一. AOP是什么?
AOP(Aspect Oriented Programming):面向切面编程,它是一种编程思想,是对某一类事情的集中处理;它能够在不改原有代码的前提下对其功能进行增强,就是你代码已经写好了,使用 AOP 可以在不改动代码的前提下增强功能,如对于一个功能,可以基于 AOP 完成对该功能执行效率的计算,能够在功能正式执行前或者执行后,添加其他的功能执行,能够在该功能发生异常后,对其异常进行处理。
想象一个场景,我们在做后台系统时,除了登录和注册等几个功能不需要做用户登录验证之外,其他几乎所有页面都需要先验证用户登录的状态,那这个时候我们要怎么处理呢?
如果不使用 AOP,我们就需要在每一个 Controller 层都写一遍验证用户是否已经登录的逻辑,如果你实现的功能有很多,并且这些功能都需要进行登录验证,那你就需要编写大量重复的代码, 这样代码修改和维护的成本也会很高。
但如果使用 AOP,在进入核心的业务代码之前会做统一的一个拦截,去验证用户是否登录,验证通过的就可以继续请求,此时就不需要每一处都写相同的用户登录逻辑了。
除了登录验证功能之外,还有很多功能也可以使用 AOP,比如:
- 统一日志记录与持久化。
- 统一方法执行时间统计。
- 统一数据返回格式。
- 统一处理程序中的异常。
- 统一事务的开启与提交。
也就是说使用 AOP 可以扩充多个对象的某个能力,所以 AOP 可以说是 OOP (Object Oriented Programming,面向对象编程)的补充和完善,它可以将横切关注点从应用程序的主业务逻辑中分离出来,使得这些关注点可以集中处理,从而提高代码复用性、可维护性和系统可扩展性。
SpringAOP 是一个框架,提供了对 AOP 的实现,与 IOC 与 DI 的关系类似。
二. AOP相关概念
- 切面(Aspect)–> 类:某一方面的具体内容处理(AOP实现的某个功能的集合)就是一个切面,由切点(Pointcut)和通知(Advice)组成 ;比如用户登录判断就是一个切面(接口对于登录权限的校验)。
- 切点(Pointcut)–>方法:定义拦截规则;比如切面对于哪些接口需要进行判断拦截。
- 连接点(Joinpoint):所有可能触发切点的点就是连接点(被这个切面所处理的点)。
- 通知(方法的具体实现):执行 AO P业务(具体需要执行的拦截方法)。
在 Spring 切面类中,可以在方法上使用以下注解,会设置方法为通知方法,在满足条件后会调用对应满足条件的方法:
- 前置通知使用 @Before∶通知方法会在目标方法调用之前执行。
- 后置通知使用 @After∶通知方法会在目标方法返回或者抛出异常后调用。
- 返回之后通知使用 @AfterReturning∶ 通知方法会在目标方法返回后调用。
- 抛异常后通知使用 @AfterThrowing∶ 通知方法会在目标方法抛出异常后调用。
- 环绕通知使用 @Around∶通知包裹了被通知的方法,在被通知的方法通知之前和调用之后执行自定义的行为。
AOP 整个组成部分的概念如下图所示,以多个⻚⾯都要访问⽤户登录权限为例:
三. SpringAOP的简单演示
1️⃣第一步,添加 Spring Boot AOP 依赖支持。
在 SpringBoot 项目中导入 AOP 依赖时可以不设置版本号,SpringBoot 会帮助我们自动适配。
<!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.springframework.boot/spring-boot-starter-aop -->
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-aop</artifactId>
<version>2.7.2</version>
</dependency>
2️⃣第二步,定义切面,我们使用@Aspect
注解将类标识为切面类,并使用注解 @Component 将类实例化到容器中。
package com.example.demo.common;
import org.aspectj.lang.annotation.*;
import org.springframework.stereotype.Component;
@Aspect // 定义切面
@Component
public class UserAspect {
}
3️⃣第三步,定义切点,配置拦截规则,可以使用AspectJ
表达式类来进行描述,它的语法格式如下:
切入点表达式标准格式:动作关键字(访问修饰符 返回值 包名.类/接口名.方法名(参数) 异常名)
AspectJ ⽀持三种通配符:
-
*
:匹配任意字符,只匹配⼀个元素(包,类,或⽅法,⽅法参数)。 -
..
:匹配任意字符,可以匹配多个元素 ,在表示类时,必须和*
联合使⽤。 -
+
:表示按照类型匹配指定类的所有类,必须跟在类名后⾯,如com.cad.Car+
,表示继承该类的
所有⼦类包括本身。
其中访问修饰符和异常可以省略,比如下面这个表达式:
任意声明一个方法,不需要具体实现,使用注解@Pointcut
修饰,里面的value
属性填写AspectJ
表达式,这个方法就可以视为连接目标方法的一个切点。
但要注意,这种表达式的书写是非常繁琐的,目前有更好的AOP实现,可以更加灵活的配置,也就是说这里的写法其实并不常用。
代码实现:
@Aspect // 定义切面
@Component
public class UserAspect {
// 切点
@Pointcut("execution(* com.example.demo.controller.UserController.*(..))")
public void pointcut() {
}
}
4️⃣第四步,创建通知。
有了切点,要对切点处的方法进行相关处理,需要编写具体的增强方法,也就是通知,下面我们需要在切面类中简单编写几个方法来表示通知,通知就是将共性功能抽取出来后形成的方法。
要注意对于环绕通知,由于在实现增强方法时,需要介入到方法执行前和后,那么必须得获取到目标的方法,不然无法控制你实现的那些代码是在目标方法执行前执行的,哪些方法是在目标方法执行后执行的。
对于这项工作,SpringAOP 已经帮我们做了,所有的切点方法都已经加载到ProceedingJoinPoint
对象当中,只要调用proceed
方法就能够执行目标方法。
package com.example.demo.common;
import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;
import org.aspectj.lang.annotation.*;
import org.springframework.stereotype.Component;
@Aspect // 定义切面
@Component
public class UserAspect {
// 切点
@Pointcut("execution(* com.example.demo.controller.UserController.*(..))")
public void pointcut() {
}
// 前置通知通知
@Before("pointcut()")
public void doBefore() {
System.out.println("执行了前置通知");
}
// 后置通知
@After("pointcut()")
public void doAfter() {
System.out.println("执行了后置通知");
}
// 环绕通知
@Around("pointcut()")
public Object doAround(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable {
System.out.println("环绕通知执行之前");
// 执行目标方法
Object result = joinPoint.proceed();
System.out.println("环绕通知执行之后");
return result;
}
}
5️⃣第五步,创建连接点。
package com.example.demo.controller;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
@RestController
@RequestMapping("/user")
public class UserController {
@RequestMapping("/getuser")
public String getUser(){
System.out.println("do getUser");
return "get user";
}
@RequestMapping("/deluser")
public String delUser(){
System.out.println("do delUser");
return "del user";
}
}
🍂此时,就可以启动 SpringAOP 了,然后通过浏览器去访问定义的这两个连接点,看通知效果。
🍂我们可以在Controller
层再创建一个ArticleController
类用来对照,访问一下看此时是否会执行通知。
package com.example.demo.controller;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
@RestController
@RequestMapping("/art")
public class ArticleController {
@RequestMapping("/getart")
public String getArticle(){
System.out.println("do getArticle");
return "getArticle";
}
}
结果如下:
因为我们设置的拦截规则不包含这个类,也就不会执行通知了。
四. SpringAOP实现原理
Spring AOP 是构建在动态代理基础上,因此 Spring 对 AOP 的支持局限于方法级别的拦截(使用动态代理技术实现方法的调用)。
Spring AOP 支持 JDK Proxy 和 CGLIB 方式实现动态代理。默认情况下,实现了接口的类,使用 SpringAOP 会基于 JDK 生成代理类,没有实现接口的类,会基于 CGLIB 生成代理类。
下面简单的来说一下原理,首先,要有一个目标对象,在上面的例子中,目标对象就是UserController
,然后通过基于这个目标对象,创建一个代理类,并在某一规定的时机生成,这个时机就是织入,最后在这个代理类上加上一些增强的方法,这个过程就叫做引入。
🎯下面又出来了一组相关概念:
目标对象:代理的目标对象。
织入(weaving): 即代理的生成时机,织入是把切面应用到目标对象并创建新的代理对象的过程,切面在指定的连接点被织入到目标对象中。在目标对象的生命周期里有多个点可以进行织入∶
- 编译期∶切面在目标类编译时被织入。这种方式需要特殊的编译器。AspectJ 的织入编译器就是以这种方式织入切面的。
- 类加载器∶切面在目标类加载到 JVM 时被织入。这种方式需要特殊的类加载器(ClassLoader),它可以在目标类被引入应用之前增强该目标类的字节码。AspectJ5 的加载时织入(load-time weaving.LTW)就支持以这种方式织入切面。
- 运行期∶切面在应用运行的某一时刻被织入。一般情况下,在织入切面时,AOP 容器会为目标对象动态创建一个代理对象。SpringAOP 就是以这种方式织入切面的。
引入(introduction):在不修改代码的前提下,引入可以在运行期为类动态地添加一些方法或字段。文章来源:https://www.toymoban.com/news/detail-702347.html
🍂JDK Proxy 与 CGLIB 的区别:文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-702347.html
- 出身不同,一个由 JDK 实现,一个由 CGLIB 实现。
- 实现不同,JDK Proxy 要求代理类实现接口才能实现代理,它只能代理接口中定义的方法;CGLIB 是通过实现代理类的子类完成动态代理,可以为任意一个类创建代理对象,包括没有实现任何接口的类,它能够代理类中所有非 final 的方法。
- 性能不同,JDK7 之后 JDK Proxy 性能是略高于 CGLIB 的; 而在 JDK7 之前 CGLIB 性能是略高于 JDK Proxy 的。
到了这里,关于SpringAOP面向切面编程的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!