Spring学习 基础（二）Bean和AOP

3、Spring Bean

Bean 代指的就是那些被 IoC 容器所管理的对象，我们需要告诉 IoC 容器帮助我们管理哪些对象，这个是通过配置元数据来定义的。配置元数据可以是 XML 文件、注解或者 Java 配置类。

Bean的创建方式
1. XML 配置文件： 传统上，使用 XML 文件来定义和配置 beans。
2. 注解（Annotation-based configuration）： 使用如 @Component, @Service, @Repository, @Controller 等注解来自动注册 bean。
3. Java 配置类（Java-based configuration）： 使用 @Configuration 和 @Bean 注解来定义配置类和方法。
将一个类声明为 Bean 的注解有哪些?
  • @Component ：通用的注解，可标注任意类为 Spring 组件。如果一个 Bean 不知道属于哪个层，可以使用@Component 注解标注。
  • @Repository : 对应持久层即 Dao 层，主要用于数据库相关操作。
  • @Service : 对应服务层，主要涉及一些复杂的逻辑，需要用到 Dao 层。
  • @Controller : 对应 Spring MVC 控制层，主要用户接受用户请求并调用 Service 层返回数据给前端页面。
@Component 和 @Bean 的区别是什么？
  • @Component 注解作用于类，而@Bean注解作用于方法。
  • @Component 通常是通过类路径扫描来自动侦测以及自动装配到 Spring 容器中，@Bean 注解通常是我们在标有该注解的方法中定义产生这个 bean,@Bean告诉了 Spring 这是某个类的实例，当我需要用它的时候还给我。
  • @Bean 注解比 @Component 注解的自定义性更强，而且很多地方我们只能通过 @Bean 注解来注册 bean。比如当我们引用第三方库中的类需要装配到 Spring容器时，则只能通过 @Bean来实现。
@Configuration
public class AppConfig {
    @Bean
    public TransferService transferService() {
        return new TransferServiceImpl();
    }

}
Bean 的作用域有哪些?

singleton 单例 : IoC 容器中只有唯一的 bean 实例。Spring 中的 bean 默认都是单例的，是对单例设计模式的应用。

prototype 原型: 每次获取都会创建一个新的 bean 实例。也就是说，连续 getBean() 两次，得到的是不同的 Bean 实例。

request 请求（仅 Web 应用可用）: 每一次 HTTP 请求都会产生一个新的 bean（请求 bean），该 bean 仅在当前 HTTP request 内有效。

session 会话（仅 Web 应用可用） : 每一次来自新 session 的 HTTP 请求都会产生一个新的 bean（会话 bean），该 bean 仅在当前 HTTP session 内有效。

## 配置作用域
xml 方式：
<bean id="..." class="..." scope="singleton"></bean>
单例 Bean 的线程安全问题了解吗？

大部分时候我们并没有在项目中使用多线程，所以很少有人会关注这个问题。单例 Bean 存在线程问题，主要是因为当多个线程操作同一个对象的时候是存在资源竞争的。

常见的有两种解决办法：

  1. 在 Bean 中尽量避免定义可变的成员变量。
  2. 在类中定义一个 ThreadLocal 成员变量，将需要的可变成员变量保存在 ThreadLocal 中（推荐的一种方式）。

不过，大部分 Bean 实际都是无状态（没有实例变量）的（比如 Dao、Service），这种情况下， Bean 是线程安全的。

4、Spring AoP

AOP(Aspect-Oriented Programming:面向切面编程)能够将那些与业务无关，却为业务模块所共同调用的逻辑或责任（例如事务处理、日志管理、权限控制等）封装起来，便于减少系统的重复代码，降低模块间的耦合度，并有利于未来的可拓展性和可维护性。

  • AOP组成结构：

  • 切面（Aspect）： 一个关注点的模块化，这个关注点可能会横切多个对象。切面可以包含通知和切点。

  • 连接点（Join Point）： 程序执行的某个特定位置，如方法调用或异常抛出的地方。在 Spring AOP 中，一个连接点总是表示一个方法的执行。

  • 通知（Advice）：

    切面在特定连接点上执行的动作。主要有以下类型：

    • 前置通知（Before advice）：在某连接点之前执行（但不影响连接点的执行）。
    • 后置通知（After returning advice）：在某连接点正常完成后执行。
    • 异常通知（After throwing advice）：在方法抛出异常退出时执行。
    • 最终通知（After advice）：无论连接点退出的方式如何都将执行的通知。
    • 环绕通知（Around advice）：围绕一个连接点的通知，可以在方法调用前后自定义行为，甚至可以完全替换方法。

  • 切点（Pointcut）： 匹配连接点的断言，在 AOP 语法中，通知与一个切点表达式关联，并在满足切点的连接点上运行。

  • 目标对象（Target Object）： 被一个或多个切面所通知的对象。

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

@Aspect
@Component
public class LoggingAspect {

    // 定义切点：匹配com.example.service包下所有类的所有方法
    @Pointcut("execution(* com.example.service.*.*(..))")
    public void serviceLayer() {
    }

    // 前置通知：在目标方法执行前调用
    @Before("serviceLayer()")
    public void logBefore(JoinPoint joinPoint) {
        System.out.println("前置通知：即将执行方法: " + joinPoint.getSignature().getName());
    }

    // 后置通知：在目标方法正常执行后调用
    @AfterReturning(pointcut = "serviceLayer()", returning = "result")
    public void logAfterReturning(JoinPoint joinPoint, Object result) {
        System.out.println("后置通知：方法执行完成: " + joinPoint.getSignature().getName() + ", 返回值：" + result);
    }

    // 异常通知：在目标方法抛出异常后调用
    @AfterThrowing(pointcut = "serviceLayer()", throwing = "error")
    public void logAfterThrowing(JoinPoint joinPoint, Throwable error) {
        System.out.println("异常通知：方法执行异常: " + joinPoint.getSignature().getName() + ", 异常信息：" + error.getMessage());
    }

    // 最终通知：无论目标方法如何结束都会执行
    @After("serviceLayer()")
    public void logAfter(JoinPoint joinPoint) {
        System.out.println("最终通知：无论方法如何执行完毕都会调用");
    }

    // 环绕通知：可以在目标方法前后自定义行为，也可以阻止方法的执行
    @Around("serviceLayer()")
    public Object logAround(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable {
        System.out.println("环绕通知开始：方法名：" + joinPoint.getSignature().getName());
        try {
            Object result = joinPoint.proceed();
            System.out.println("环绕通知成功结束，结果是：" + result);
            return result;
        } catch (Throwable e) {
            System.out.println("环绕通知捕获到异常：" + e.getMessage());
            throw e; // 可以决定是否重新抛出异常
        } finally {
            System.out.println("环绕通知结束");
        }
    }
}

Spring AOP 就是基于动态代理的，如果要代理的对象，实现了某个接口，那么 Spring AOP 会使用 JDK Proxy，去创建代理对象，而对于没有实现接口的对象，, Spring AOP 会使用 Cglib 生成一个被代理对象的子类来作为代理

img

术语含义
目标(Target)被通知的对象
代理(Proxy)向目标对象应用通知之后创建的代理对象
连接点(JoinPoint)目标对象的所属类中，定义的所有方法均为连接点
切入点(Pointcut)被切面拦截 / 增强的连接点（切入点一定是连接点，连接点不一定是切入点）
通知(Advice)增强的逻辑 / 代码，也即拦截到目标对象的连接点之后要做的事情
切面(Aspect)切入点(Pointcut)+通知(Advice)
Spring AOP 和 AspectJ AOP 有什么区别？

Spring AOP 属于运行时增强，而 AspectJ 是编译时增强。 Spring AOP 基于代理(Proxying)，而 AspectJ 基于字节码操作(Bytecode Manipulation)。如果我们的切面比较少，那么两者性能差异不大。但是，当切面太多的话，最好选择 AspectJ ，它比 Spring AOP 快很多。

AspectJ 定义的通知类型有哪些？
  • Before（前置通知）：目标对象的方法调用之前触发
  • After （后置通知）：目标对象的方法调用之后触发
  • AfterReturning（返回通知）：目标对象的方法调用完成，在返回结果值之后触发
  • AfterThrowing（异常通知） ：目标对象的方法运行中抛出 / 触发异常后触发。AfterReturning 和 AfterThrowing 两者互斥。如果方法调用成功无异常，则会有返回值；如果方法抛出了异常，则不会有返回值。
  • Around： （环绕通知）编程式控制目标对象的方法调用。环绕通知是所有通知类型中可操作范围最大的一种，因为它可以直接拿到目标对象，以及要执行的方法，所以环绕通知可以任意的在目标对象的方法调用前后搞事，甚至不调用目标对象的方法
多个切面的执行顺序如何控制？
// 通常使用@Order 注解直接定义切面顺序,值越小优先级越高
@Order(3)
@Component
@Aspect
public class LoggingAspect implements Ordered {

// 实现Ordered 接口重写 getOrder 方法
@Component
@Aspect
public class LoggingAspect implements Ordered {

    // ....

    @Override
    public int getOrder() {
        // 返回值越小优先级越高
        return 1;
    }
}

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