行业知识
4 Spring AOP
目录
AOP 简介
传统开发模式
先来看一个需求
解决方案
AOP 图示
Spring 启用 AspectJ 基于 xml 配置
创建 pom.xml
创建 UserService 借口和 UserServiceImpl实现类
创建 LogAdvice 日志通知
创建 log4j.properties
重点:创建 spring-context-xml.xml 配置
创建 AopTest_Xml 测试类
Spring 启用 AspectJ 基于注解配置
改造实现类 UserServiceImpl ,加上 @Service 注解
改造 LogAdvice 日志通知,加上 @Component 和 @Aspect 注解
创建 spring-context-anno.xml 注解配置
创建 AopTest_Anno 测试类
AOP 简介
- AOP(Aspect-Oriented Programming, 面向切面编程): 是一种新的方法论,是对传统 OOP(Object-Oriented Programming,面向对象编程) 的补充。
- AOP 的主要编程对象是切面(aspect),而切面是模块化的横切关注点。
- 在应用 AOP 编程时, 仍然需要定义公共功能,但可以明确的定义这个功能在哪里, 以什么方式应用, 并且不必修改受影响的类。这样一来横切关注点就被模块化到特殊的对象(切面)里。
- AOP 的好处:(1) 每个事物逻辑位于一个位置, 代码不分散,便于维护和升级;(2) 业务模块更简洁,只包含核心业务代码。
传统开发模式
先来看一个需求
下面是分别定义了一个接口和它的实现类,功能非常简单,实现正整数的加、减、乘、除操作,代码如下:
CalculateService.java
package com.springdemo.service;/** * Created by qfxl on 2024/05/03. */public interface CalculateService { int add(int a, int b); int subtract(int a, int b); int times(int a, int b); int pide(int a, int b);} CalculateServiceImpl.java
package com.springdemo.service.impl;import com.springdemo.service.CalculateService;import org.springframework.stereotype.Component;/** * Created by qfxl on 2024/05/03. */@Componentpublic class CalculateServiceImpl implements CalculateService { @Override public int add(int a, int b) { return a + b; } @Override public int subtract(int a, int b) { return a - b; } @Override public int times(int a, int b) { return a * b; } @Override public int pide(int a, int b) { return a / b; }} 我们的额外需求是:
需求1-做日志:在程序执行期间追踪正在发生的活动
需求2-做验证:希望计算器只能处理正数的运算
如果我们采用传统的方式,只能在每个方法里面先做参数的验证,然后再进行日志记录,这样不仅代码,冗余,而且不利于后期的维护,每个方法在处理核心逻辑的同时还必须兼顾其他多个关注点。
以日志需求为例, 只是为了满足这个单一需求, 就不得不在多个模块(方法)里多次重复相同的日志代码。 如果日志需求发生变化, 必须修改所有模块。
类似于这样:
@Componentpublic class CalculateServiceImpl implements CalculateService { private static final Logger LOGGER = Logger.getLogger(CalculateServiceImpl.class); @Override public int add(int a, int b) { //先进行参数有效性的验证 if(a 可以看出,在 add 方法中插入了验证和日志的功能,但是,此方法的核心只是做加法操作,我们在业务实现时还要考虑一些共性的东西,这显然是不好的一种方式,那如何在不改变业务类实现的基础上,动态添加验证、日志功能呢?
解决方案
一种比较好的方式是:使用动态代理解决上述问题
代理设计模式的原理:
使用一个代理将对象包装起来,然后用该代理对象取代原始对象。
任何对原始对象的调用都要通过代理。 代理对象决定是否以及何时将方法调用转到原始对象上。
关于使用程序编写动态代理代码,自己可以去查看相关文档,我们这里不做介绍。
实际上,Spring 中的 AOP 就是基于动态代理技术来实现的,下面我们来详细讲解 AOP 。
AOP 图示
我们把上面的需求以图的方式呈现出来,可以清晰地看到共性的操作,把共性的地方抽取出来,模块化成切面,然后让这个切面按我们的预期进行工作,这就是 AOP 的作用。
上面的图示中,我们抽取出来共性,也就是验证和日志功能,但是,光有这个共性,还是不能够模块化成切面的,它还需要其它的辅助元素才能成为一个切面。具体如何使用 AOP 完成上述的需求,Spring 给出了具体的方案,下面让我们来看看详细的案例。
Spring 启用 AspectJ 基于 xml 配置
在演示案例前我们先来了解些 AOP 术语:
- Aspect 中文意思:切面,它只是一个统称,一种名词,它由 Advice 和 PointCut 组成;
- Advice 中文意思:通知,它是切面的代码载体,可以想象成一个封装好的 JAVA 类,把共性代码封装在这里;
- PointCut 中文意思:切点,它是用来匹配目标方法的一段配置信息,可以使用注解也可以使用 XML 来配置,它由多个JoinPoint 组成;
- JoinPoint 中文意思:连接点,它是指匹配到目标方法之后执行 Advice 的时机,共有如下5种:
- before: 在目标方法执行之前
- after:在目标方法之后
- afterThrowing: 在目标方法的 catch 块中
- afterReturn: 在目标方法的 finally 块中
- around: 环绕,相当于是上面4种的一个综合体
- Weave 中文织入:它是一个过程,就是切面织入到目标对象方法的过程,它的原理是基于 代理 来实现的,Spring 目前支持两种代理:
- 基于 JDK 自带的动态代理类,java.lang.reflect.Proxy,这是默认的情况,但是这个实现有一个前提条件是目标对象必需要有实现的接口。
- 基于第三方组件 CGLIB 来生成我们的代理类,它不需要目标对象实现任何接口。
创建 pom.xml
4.0.0 com.example spring-aop-demo 1.0.0-SNAPSHOT UTF-8 1.8 1.8 5.1.5.RELEASE 1.16.20 4.12 1.2.17 1.7.25 org.springframework spring-context ${spring.version} org.springframework spring-test ${spring.version} test org.springframework spring-aspects ${spring.version} junit junit ${junit.version} org.projectlombok lombok ${lombok.version} provided org.slf4j slf4j-api ${slf4j.version} org.slf4j slf4j-log4j12 ${slf4j.version} org.slf4j jcl-over-slf4j ${slf4j.version} org.slf4j jul-to-slf4j ${slf4j.version} log4j log4j ${log4j.version} org.apache.maven.plugins maven-compiler-plugin 3.7.0 ${java.version} ${java.version} ${project.build.sourceEncoding} true创建 UserService 借口和 UserServiceImpl实现类
package com.example.spring.aop.demo.xml.service;public interface UserService { public void addUser(); public boolean updateUser(); public int deleteUser(int id);}package com.example.spring.aop.demo.xml.service.impl;import com.example.spring.aop.demo.xml.service.UserService;public class UserServiceImpl implements UserService { @Override public void addUser() { System.out.println("addUser:添加用户!!!"); } @Override public boolean updateUser() { System.out.println("updateUser:修改用户!!!"); return true; } @Override public int deleteUser(int id) { System.out.println("deleteUser:删除用户!!!"); return id; }}创建 LogAdvice 日志通知
package com.example.spring.aop.demo.xml.advice;import org.aspectj.lang.JoinPoint;import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;import org.slf4j.Logger;import org.slf4j.LoggerFactory;import java.util.Arrays;public class LogAdvice { private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(LogAdvice.class); public void beforeMethod(JoinPoint joinPoint) { LOGGER.trace("前置通知..."); System.out.println("本次要调用的目标对象:" + joinPoint.getTarget()); System.out.println("本次要调用的目标方法名:" + joinPoint.getSignature().getName()); System.out.println("本次要调用的目标方法参数:" + Arrays.toString(joinPoint.getArgs())); } public void afterReturn(Object obj) { LOGGER.trace("目标方法返回后, 返回对象结果是:" + obj); } public void afterMethod() { LOGGER.trace("后置通知..."); } public Object aroundMethod(ProceedingJoinPoint pjp){ Object result = null; LOGGER.warn("前置通知!!!"); try { result = pjp.proceed(); } catch (Throwable e) {// e.printStackTrace(); LOGGER.warn("异常通知!!!"); throw new RuntimeException(e); } LOGGER.warn("后置通知!!!"); return result; }}创建 log4j.properties
log4j.rootLogger=INFO, console, filelog4j.appender.console=org.apache.log4j.ConsoleAppenderlog4j.appender.console.layout=org.apache.log4j.PatternLayoutlog4j.appender.console.layout.ConversionPattern=%d %p [%c] - %m%nlog4j.appender.file=org.apache.log4j.DailyRollingFileAppenderlog4j.appender.file.File=logs/log.loglog4j.appender.file.layout=org.apache.log4j.PatternLayoutlog4j.appender.A3.MaxFileSize=1024KBlog4j.appender.A3.MaxBackupIndex=10log4j.appender.file.layout.ConversionPattern=%d %p [%c] - %m%n# 便于控制台日志的识别,所以用TRACE日志级别# 基于 xml 配置的日志打印log4j.logger.com.example.spring.aop.demo.xml.advice =TRACE# 基于注解配置的日志打印log4j.logger.com.example.spring.aop.demo.anno.advice =TRACE
重点:创建 spring-context-xml.xml 配置
创建 AopTest_Xml 测试类
package com.example.spring.aop.demo;import com.example.spring.aop.demo.xml.service.UserService;import org.junit.Test;import org.junit.runner.RunWith;import org.springframework.context.ApplicationContext;import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;public class AopTest_Xml { @Test public void xmlTest(){ ApplicationContext ac = new ClassPathXmlApplicationContext("spring-context-xml.xml"); UserService userService = (UserService) ac.getBean("userService"); userService.addUser(); System.out.println(); boolean b = userService.updateUser(); System.out.println(); int i = userService.deleteUser(10); System.out.println(); }}测试结果:
Spring 启用 AspectJ 基于注解配置
改造实现类 UserServiceImpl ,加上 @Service 注解
package com.example.spring.aop.demo.anno.service.impl;import com.example.spring.aop.demo.xml.service.UserService;import org.springframework.stereotype.Service;@Service("userService")public class UserServiceImpl implements UserService { @Override public void addUser() { System.out.println("addUser:添加用户!!!"); } @Override public boolean updateUser() { System.out.println("updateUser:修改用户!!!"); return true; } @Override public int deleteUser(int id) { System.out.println("deleteUser:删除用户!!!"); return id; }}改造 LogAdvice 日志通知,加上 @Component 和 @Aspect 注解
package com.example.spring.aop.demo.anno.advice;import org.aspectj.lang.JoinPoint;import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;import org.aspectj.lang.annotation.*;import org.slf4j.Logger;import org.slf4j.LoggerFactory;import org.springframework.stereotype.Component;import java.util.Arrays;@Component@Aspectpublic class LogAdvice { private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(LogAdvice.class); /* * 声明一个公共切入点,所有的通知都可以使用 * @Pointcut(value = "execution(* com.example.spring.aop.demo.anno.service.impl.UserServiceImpl.*(..))") * 等同于 xml 配置里的: * */ @Pointcut(value = "execution(* com.example.spring.aop.demo.anno.service.impl.UserServiceImpl.*(..))") public void log_pc() { } @Before("log_pc()") public void beforeMethod(JoinPoint joinPoint) { LOGGER.trace("前置通知..."); System.out.println("本次要调用的目标对象:" + joinPoint.getTarget()); System.out.println("本次要调用的目标方法名:" + joinPoint.getSignature().getName()); System.out.println("本次要调用的目标方法参数:" + Arrays.toString(joinPoint.getArgs())); } @AfterReturning(value = "log_pc()", returning = "obj") public void afterReturn(Object obj) { LOGGER.trace("目标方法返回后, 返回对象结果是:" + obj); } @After("log_pc()") public void afterMethod() { LOGGER.trace("后置通知..."); } /* * 声明一个切入点表达式,此表达式只能当前通知使用 * @Around("execution(* com.example.spring.aop.demo.anno.service.impl.UserServiceImpl.*(..))") * 等同于 xml 配置里的: * */ @Around("execution(* com.example.spring.aop.demo.anno.service.impl.UserServiceImpl.*(..))") public Object aroundMethod(ProceedingJoinPoint pjp) { Object result = null; LOGGER.warn("前置通知!!!"); try { result = pjp.proceed(); } catch (Throwable e) {// e.printStackTrace(); LOGGER.warn("异常通知!!!"); throw new RuntimeException(e); } LOGGER.warn("后置通知!!!"); return result; }}创建 spring-context-anno.xml 注解配置
创建 AopTest_Anno 测试类
package com.example.spring.aop.demo;import com.example.spring.aop.demo.xml.service.UserService;import org.junit.Test;import org.junit.runner.RunWith;import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;import org.springframework.test.context.ContextConfiguration;import org.springframework.test.context.junit4.SpringJUnit4ClassRunner;@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)@ContextConfiguration("classpath:spring-context-anno.xml")public class AopTest_Anno { @Autowired private UserService userService; @Test public void annoTest() { userService.addUser(); System.out.println(); boolean b = userService.updateUser(); System.out.println(); int i = userService.deleteUser(10); System.out.println(); }}测试结果: