编织梦想：SpringBoot AOP 教程与自定义日志切面完整实战

什么是 AOP

AOP 是指通过预编译方式和运行期动态代理的方式，在不修改源代码的情况下对程序进行功能增强的一种技术。AOP 不是面向对象编程（OOP）的替代品，而是 OOP 的补充和扩展。它是一个新的维度，用来表达横切问题，并提供一个声明式的处理方案。AOP 是 Spring 框架中的一个重要特性。

AOP 的使用场景

AOP 的使用场景一般是在某些纵向逻辑和多个相对独立的横向逻辑中，将横向逻辑进行抽象和封装，使得横向逻辑不再与纵向逻辑混杂在一起，使得应用程序更加易于维护和扩展。在实际开发中，AOP 的使用场景比较广泛，例如：

日志记录：在应用程序中，可以通过 AOP 对方法调用进行拦截，在方法调用前后记录日志信息。
安全处理：通过 AOP 实现安全方案，例如在应用程序中对某些敏感方法添加权限验证。
性能监控：对应用程序进行性能监控，实现性能分析和调优。
事物管理：通过 AOP 对事物进行管理，例如实现事物的回滚和提交。
缓存管理：对应用程序进行缓存管理，例如在读写操作中进行缓存。

AOP 的核心概念

在学习 AOP 的过程中，有一些核心概念是相当重要的。

连接点（JointPoint）

连接点是程序中可能被拦截的方法。在 AOP 中，连接点是指所有被拦截到的方法。连接点包含两个信息：一个是方法的位置信息，另一个是方法的名称。

切点（Pointcut）

切点是一组连接点的集合，是要被拦截的连接点。在 Spring AOP 中，切点采用 AspectJ 的切点表达式进行描述，格式如 @Pointcut("execution(public * com.example.demo.controller.*.*(..))")。

通知（Advice）

通知是指拦截到连接点后要执行的代码，包括 @Before、@AfterReturning、@AfterThrowing、@After 和 @Around 五种类型。

切面（Aspect）

切面是一个包含通知和切点的对象，主要用来维护切点和通知之间的关系。

织入（Weaving）

织入是将切面应用到目标对象来创建新的代理对象的过程。在 Spring AOP 中，织入可以在编译时、类加载时和运行时进行。

AOP 的实现方式

在 SpringBoot 中，AOP 的实现方式主要有两种：Java 代理（JDK Proxy）和字节码增强（CGLIB）。

Java 代理（JDK Proxy）

Java 代理是一种基于接口的代理，通过实现 Java 动态代理接口 InvocationHandler 来实现对代理类方法的调用。Java 代理只能代理实现了接口的类，在运行时通过生成代理类的方式来实现。Java 代理的优点是操作简单，劣势是只能代理接口。

字节码增强（CGLIB）

字节码增强是一种基于继承的代理，通过生成代理类来完成对目标对象方法的调用。CGLIB 代理不需要实现接口，对目标对象进行继承并重写其中的方法，从而实现对方法的调用拦截。字节码增强的优点是能够代理非接口的类，劣势是需要引入 CGLIB 依赖包。

SpringBoot AOP 的例子

我们创建一个日志切面来记录调用方法开始时间、结束时间、持续时间等(方法名、参数、返回值…)。

pom.xml引入以下依赖包

<properties>
        <java.version>1.8</java.version>
        <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
        <project.reporting.outputEncoding>UTF-8</project.reporting.outputEncoding>
        <spring-boot.version>2.3.7.RELEASE</spring-boot.version>
    </properties>

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
            <version>${spring-boot.version}</version>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
            <version>${spring-boot.version}</version>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-aop</artifactId>
            <version>${spring-boot.version}</version>
        </dependency>
    </dependencies>

定义SysLog日志注解

@Target({ElementType.METHOD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface SysLog {
    String name() default "";
}

定义切面 LogAspect

@Aspect
public class LogAspect {

    // 定义需要被拦截的切点
    @Pointcut("execution(public * com.example.demo.controller.*.*(..))")
    public void pointcut() {
    }

    // 在方法执行时进行通知
    @Around("pointcut()")
    public Object around(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable {
        MethodSignature signature = (MethodSignature) joinPoint.getSignature();
        Method method = signature.getMethod();
        SysLog sysLog = method.getAnnotation(SysLog.class);
        if (sysLog != null) {
            System.out.println("日志名称：" + sysLog.name());
        }
        System.out.println("开始时间：" + LocalDateTime.now());
        System.out.println("执行方法 " + joinPoint.getSignature().getName() + " 前置环绕通知");
        Object o = joinPoint.proceed();
        System.out.println("结束时间：" + LocalDateTime.now());
        System.out.println("执行方法 " + joinPoint.getSignature().getName() + " 后置环绕通知");
        return o;
    }

    // 在方法执行之前进行通知
    @Before("pointcut()")
    public void before(JoinPoint joinPoint) {
        System.out.println("执行方法 " + joinPoint.getSignature().getName() + " 前置通知");
    }

    // 在方法执行之后进行通知
    @After("pointcut()")
    public void after(JoinPoint joinPoint) {
        System.out.println("执行方法 " + joinPoint.getSignature().getName() + " 后置通知");
    }

    // 在方法执行之后返回结果时进行通知
    @AfterReturning(returning = "result", pointcut = "pointcut()")
    public void afterReturning(JoinPoint joinPoint, Object result) {
        System.out.println("执行方法 " + joinPoint.getSignature().getName() + " 返回通知，返回值：" + result);
    }

    // 在方法抛出异常时进行通知
    @AfterThrowing(throwing = "ex", pointcut = "pointcut()")
    public void afterThrowing(JoinPoint joinPoint, Exception ex) {
        System.err.println("执行方法 " + joinPoint.getSignature().getName() + " 异常通知，异常：" + ex.getMessage());
    }
}

整个通知流程如下：

注意：如下必须注入LogAspect Bean。

@Configuration
public class MyConfiguration {
    @Bean
    public LogAspect logAspect() {
        return new LogAspect();
    }
}

测试，在Controller方法上添加@SysLog(name = “这是一个日志名称”)注解。

@RestController()
@RequestMapping("user")
public class UserController {

    @SysLog(name = "这是一个日志名称")
    @GetMapping("test")
    public String test() {
        return "hello world";
    }
}

测试：访问 http://localhost:8080/user/test，打印如下结果：

日志名称：这是一个日志名称
开始时间：2023-07-17T16:33:11.935
执行方法 test 前置环绕通知
执行方法 test 前置通知
执行方法 test 返回通知，返回值：hello world
执行方法 test 后置通知
结束时间：2023-07-17T16:33:11.940
执行方法 test 后置环绕通知