通知

（1）前置通知流程分析

（2）前置通知切面方法开发

5.后置通知

（1）后置通知流程分析

（2）后置通知切面方法开发

6.环绕通知

（1）环绕通知执行流程分析

（2）环绕通知切面方法开发

7.最终通知

8.为一个方法添加多种通知

---

一.概念

AOP（Aspect Orient Programming）。

切面:公共的，通用的，重复的功能称为切面，面向切面编程就是将切面提取出来，单独开发，在需要调用的方法中通过动态代理方式进行织入。

二.手写AOP框架

版本1：

//图书购买业务和事务切面耦合在一起
public class BookServiceImpl {
    public void buy(){
        try{
            System.out.println("事务开启");
            System.out.println("图书购买业务功能实现");
            System.out.println("事务提交");
        }catch(Exception e){
            System.out.println("事务回滚");
        }
    }
}

 版本2：

public class BookServiceImpl {
    //todo 在父类中只有业务
    public void buy(){
        System.out.println("图书购买业务功能实现");
    }
}

//todo 子类是代理类，将父类的图书购买功能添加事务的切面
public class SubBookServiceImpl extends BookServiceImpl{
    @Override
    public void buy() {
        try{
            //todo 事务的切面
            System.out.println("事务开启");
            //todo 主业务实现
            super.buy();
            //todo 事务切面
            System.out.println("事务提交");
        }catch(Exception e){
            System.out.println("事务回滚");
        }
    }
}

将业务和切面分开，实现了相同的功能

版本3：

静态代理，实现业务灵活切换，切面的功能在代理中体现。

public interface Service {
    //todo 业务功能
    void buy();
}

//todo 业务功能的具体实现
public class BookServiceImpl implements Service{
    @Override
    public void buy() {
        System.out.println("图书购买业务实现");
    }
}

public class FoodServiceImpl implements Service{
    @Override
    public void buy() {
        System.out.println("购买食品业务");
    }

/*todo 静态代理已经实现了目标对象的灵活切换，如图书购买业务，食品购买业务*/
public class Agent implements Service{
    //todo 设计成员变量为接口，为了灵活切换目标对象
    public Service target;
    //todo 使用构造方法传入目标对象
    public Agent(Service target){
        this.target = target;
    }
    @Override
    public void buy() {
        try{
            //切面功能
            System.out.println("事务开启");
            //业务功能
            target.buy();
            //切面功能
            System.out.println("事务开启");
        }catch(Exception e){
            System.out.println("事务回滚");
        }
    }
}

public class Test {
    @org.junit.Test
    public void test(){
        Agent bookAgent = new Agent(new BookServiceImpl());
        bookAgent.buy();
        Agent foodAgent = new Agent(new FoodServiceImpl());
        foodAgent.buy();
    }
}

版本4：

在静态代理中，会发现代理实现的切面功能是死的只能实现事务功能，不能灵活调用其他的切面功能比如日志权限验证功能。

有了接口使业务的功能实现更加灵活。

 代理要实现切面接口而不是将切面接口的对象传进来。

要是传对象的话，业务接口和切面接口耦合在代理对象中，业务有变化或切面有变化，代理都得改变。

public interface AOP {
    //default 实现类没必要实现该接口中所有的方法
    default  void before(){};

    default void after(){};

    default void exception(){};
}

public class LogAOP implements AOP{
    @Override
    public void before() {
        System.out.println("日志输出");
    }
}

public class TransactionAOP implements AOP{
    @Override
    public void before() {
        System.out.println("事务开启");
    }

    @Override
    public void after() {
        System.out.println("事务提交");
    }

    @Override
    public void exception() {
        System.out.println("事务回滚");
    }
}

/*todo 静态代理已经实现了目标对象的灵活切换，如图书购买业务，食品购买业务*/
public class Agent implements Service,AOP{
    //todo 设计成员变量为接口，为了灵活切换目标对象
    public Service target;
    public AOP aop;
    //todo 使用构造方法传入目标对象
    public Agent(Service target,AOP aop){
        this.target = target;
        this.aop = aop;
    }
    @Override
    public void buy() {
        try{
            //切面功能
            aop.before();
            //业务功能
            target.buy();
            //切面功能
            aop.after();
        }catch(Exception e){
            aop.exception();
        }
    }
}

public class Test {
    @org.junit.Test
    public void test(){
        pro4.Agent bookAgent = new pro4.Agent(new BookServiceImpl(),new TransactionAOP());
        bookAgent.buy();
        Agent foodAgent = new pro4.Agent(new FoodServiceImpl(),new LogAOP());
        foodAgent.buy();
    }
}

 一个业务增加多个切面功能

public class Test {
    @org.junit.Test
    public void test(){
        pro4.Agent bookAgent = new pro4.Agent(new BookServiceImpl(),new TransactionAOP());
        //代理也是实现业务的一部分
        Agent bookAgent1 = new Agent(bookAgent,new LogAOP());
        bookAgent1.buy();
    }
}

版本5：

动态代理

拆掉代理对象和业务的耦合即不再让代理对象实现业务的接口。

动态代理实现了业务功能的灵活改变，在静态代理时，要完成buy业务代理也需要实现buy方法，使用了动态代理后，代理不需要实现业务的任何方法。

public class ProxyFactory {
    public static Object getAgent(Service target,AOP aop){
        //返回生成的动态代理对象
        return Proxy.newProxyInstance(
                //类加载器
                target.getClass().getClassLoader(),
                //目标对象实现的所有的接口
                target.getClass().getInterfaces(),
                //代理功能的实现
                new InvocationHandler() {
                    @Override
                    public Object invoke(
                            //生成的代理对象
                            Object proxy,
                            //正在被调用的目标方法如buy()
                            Method method,
                            //目标方法的参数
                            Object[] args
                    ) throws Throwable {
                        Object obj = null;
                        try{
                            //切面
                            aop.before();
                            //业务
                            obj = method.invoke(target,args);
                            //切面
                            aop.after();
                        }catch(Exception e){
                            aop.exception();
                        }
                        return obj;
                    }
                });
    }
}

业务随意添加，都不会影响代理的代码

public interface Service {
    //todo 业务功能
    void buy();

    default String show(int num){return null;}
}

public class Test {
    @org.junit.Test
    public void test(){
        Service agent = (Service) ProxyFactory.getAgent(new BookServiceImpl(),new TransactionAOP());
        //agent.buy();
        String show = agent.show(5);
        System.out.println(show);
    }
}

三.Spring支持的AOP的实现 1.Spring的AOP的类型 

Advice：通知

Interceptor：拦截

2.AOP的常用术语

 

3.AspectJ框架

AspectJ是一个优秀的切面框架，它扩展了Java语言，提供了强大的切面实现。它基于Java语言开发的，可以无缝扩展原有的功能。

对于AOP编程思想，很多框架都进行了实现，Spring就是其中之一，可以完成面向切面编程，然而AspectJ也实现了AOP的功能，且实现方式更为简捷，使用更为方便，而且还支持注解开发，所以Spring将AspectJ的对于AOP的实现引入到了自己的框架中，在Spring使用AOP开发时，一般使用AspectJ的实现方式。

（1） Aspect的通知类型

1.前置通知@Before

2.后置通知@AfterReturning

3.环绕通知@Around

事务就是环绕通知

4.最终通知@After

5.定义切入点@Pointcut（了解）

（2）AspectJ的切入点表达式

 AspectJ定义了专门的表达式用于指定切入点。

表达式原型

 

规范的公式

execution（访问权限  方法返回值 方法声明（参数） 异常类型）

表达式简化

execution （方法返回值 方法声明（参数））

例子

1.execution（public * *(..)）

访问权限类型：public

返回值类型：*

方法声明：*

参数：..

切入点：任意公共方法

2.execution（* set*(..)）

返回值类型：*

方法声明：set*

参数：..

切入点：以set开头的任意方法

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

返回值类型：*

包名类名： com.xyz.service.impl.*         这里的*是类

方法名：*

参数：..

切入点：service包下的impl包下的任意类的任意方法

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

返回值类型：*

包名类名：com.xyz.service..*

方法名：*

参数：..

service包下的任意路径（包括本路径和子路径）的任意方法

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

这个没有类名，本意是想找service包下的所有类的所有方法，但会报错

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

service路径包括子路径的所有类的所有方法，不会报错。注意本例中是..  而上例是.

切入点表达式的用法

（3）使用AspectJ的环境

依赖

       //spring依赖 
       
            org.springframework
            spring-context
            5.3.19
        
        //aspectJ依赖
        
            org.springframework
            spring-aspects
            5.3.19
        

将配置文件编译时加载到target文件中，不然会显示找不到配置文件

    
        
            
                src/main/java
                
                    **/*.xml
                    **/*.properties
                
            
            
                src/main/resources
                
                    **/*.xml
                    **/*.properties
                
            
        
    

Maven当中resources标签的用法_怪咖软妹@的博客-CSDN博客_maven resources标签

 

4.前置通知 （1）前置通知流程分析

前置通知在目标方法前执行，所以在前置方法中无法获取目标方法执行后的结果，但能获取目标方法的签名，也就是public后面的一堆，因为只有知道目标方法的签名，才能作为他的前置通知。

（2）前置通知切面方法开发

 前置通知切面方法开发

Step1：创建业务接口

public interface SomeService {
    String doSome(String name,int age);
}

Step2：创建业务实现

@Component
public class SomeServiceImpl implements SomeService{
    @Override
    public String doSome(String name, int age) {
        System.out.println("doSome功能实现");
        return "doSome";
    }
}

Step3：创建切面类，实现切面方法

//切面类
@Component
@Aspect //交给AspectJ框架去识别的切面类
public class MyAspect {
    /*
    前置通知的规范
    1.访问权限是public
    2.方法返回值是void
    3.方法名称自定义
    4.方法没有参数，如果有也只能是JoinPoint类型
    5.必须使用@Before注解来声明切入的时机是前切功能和切入点
        参数：value 指定切入点表达式
        public String doSome(String name, int age)
    */
    @Before(value = "execution(public String Before.SomeServiceImpl.doSome(String,int))")
    public void myBefore(){
        System.out.println("前置通知功能实现");
    }
}

Step4：在applicationContext.xml文件中进行切面绑定

或用包来扫描类

Step：测试

public class Test {
    @org.junit.Test
    public void test(){
        ApplicationContext ac = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
        //取出代理对象
        SomeService someService = (SomeService) ac.getBean("someServiceImpl");
        System.out.println(someService.getClass());//class jdk.proxy2.$Proxy10
        //表示这个someService是加入了切面功能的对象，而不是普通的someService对象
        someService.doSome("1",1);
    }
}

JDK动态代理和CGLib动态代理

JDK动态代理只能用接口接收代理对象，而CGLib可以用接口实现类接收代理对象也就是用子类来接收代理对象，可以使用标签来灵活改变代理方式

CGLib代理

SomeServiceImpl someService = (SomeServiceImpl) ac.getBean("someService");

JDK代理

SomeService someService = (SomeService) ac.getBean("someService");

方法参数JoinPoint解析

JoinPoint来获取目标参数的信息

@Component
@Aspect //交给AspectJ框架去识别的切面类
public class MyAspect {
    @Before(value = "execution(public String Before.SomeServiceImpl.doSome(String,int))")
    public void myBefore(JoinPoint joinPoint){
        System.out.println("前置通知功能实现");
        System.out.println("目标方法的签名"+joinPoint.getSignature());
        System.out.println("目标方法的参数"+ Arrays.toString(joinPoint.getArgs()));
    }
}

5.后置通知 （1）后置通知流程分析

 后置通知可以修改目标方法的返回值，但也是要分两种情况。

如果目标方法的返回值类型是8种基本类型或String类型，则不可改变，如果目标方法的返回值是引用类型则可以改变。可变与不可变是在测试代码中体现的。

（2）后置通知切面方法开发

/*
    后置通知的规范
    1.访问权限是public
    2.方法返回值是void
    3.方法名称自定义
    4.如果目标方法有返回值，需要写参数，没有返回值则不需要写参数。写参数也可以处理没有返回值的情况，所以一般要写参数
    5.必须使用@AfterReturning注解来声明切入的时机是后切功能和切入点
        参数：value 指定切入点表达式
            returning:指定目标方法的返回值的名称，此名称必须与切面方法的名称一致。
        public String doSome(String name, int age)
    */
    @AfterReturning(value = "execution(* After.*.*(..))",
                    returning = "obj")
    public void myAfterReturning(Object obj){
        System.out.println("后置通知功能实现");
        if(obj != null){
            if(obj instanceof String){//判断是否是String类型
                obj = obj.toString().toUpperCase();
            }
        }
        System.out.println(obj);
    }

判断目标方法的返回值是否是String类型，如果是则转为大写。在后置切面方法中输出的obj为大写，但是在测试类中，测试目标方法的返回值还是小写。

6.环绕通知

拦截目标方法，在目标方法前后增强功能的通知。是功能最强大的通知，一般事务使用此通知。

（1）环绕通知执行流程分析

（2）环绕通知切面方法开发

 /*
    环绕通知的规范
    1.访问权限是public
    2.方法返回值是是目标方法的返回值
    3.方法名称自定义
    4.方法有参数，参数就是目标方法
    5.回避异常
    6.使用@Around注解声明是环绕通知
        参数：value：指定切入点表达式
        public String doSome(String name, int age)
    */
    @Around(value = "execution(* Around.*.*(..))")
    public Object myAround(ProceedingJoinPoint pjp) throws Throwable{
        //前切功能实现
        System.out.println("环绕通知前切功能实现");
        //目标方法调用
        Object obj = pjp.proceed(pjp.getArgs());
        //后切功能实现
        System.out.println("环绕通知后切功能实现");
        return obj.toString().toUpperCase();
    }

环绕通知可以随意修改目标方法的返回值。

7.最终通知

无论目标方法是否正常执行，最终通知的代码都会被执行。相当于try-catch-finally中的finally。

    /*
    最终通知的规范
    1.访问权限是public
    2.方法没有返回值
    3.方法名称自定义
    4.方法不需要参数，若需要写则只能写JoinPoint
    5.使用@After注解声明是最终通知
        参数：value：指定切入点表达式
        public String doSome(String name, int age)
    */
    @After(value = "execution(* fin.*.*(..))")
    public void myAfter(){
        System.out.println("最终通知功能实现");
    }

8.为一个方法添加多种通知

可以为一个方法绑定若干通知，而已统一通知类型也可以绑定多个

//切面类
@Component
@Aspect //交给AspectJ框架去识别的切面类
public class MyAspect {
    @Before(value = "execution(*  *(..))")
    public void myBefore(JoinPoint joinPoint){
        System.out.println("前置通知功能实现");
        System.out.println("目标方法的签名"+joinPoint.getSignature());
        System.out.println("目标方法的参数"+ Arrays.toString(joinPoint.getArgs()));
    }

    @AfterReturning(value = "execution(* fin.*.*(..))",
                    returning = "obj")
    public void myAfterReturning(Object obj){
        System.out.println("后置通知功能实现");
        if(obj != null){
            if(obj instanceof String){//判断是否是String类型
                obj = obj.toString().toUpperCase();
            }
        }
    }

    @Around(value = "execution(* fin.*.*(..))")
    public Object myAround(ProceedingJoinPoint pjp) throws Throwable{
        //前切功能实现
        System.out.println("环绕通知前切功能实现");
        //目标方法调用
        Object obj = pjp.proceed(pjp.getArgs());
        //后切功能实现
        System.out.println("环绕通知后切功能实现");
        return obj.toString().toUpperCase();
    }

    @After(value = "execution(* fin.*.*(..))")
    public void myAfter(){
        System.out.println("最终通知功能实现");
    }
}

 可以参见出各个通知的执行顺序

环绕通知前切

前置通知

后置通知

最终通知

环绕通知后切

如果多个切面切入同一个切入点，可给切入点起别名简化开发

使用@Pointcut注解，创建空方法，此方法的名称就是别名。

    @After(value = "myCut()")
    public void myAfter(){
        System.out.println("最终通知功能实现");
    }

    @Pointcut(value = "execution(* fin.*.*(..))")
    public void myCut(){

    }