JAVA EE 知识总结（三）Spring AOP

目录

3.1  Spring AOP简介

3.1.1什么是AOP？

3.1.2 AOP术语

3.2  动态代理

3.2.1 JDK动态代理

3.2.2 CGLIB代理

3.3  基于代理类的AOP实现

3.3.1 Spring的通知类型

3.3.2 ProxyFactoryBean

3.4 AspectJ开发

3.4.1 基于XML的声明式AspectJ

AOP的全称是Aspect-Oriented Programming，即面向切面编程（也称面向方面编程）。它是面向对象编程（OOP）的一种补充，目前已成为一种比较成熟的编程方式。

在传统的业务处理代码中，通常都会进行事务处理、日志记录等 *** 作。虽然使用OOP可以通过组合或者继承的方式来达到代码的重用，但如果要实现某个功能（如日志记录），同样的代码仍然会分散到各个方法中。这样，如果想要关闭某个功能，或者对其进行修改，就必须要修改所有的相关方法。这不但增加了开发人员的工作量，而且提高了代码的出错率。

为了解决这一问题，AOP思想随之产生。AOP采取横向抽取机制，将分散在各个方法中的重复代码提取出来，然后在程序编译或运行时，再将这些提取出来的代码应用到需要执行的地方。这种采用横向抽取机制的方式，采用传统的OOP思想显然是无法办到的，因为OOP只能实现父子关系的纵向的重用。虽然AOP是一种新的编程思想，但却不是OOP的替代品，它只是OOP的延伸和补充。

类与切面的关系

AOP的使用，使开发人员在编写业务逻辑时可以专心于核心业务，而不用过多的关注于其他业务逻辑的实现，这不但提高了开发效率，而且增强了代码的可维护性。

目前最流行的AOP框架有两个：Spring AOP和AspectJ。

Spring AOP：使用纯Java实现，不需要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的代码。

AspectJ：是一个基于Java语言的AOP框架，从spring2.0开始，Spring Aop引入了对AspectJ的支持，AspectJ扩展了Java语言，提供了一个专门的编译器，在编译时提供了横向代码的织入。

AOP的专业术语：

（1）Aspect（切面）：封装的用于横向插入系统功能的类（如事务、日志等）。该类要被Spring容器识别为切面，需要在配置文件中通过元素指定。

（2）Joinpoint（连接点）：在程序执行过程中的某个阶段点，它实际上是对象的一个 *** 作（例如方法的调用或异常的抛出）。在Spring AOP中，连接点就是指方法的调用。

（3）Pointcut（切入点）：切面与程序流程的交叉点，即那些需要处理的连接点。通常在程序中，切入点指的是类或者方法名。（如：某个通知要应用到所有以add开头的方法中，那么满足这一规则的方法都是切入点）。

（4）Advice（通知/增强处理）：AOP框架在特定的切入点执行的增强处理，即在定义好的切入点处所要执行的程序代码。可以将其理解为切面类中的方法。是切面的具体实现。

（5）Target Object（目标对象）：指所有被通知的对象，也被称为被增强对象。如果AOP框架采用的是动态的AOP实现，那么该对象就是一个被代理对象。

（6）Proxy（代理）：将通知应用到目标对象之后，被动态创建的对象。

（7）Weaving（织入）：将切面代码插入到目标对象上，从而生成代理对象的过程。

AOP中的代理就是由AOP框架动态生成的一个对象，该对象可以作为目标对象的使用。

JDK动态代理是通过java.lang.reflect.Proxy 类来实现的，我们可以调用Proxy类的newProxyInstance()方法来创建代理对象。对于使用业务接口的类，Spring默认会使用JDK动态代理来实现AOP。JDK动态代理案例：

（1）创建web项目chapter03，导入所需jar包

（2）创建包com.jdk，在包中创建接口UserDao，并编写添加，删除方法。

public interface UserDao {
	public void addUser();
	public void deleteUser();
}

（3）创建UserDao接口的实现类UserDaoImpl

//目标类（需要对addUser()和deleteUser()方法进行增强）
public class UserDaoImpl implements UserDao{
	@Override
	public void addUser() {
		System.out.println("添加用户");
	}
	@Override
	public void deleteUser() {
		System.out.println("删除用户");
	}
}

（4）创建一个包com.aspect，并创建切面类MyAspect

/*
 * 切面类MyAspect：可以存在多个通知Advice
 * （定义一个模拟权限检查的方法 和 一个模拟记录日志的方法，这两个方法就表示切面中的通知）
 */
public class MyAspect {
	public void check_Permissions() {
		System.out.println("模拟检查权限...");
	}
	public void log() {
		System.out.println("模拟记录日志...");
	}
}

（5）在com.jdk中，创建代理类JdkProxy，该类需要实现接口InvocationHandler，并编写代理方法。

/**
 *代理类：需要实现InvocationHandler接口，并编写代理方法
 *		在代理方法中，需要通过Proxy类实现动态代理
 */
public class JdkProxy implements InvocationHandler{
	//声明目标类接口
	private UserDao userDao;
	//创建代理方法
	public Object createProxy(UserDao userDao) {
		//给已经有的userDao进行赋值
		this.userDao = userDao;
		//1.类加载器
		ClassLoader classLoader = JdkProxy.class.getClassLoader();
		//2.被代理对象实现的所有接口
		Class[] clazz = userDao.getClass().getInterfaces();
		/*
		 * 3.使用代理类，进行增强，返回的是代理后的对象
		 * 		classLoader:当前类的类加载器
		 * 		clazz：被代理对象实现的所有接口
		 * 		this：指代代理类JdkProxy本身
		 */
		return Proxy.newProxyInstance(classLoader, clazz, this);//newProxyInstance创建代理对象
	}
	/*
	 *所有动态代理类的方法调用，都会交由invoke()方法去处理
	 *proxy：被代理后的对象
	 *method：将要被执行的方法信息（反射）
	 *args：执行方法时需要的参数
	 */
	@Override
	public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
		//声明切面
		MyAspect myAspect = new MyAspect();
		//前增强
		myAspect.check_Permissions();
		//在目标类上调用方法，并传入参数
		Object obj = method.invoke(userDao, args);
		//后增强
		myAspect.log();
		return obj;
	}
}

（6）创建测试类JdkTest

public class JdkTest {
	public static void main(String[] args) {
		//创建代理对象
		JdkProxy jdkProxy = new JdkProxy();
		//创建目标对象
		UserDao userDao = new UserDaoImpl();
		//从代理对象中获取增强后的目标对象
		UserDao userDao2 = (UserDao) jdkProxy.createProxy(userDao);
		//执行方法
		userDao2.addUser();
		userDao2.deleteUser();
	}
}

通过前面的学习可知，JDK的动态代理用起来非常简单，但它是有局限性的，使用动态代理的对象必须实现一个或多个接口。

那么，如何代理没有实现接口的类？——CGLIB代理

CGLIB（Code Generation Library）是一个高性能开源的代码生成包，它采用非常底层的字节码技术，对指定的目标类生成一个子类，并对子类进行增强。

案例代码：

（1）创建目标类UserDao

//目标类
public class UserDao {
	public void addUser() {
		System.out.println("添加用户");
	}
	public void deleteUser() {
		System.out.println("删除用户");
	}
}

（2）创建代理类CglibProxy

//代理类
public class CglibProxy implements MethodInterceptor{

	//代理方法
	public Object createProxy(Object target) {
		//创建一个动态类对象
		Enhancer enhancer = new Enhancer();
		//确定需要增强的类，设置其父类
		enhancer.setSuperclass(target.getClass());
		//添加回调函数
		enhancer.setCallback(this);
		//返回创建的代理类
		return enhancer.create();
	}
	
	/**
	 * proxy:CGLIB根据指定父类生成的代理对象
	 * method：拦截的方法
	 * args：拦截方法的参数数组
	 * methodProxy：方法的代表的对象，用于执行父类的方法
	 */
	@Override
	public Object intercept(Object proxy, Method method, Object[] args, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
		//创建切面类
		MyAspect myAspect = new MyAspect();
		//前增强
		myAspect.check_Permissions();
		//目标方法执行
		Object obj = methodProxy.invokeSuper(proxy, args);
		//后增强
		myAspect.log();
		return obj;
	}
	
}

（3）创建测试类

public class CglibTest {
	public static void main(String[] args) {
		//创建代理对象
		CglibProxy cglibProxy = new CglibProxy();
		//创建目标对象
		UserDao userDao = new UserDao();
		//获取增强前的目标对象
		UserDao userDao2 = (UserDao) cglibProxy.createProxy(userDao);
		//执行方法
		userDao2.addUser();
		userDao2.deleteUser();
	}
}

Spring按照通知在目标类方法的连接点位置，可以分为5种类型，具体如下：org.springframework.aop.MethodBeforeAdvice（前置通知）     在目标方法执行前实施增强，可以应用于权限管理等功能。org.springframework.aop.AfterReturningAdvice（后置通知）     在目标方法执行后实施增强，可以应用于关闭流、上传文件、删除     临时文件等功能。org.aopalliance.intercept.MethodInterceptor（环绕通知）     在目标方法执行前后实施增强，可以应用于日志、事务管理等功能。org.springframework.aop.ThrowsAdvice（异常抛出通知）     在方法抛出异常后实施增强，可以应用于处理异常记录日志等功能。org.springframework.aop.IntroductionInterceptor（引介通知）     在目标类中添加一些新的方法和属性，可以应用于修改老版本程序。

ProxyFactoryBean是FactoryBean接口的实现类，FactoryBean负责实例化一个Bean，而ProxyFactoryBean负责为其他Bean创建代理实例。在Spring中，使用ProxyFactoryBean是创建AOP代理的基本方式。    

ProxyFactoryBean类中的常用可配置属性如下：

环绕通知案例：

（1）创建项目，导入jar包：spring-aop-4.3.6.RELEASE.jar 和 aopalliance-1.0.jar

（2）在com.itheima.factorybean包中创建切面类MyAspect

// 切面类
public class MyAspect implements MethodInterceptor {
	@Override
	public Object invoke(MethodInvocation mi) throws Throwable {
		check_Permissions();
		// 执行目标方法
		Object obj = mi.proceed();
		log();
		return obj;
	}
	public void check_Permissions(){
		System.out.println("模拟检查权限...");
	}
	public void log(){
		System.out.println("模拟记录日志...");
	}
}

 （3）在包com.itheima.factorybean中，创建配置文件applicableContext.xml，并指定代理对象

（4）在包com.itheima.factorybean中，创建测试类ProxyFactoryBeanTest

// 测试类
public class ProxyFactoryBeanTest {
	public static void main(String args[]) {
	   String xmlPath = "com/itheima/factorybean/applicationContext.xml";
	   ApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext(xmlPath);
	   // 从Spring容器获得内容
	   UserDao userDao = (UserDao) applicationContext.getBean("userDaoProxy");
	   // 执行方法
	   userDao.addUser();
	   userDao.deleteUser();
	}
}

    AspectJ是一个基于Java语言的AOP框架，它提供了强大的AOP功能。Spring 2.0以后，Spring AOP引入了对AspectJ的支持，并允许直接使用AspectJ进行编程，而Spring自身的AOP API也尽量与AspectJ保持一致。新版本的Spring框架，也建议使用AspectJ来开发AOP。    使用AspectJ实现AOP有两种方式：一种是基于XML的声明式AspectJ，另一种是基于注解的声明式AspectJ。

    基于XML的声明式AspectJ是指通过XML文件来定义切面、切入点及通知，所有的切面、切入点和通知都必须定义在元素内。元素及其子元素如下：

小提示：图中灰色部分标注的元素即为常用的配置元素

XML文件中常用元素的配置方式如下：

execution(modifiers-pattern? ret-type-pattern declaring-type-pattern?
name-pattern(param-pattern) throws-pattern?)

/**
 *切面类：在此类中编写通知
 */
public class MyAspecy {
	//前置通知
	public void myBefore(JoinPoint joinPoint) {
		System.out.print("前置通知：模拟执行权限检查....,");
		System.out.print("目标类是："+joinPoint.getTarget());
		System.out.println(",被植入增强处理的目标方法："+joinPoint.getSignature().getName());
	}
	//后置通知
	public void myAfterReturning(JoinPoint joinPoint) {
		System.out.print("前置通知：模拟执行日志记录....,");
		System.out.println(",被植入增强处理的目标方法："+joinPoint.getSignature().getName());
	}
/**
	 * 环绕通知
	 * ProceedingJoinPoint是JoinPoint的子接口，表示可以执行目标方法
	 * 	1.必须是Object类型的返回值
	 * 	2.必须接收一个参数，类型为ProceedingJoinPoint
	 * 	3.必须throws Throwable
	 */
	public Object myAround(ProceedingJoinPoint proceedingJoinPoint) throws Throwable{
		//开始
		System.out.println("环绕开始：执行目标方法之前，模拟开启事务...");
		//执行当前目标方法 
		Object obj = proceedingJoinPoint.proceed();
		//结束
		System.out.println("环绕结束，执行目标方法后，模拟关闭事务...");
		return obj;
	}
	//异常通知
	public void myAfterThrowing(JoinPoint joinPoint,Throwable e) {
		System.out.println("异常通知："+"出错了"+e.getMessage());
	}
	
	//最终通知
	public void myAfter() {
		System.out.println("最终通知：模拟方法结束后的释放资源...");
	}
}

public class TestXmlAspectj {
	public static void main(String[] args) {
		ApplicationContext ac = new ClassPathXmlApplicationContext("com/aspect/xml/applicationContext.xml");
		// 1 从spring容器获得内容
		UserDao userDao = (UserDao) ac.getBean("userDao");
		
		userDao.addUser();
		userDao.deleteUser();
	}
}