2023.12.2 关于 Spring AOP 详解

Spring AOP

Spring AOP 常见使用场景

AOP 组成

切面（类）

切点（方法）

通知

编辑

前置通知（@Before）

后置通知（@After）

返回通知（@AfterReturning）

异常通知（@AfterThrowing）

环绕通知（@Around）

连接点

Spring AOP 实现

切点表达式说明

Spring AOP 实现原理

织入

动态代理

JDK 动态代理

CGLIB

Spring AOP

AOP （Aspect Oriented Programming）译为面向切面编程
AOP 为一种思想，是对某一类事情的集中处理
Spring AOP 是一个框架，提供了对 AOP 思想的实现
Spring AOP 是 Spring 的三大核心思想之一，另外两个是 IOC（控制反转）和 DI（依赖注入）

实例理解

在我们程序中，经常存在一些系统性的需求
这些需求代码会散落穿插在各个业务逻辑中，非常冗余且不利于维护，具有极高的耦合性
AOP 的目的就是将这些非业务代码完全提取出来，与业务代码分离，并寻找节点切入业务代码中

Spring AOP 常见使用场景

统一登录检测机制
统一方法的执行时间统计
统一的返回格式设置
统一异常处理
事务的开始和提交

实例理解

假设我们有一个 Web 应用，其中有很多需要用户登录后才能访问的页面
为了避免在每个需要登录的方法中都检查用户是否已经登录
我们便可以使用 Spring AOP 来解决该问题

AOP 组成

切面（类）

在程序中就是对某一功能进行统一处理的类
这个类包含了很多方法，这些方法就是由切点和通知组成

切点（方法）

定义一个进行主动拦截的规则
所谓的拦截就是对用户向服务器发送的请求进行拦截，检测用户的操作是否符合预期，发现问题并统一处理的过程

通知

通知就是 AOP 的具体执行动作
在程序中被拦截后会触发一个具体的动作，即通知中具体实现的业务代码

在 Spring 中可以在方法上使用以下注解，设置方法为通知方法，在满足条件后会通知本方法进行调用

前置通知（@Before）

执行目标方法（实际要执行的方法）之前执行的方法

后置通知（@After）

执行了目标方法之后执行的方法

返回通知（@AfterReturning）

目标方法返回（return）的时候，执行的方法

异常通知（@AfterThrowing）

在执行目标方法抛出异常时，执行的方法
通常结合事务一起使用，如果未抛出异常则提交成功，如果抛出异常则回滚事务

环绕通知（@Around）

在目标方法调用前、后都执行的通知
如果已经有了前置和后置通知，再使用环绕通知，那么周期范围就在前置通知之前，后置通知之后
通常可用于计算目标方法执行的时间

连接点

所有可能触发切点的点就叫做连接点

Spring AOP 实现

此处我们想实现拦截 UserController 类中的所有方法

添加 Spring Boot AOP 依赖

创建 Spring Boot 项目时，无法选择添加 Spring boot AOP 依赖
所以我们可以选择进入中央仓库来选择与当前 Spring Boot 版本相对应的 AOP
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
	<artifactId>spring-boot-starter-aop</artifactId>
</dependency>
定义切面（类）

使用 @Aspect 注解修饰该类，告诉 Spring Boot 该类为一个切面类
package com.example.demo.component;

import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Aspect // 切面
@Component // 不能省略
public class UserAspect {
}
定义切点（方法）

定义拦截规则，实现拦截 UserController 类中的所有方法
使用 @Pointcut 修饰一个方法，该方法无需有方法体
方法名就是起到一个标识的作用，标识通知方法具体指的是哪一个切点，因为切点可能有很多个
package com.example.demo.component;

import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
import org.aspectj.lang.annotation.Pointcut;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Aspect // 切面
@Component // 不能省略
public class UserAspect {
    
//    切点（配置拦截规则）
    @Pointcut("execution(* com.example.demo.controller.UserController.*(..))")
    public void pointcut() {
    }
}
创建通知

此处我们创建三个通知
前置通知、后置通知、环绕通知
package com.example.demo.component;

import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;
import org.aspectj.lang.annotation.*;
import org.springframework.stereotype.Component;

import java.time.LocalDateTime;

@Aspect // 切面
@Component // 不能省略
public class UserAspect {

    //    切点（配置拦截规则）
    @Pointcut("execution(* com.example.demo.controller.UserController.*(..))")
    public void pointcut() {
    }

    /*
     * 前置通知
     * */
    @Before("pointcut()")
    public void beforeAdvice() {
        System.out.println("执行了前置方法");
    }

    /*
    * 后置通知
    * */
    @After("pointcut()")
    public void afterAdvice() {
        System.out.println("执行了后置方法");
    }

     /*
    * 环绕通知
    * 此处的 joinPoint 就是连接点，即方法本身
    * */
    @Around("pointcut()")
    public Object aroundAdvice(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable {
        Object obj = null;
        System.out.println("进入了环绕通知");
        obj = joinPoint.proceed();
        System.out.println("退出了环绕通知");
//        最后将执行的结果交给框架
        return obj;
    }
}
创建连接点

此处我们对照切点的拦截规则
创建一个 UserController 类
并在该类中创建两个连接点
当我们在浏览器中访问这两个连接点时，会触发切点的拦截规则，对其进行拦截，然后执行各种通知
package com.example.demo.controller;

import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
public class UserController {

    @RequestMapping("/user/sayhi")
    public String sayHi() {
        System.out.println("执行了 sayHi 方法");
        return "hi spring boot aop";
    }

    @RequestMapping("/user/login")
    public String login() {
        System.out.println("执行了 login 方法");
        return "do user login";
    }
}
执行结果

运行 Spring Boot 项目
此处我们在浏览器中输入对应的 URL 地址，访问 UserController 中的 sayHi 方法

图示理解

切点表达式说明

该切点表达式属于 AspectJ 的语法
execution( <修饰符> <返回类型> <包.类.方法(参数)> <异常> )

实例理解

Spring AOP 实现原理

Spring 的切面是代理类实现的
代理类包裹了目标对象
即用户只能先通过代理类，进行校验，如果没有问题才会进一步访问到目标对象

织入

指代理生成的时机
一般情况下，Spring AOP 动态代理的植入时机是程序的运行期

动态代理

Spring AOP 是构建在动态代理基础上的，所以 Spring 对 AOP 的支持局限于方法级别的拦截
Spring AOP 支持 JDK Proxy 和 CGLIB 方式实现动态代理

JDK 动态代理

基于接口实现
底层通过反射实现
要求代理类一定要实现接口

CGLIB

基于类的子类实现
底层通过字节码增强技术生成子类实现
不能代理被 final 修饰的类，因为其无法生成子类