Spring IOC 是软件组件松耦合度,而AOP让你能够捕捉系统中经常使用的功能,把它转化为组件。
AOP(Aspect Oriented Programming):面向切面编程 ,面向方面编程 。(AOP是一种编程技术)
AOP 是对OOP的补充延申。
AOP底层使用的就是动态代理,关于动态代理,
Spring 的AOP使用的是动态代理是: JDK动态代理 + CGLIB 动态代理技术 。Spring 在这两种动态代理中灵活切换,如果是代理接口,会默认使用JDK动态代理,如果要代理某个类,这个类没有实现接口,就会切换使用CGLIB。当然,你也可以强制通过一些配置让Spring 只使用 CGLIB。(让文章内容有所说明)
1. AOP介绍说明
一般一个系统当中都会有一些系统服务,例如:日志,事务处理,安全等,这些系统服务被称为:交叉业务 。这些交叉业务 几乎是通用的,不管你是做银行账户转账,还是删除用户数据。日志,事务处理,安全,这些都是需要做的。
如果在每一个业务处理过程当中,都参杂这些交叉业务 代码进去的话,存在两方面的问题:
- 第一:交叉业务代码在多个业务流程中反复出现,显然这个交叉业务 代码并没有得到充分的复用,并且修改这些交叉业务 代码的话,需要修改多处。
- 第二:程序员无法专注核心业务代码的编写,在编写核心业务代码的同时还需要处理这些交叉业务。
使用 AOP 可以很轻松的解决以上问题。
如下图:可以更好的理解 AOP思想。
简单的说AOP:就是将与核心业务 无关的代码抽离开来,形成一个独立的组件,然后,以横向 交叉的方式应用到业务流程当中的过程被称为 AOP 。
AOP的优点:
- 代码的复用性增强
- 代码易维护
- 使开发者更关注业务逻辑
1.1 AOP的七大术语
- 1 连接点 JoinPoint
在程序的整个执行流程中,可以切入 的位置,方法的执行前后,异常抛出之后等位置。
- 2 切点 Pointcut
在程序执行流程中,真正织入 切面的方法。(一个切点对应多个连接点)
- 3 通知 Advice
通知叫增强,就是具体你要插入\添加 的代码。
通知包括:
- 前置通知
- 后置通知
- 环绕通知
- 异常通知
- 最终通知
- 4 切面 Aspect :切面 = 切点 + 通知*
- 5 织入 Weaving
把通知应用到目标对象的过程
- 6 代理对象 Proxy
一个目标对象被织入通知后产生的新对象
- 7 目标对象 Target
被织入通知的对象。
1.2 AOP 当中的 切点表达式
所谓的切点表达式:就是用来定义通知(Advice) 往哪些方法上切入的。
切入点表达式语法表达格式:
- 访问控制权限修饰符:
可选项,可以没有 没写,就是默认包括了4个权限 写public 就表示只包括公开的方法。
- 返回值类型:
必须要有 “*” 表示返回值类型任意
- 全限定类名
可选项:可以不写 “..” 两个点,表示当前包以及子包下的所有类 省略:表示包括所有的类;就是所有
- 方法名
必填项 "*" 表示该对应包下的所有任意方法() 就是所有的方法 set* 则表示所有 set 开头的方法() get* 则表示所有 get 开头的方法()
- 形式参数列表
必填项 () 空括号,表示没有参数的方法。 (..) 括号中有两个点,表示参数类型和参数个数任意的方法, (*) 表示只有一个参数的方法 (*,String) 第一个参数类型随意,第二个参数类型必须是String 类型才行
- 异常:
可选项 省略表示任意异常类型
举例:
execution(public * com.rainbowsea.mall.service.*.delete*(..)) // 表示 public 公开的, * 返回值随意,在 com.rainbowsea.mall.service.* 包下以及子包下的类, delete开头的方法名的方法(参数随意(个数任意,参数类型任意)),的方法。
execution(* com.rainbowsea.mall..*(..)) // 表示 权限符(省略,则默认是包含了4种权限了), * 返回值随意,com.rainbowsea.mall 包下以及子包下的 ..* 任意类,任意方法名,方法中的参数(个数任意,参数类型任意)
execution(* *(..)) // 表示所有的类当中的所有方法,就是所有
2. 使用Spring 对 AOP 的实现使用
Spring 对AOP 的实现包括以下 三种方式:
- 第一种方式:Spring 框架结合 AspectJ框架实现的AOP,基于注解方式(该比较常用)。
- 第二种方式:Spring框架结合AspectJ框架实现的AOP,基于XML方式。
- 第三种方式:Spring 框架自己实现的AOP,基于XML方式。(并不怎么用)
实际开发中,都是Spring + AspectJ实现AOP。所以我们重点学习使用第一种和第二种方式。
什么是AspectJ ? (Eclipse组织的一个支持AOP的框架。AspectJ框架是独立于Spring框架之外的一个框架,Spring框架用了AspectJ)
AspectJ项目起源于帕洛阿尔托(Palo Alto)研究中心(缩写为PARC)。该中心由Xerox集团资助,Gregor Kiczales领导,从1997年开始致力于AspectJ的开发,1998年第一次发布给外部用户,2001年发布1.0 release。为了推动AspectJ技术和社团的发展,PARC在2003年3月正式将AspectJ项目移交给了Eclipse组织,因为AspectJ的发展和受关注程度大大超出了PARC的预期,他们已经无力继续维持它的发展。
2.1 准备工作
使用Spring+AspectJ的AOP需要引入的依赖如下:
这边,我多用上了一个 junit4 的注解
同时需要给:Spring.xml 配置文件中添加 context
命名空间和 aop
命名空间:
2.2 Spring 基于AspectJ的AOP注解式开发
准备工作,搞定之后,我们就可以进行 Spring 基于 AspectJ的 AOP 注解式开发了。
2.2.1 实现步骤
第一步: 定义好目标类和目标方法。如下:
第二步: 定义切面类。
注意: 切面类也是要纳入Spirng IOC 容器当中管理的,因为你是在Spring 框架当中运用的AOP 编程,当然,需要被Spring 管理到,Spring 管理不到,又该让它如何使用呢。
目标类和切面类都纳入spring bean管理
在目标类OrderService上添加 @Component 注解。
在切面类MyAspect类上添加 @Component 注解。
第四步: 在spring配置文件中添加组建扫描
所谓的组件扫描:就是让我们里面的注解的位置,简单的说:就是让Spring 框架去哪些包下找,我们的注解,从而管理我们注解下的 Bean 类对象。
第五步: 在切面类中添加通知
在切面类当中(对应的类当中)添加通知,就是将 @Aspect
注解,添加到类上就可以了,便会被Spring 框架开启事务通知的操作。
第六步:在通知上添加切点表达式
在方法当中添加上
@Before()
前置通知注解(详细内容,文章后面说明),想要使用该@Before() 注解的前提是,要在该切面类上添加上@Aspect
开启事务的注解才行, @Before(execution编写切点表达式
)。
第七步: 在spring配置文件中启用自动代理
第八步: 测试程序:
2.2.2 各个通知类型的说明
在Spring 的 AOP当中:有如下五种通知类型:
- 前置通知:
@Before
目标方法执行之前的通知- 后置通知:
@AfterReturning
目标方法执行之后的通知- 环绕通知:
@Around
目标方法之前添加通知,通知目标方法执行之后添加通知- 异常通知:
@AfterThrowing
发生异常之后执行的通知- 最终通知:
@After
放在 finally 语句块当中的通知注意:以上五种通知,可以配合上,同时使用上
注意:想要运用通知,需要在对应的切面类上(通知类)上,添加上
@Aspect
注解,开启事务通知,才行 。
- 前置通知:
@Before
目标方法执行之前的通知
前置通知使用: @Before(切面表达式)
- 后置通知:
@AfterReturning
目标方法执行之后的通知
前置通知使用: @AfterReturning(切面表达式)
- 环绕通知:
@Around
目标方法之前添加通知,通知目标方法执行之后添加通知
环绕通知需要加上:public void aroundAdvice(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable,ProceedingJoinPoint joinPoint 参数,同时需要把 异常抛出去,在环绕通知当中需要:自己手动通过 : ProceedingJoinPoint joinPoint.procced() 调用目标方法。才会执行目标方法,不然,是不会执行目标类当中的目标方法的。
// 这个JoinPoint joinPoint ,在Spring容器调用这个方法的时候自动传过来 // 我们可以直接用,用这个 JoinPoint joinPoint 干啥? // Signature signature = joinPoint.getSignature(); 获取目标方法的签名 // 通过方法的签名可以获取到一个方法的具体信息 // 获取目标方法的方法名
环绕通知使用: @Around(切面表达式)
- 异常通知:
@AfterThrowing
发生异常之后执行的通知,没发生异常是不会执行的。
异常通知使用: @AfterThrowing(切面表达式)
异常通知:没有异常,就不会执行异常通知的操作。
这里,我们添加模拟上一个 null 指针异常进行,测试异常通知的执行。
- 最终通知:
@After
放在 finally 语句块当中的通知
最终通知使用: @After(切面表达式)。最终通知:无论是否存在异常都是在最后都会执行的。
有异常,最终通知,也是会执行的。
通过测试得知,当发生异常之后,最终通知也会执行,因为最终通知@After会出现在finally语句块中。
出现异常之后,后置通知和环绕通知的结束部分不会执行。
下面,我们集合五种通知类型,同时发生,看看他们在通知当中的执行顺序又是如何的
有异常的:
前环绕
前置通知
银行账户正在完成转账操作...
后置通知
最终通知
后环绕总结:
环绕通知是范围最大的(也是是说,环绕通知的(前环绕)是在所有通知的最前面执行的,而环绕通知的(后环绕)是在所有通知的最后面执行的)。
前环绕
前置通知
异常通知
最终通知存在异常时,异常通知执行了,但是后面的:后置通知,环绕通知的(后环绕)通知,并不会执行,被异常给中断了。
2.2.3 切面的先后顺序的设置
我们知道,业务流程当中不一定只有一个切面,可能有的切面控制事务,有的记录日志,有的进安全控制,如果多个切面的话,顺序如何控制:关于这一点:我们可以使用@Order
注解来标识切面类,为@Order注解的 value 指定一个整数型的数字,数字越小,优先级越高。
这里我们分别定义两个通知:分别为 安全方面的通知,和日志方面的通知。如下:
没有添加@Order
注解的通知顺序如下:
我们添加@Order注解的整数值来切换顺序,这里,我们将安全方面的通知,放在最前面执行,执行测试程序:
2.2.4 优化切点表达式的方式
观看以下代码中的切点表达式:
上述的缺点是:
- 第一:切点表达式重复写了多次,没有得到复用。
- 第二:如果要修改切点表达式,需要修改多处,难维护。
可以这样做:将切点表达式单独的定义出来,在需要的位置引入即可,如下:
我们可以使用:@Pointcut
注解来定义独立的切点表达式。
注意这个 @Pointcut 注解标注的方法随意,只是起到一个能够让@Pointcut注解编写的位置。
2.2.5 Spring 全注解式开发ACP
就是编写一个类,在这个类上面使用大量注解来代替 spring.xml
的配置文件,spring配置文件消失了,如下:
测试程序也变化了:因为我这里是通过定义的一个配置类 代替 spring.xml 文件的需要用的是:new AnnotationConfigApplicationContext(配置类.class),而不再是: new ClassPathXmlApplicationContext()了。
2.3 Spring 基于XML配置方式的AOP(了解)
第一步: 编写目标类。因为这里我们用的是 xml 配置方式的,不是注解的方式,所有就不用注解了。
第二步: 编写切面类,并且编写通知
第三步: 编写spring配置文件
测试程序:
2.4 AOP 的实际案例:事务处理
项目中的事务控制是在所难免的。在一个业务流程当中,可能需要多条DML语句共同完成,为了保证数据的安全,这多条DML语句要么同时成功,要么同时失败。这就需要添加事务控制的代码。例如以下伪代码:
可以看到,这些业务类中的每一个业务方法都是需要控制事务的,而控制事务的代码又是固定的格式,都是:
这个控制事务的代码就是和业务逻辑没有关系的 “交叉业务” 。以上伪代码当中可以看到这些交叉业务的代码没有得到复用,并且如果这些交叉业务代码需要修改,那必然需要修改多处,难维护,怎么解决?可以采用 AOP 思想解决。可以把以上控制事务的代码作为环绕通知 ,切入到目标类的方法当中,接下来我们做一下这件事,有两个业务类,如下:
注意,以上两个业务类已经纳入spring bean的管理,因为都添加了@Component注解。
接下来我们给以上两个业务类的4个方法添加事务控制代码,使用AOP来完成:
你看,这个事务控制代码是不是只需要写一次就行了,并且修改起来也没有成本。编写测试程序:
通过测试可以看到,所有的业务方法都添加了事务控制的代码。
2.5 AOP 的实际案例:安全日志
需求是这样的:项目开发结束了,已经上线了。运行正常,客户提出了新的需求:凡事在系统中进行修改操作的,删除操作的,新增操作的,都要把这个人记录下来。因为这几个操作是属于危险行为。
注意:已经添加了@Component注解。
接下来我们使用aop来解决上面的需求:编写一个负责安全的切面类。
这里我们可以联合使用,多个类当中的不同的方法名对应 AOP事务进行也给控制
3. 总结:
- 简单的说AOP:就是将与核心业务 无关的代码抽离开来,形成一个独立的组件,然后,以横向 交叉的方式应用到业务流程当中的过程被称为 AOP
- AOP的七大术语
- AOP 的五种通知(通知叫增强,就是具体你要插入\添加 的代码。)的特点:及其对应的注解
- AOP的切点表达式,所谓的切点表达式:就是用来定义通知(Advice) 往哪些方法上切入的。
execution([访问控制权限修饰符] 返回值类型 [全限定类名]方法名(形式参数列表) [异常])
- 切面类也是要纳入Spirng IOC 容器当中管理的,因为你是在Spring 框架当中运用的AOP 编程,当然,需要被Spring 管理到,Spring 管理不到,又该让它如何使用呢。
- 所有的五种通知上的使用都必须在该对应的类上,要在该切面类上添加上
@Aspect
开启事务的注解才行。同时也要纳入Spirng IOC 容器当中管理的。才行- 五种通知,可以配合上,同时使用上时
- 环绕通知是范围最大的(也是是说,环绕通知的(前环绕)是在所有通知的最前面执行的,而环绕通知的(后环绕)是在所有通知的最后面执行的)。
- 存在异常时,异常通知执行了,但是后面的:后置通知,环绕通知的(后环绕)通知,并不会执行,被异常给中断了。
- 切面的先后顺序的设置:关于这一点:我们可以使用
@Order
注解来标识切面类,为@Order注解的 value 指定一个整数型的数字,数字越小,优先级越高。- 切点表达式的优化:我们可以使用:
@Pointcut
注解来定义独立的切点表达式。
注意这个 @Pointcut 注解标注的方法随意,只是起到一个能够让@Pointcut注解编写的位置。- 第一种方式:Spring 框架结合 AspectJ框架实现的AOP,基于注解方式(该比较常用)。
- 第二种方式:Spring框架结合AspectJ框架实现的AOP,基于XML方式。