Spring AOP 的組成和實(shí)現(xiàn)

更新時(shí)間：2023年07月31日 10:16:53 作者：小魚的學(xué)習(xí)筆記

這篇文章主要介紹了Spring AOP 的組成和實(shí)現(xiàn),AOP 是一種思想,Spring AOP 是這種思想的具體實(shí)現(xiàn),本文結(jié)合實(shí)例代碼給大家介紹的非常詳細(xì),需要的朋友可以參考下

1. Spring AOP 簡(jiǎn)介

AOP 是一種思想，Spring AOP 是這種思想的具體實(shí)現(xiàn)。

OOP：面向?qū)ο缶幊?/p>

AOP：面向切面編程

AOP 面向切面編程，就是對(duì)某一類事情的集中處理。

比如，我們需要在 CSDN 上進(jìn)行編輯博客、發(fā)布博客、刪除博客等操作，這些功能都是需要進(jìn)行權(quán)限校驗(yàn)的，判斷是否登錄

開發(fā)三階段

對(duì)于公共方法的處理：

（初級(jí)階段）每個(gè)方法都去實(shí)現(xiàn)
（中級(jí)階段）把同一類功能抽取成公共方法
（高級(jí)階段）采用 AOP 的方式，對(duì)代碼無(wú)侵入實(shí)現(xiàn)

除了統(tǒng)?的用戶登錄判斷之外，AOP 還可以實(shí)現(xiàn)：

統(tǒng)?日志記錄
統(tǒng)一方法執(zhí)行時(shí)間統(tǒng)計(jì)
統(tǒng)一的返回格式設(shè)置
統(tǒng)一的異常處理
事務(wù)的開啟和提交等

統(tǒng)一方法執(zhí)行時(shí)間統(tǒng)計(jì)

項(xiàng)目監(jiān)控：監(jiān)控項(xiàng)目請(qǐng)求流量、監(jiān)控接口的響應(yīng)時(shí)間甚至每個(gè)方法的響應(yīng)時(shí)間

統(tǒng)一的返回格式設(shè)置

httpstatus: HTTP狀態(tài)碼

code: 業(yè)務(wù)狀態(tài)碼（后端響應(yīng)成功不代表業(yè)務(wù)辦理成功）

msg: 業(yè)務(wù)處理失敗返回的信息

data:

也就是說使用 AOP 可以擴(kuò)充多個(gè)對(duì)象的某個(gè)能力，所以 AOP 可以說是 OOP（Object Oriented Programming，面向?qū)ο缶幊蹋┑?strong>補(bǔ)充和完善。

2. AOP 的組成

2.1 切面（Aspect）

切面（Aspect）由切點(diǎn)（Pointcut）和通知（Advice）組成，它既包含了橫切邏輯的定義，也包括了連接點(diǎn)的定義。

切面是包含了：通知、切點(diǎn)和切面的類，相當(dāng)于 AOP 實(shí)現(xiàn)的某個(gè)功能的集合。

2.2 連接點(diǎn)（Join Point）

應(yīng)?執(zhí)行過程中能夠插入切面的?個(gè)點(diǎn)，這個(gè)點(diǎn)可以是方法調(diào)用時(shí)、拋出異常時(shí)，甚至修改字段時(shí)。切面代碼可以利用這些點(diǎn)插入到應(yīng)用的正常流程之中，并添加新的行為。

連接點(diǎn)相當(dāng)于需要被增強(qiáng)的某個(gè) AOP 功能的所有方法。

2.3 切點(diǎn)（Pointcut）

Pointcut 是匹配 Join Point 的謂詞。 Pointcut 的作用就是提供?組規(guī)則（使用 AspectJ pointcut expression language 來描述）來匹配 Join Point，給滿足規(guī)則的 Join Point 添加 Advice。

切點(diǎn)相當(dāng)于保存了眾多連接點(diǎn)的一個(gè)集合（如果把切點(diǎn)看成一個(gè)表，而連接點(diǎn)就是表中?條?條的數(shù)據(jù)）。

2.4 通知（Advice）

切面也是有目標(biāo)的 ——它必須完成的工作。在 AOP 術(shù)語(yǔ)中，切面的工作被稱之為通知。

Spring 切面類中，可以在方法上使用以下注解，會(huì)設(shè)置方法為通知方法，在滿足條件后會(huì)通知本方法進(jìn)行調(diào)用：

前置通知使用 @Before：通知方法會(huì)在目標(biāo)方法調(diào)用之前執(zhí)行。
后置通知使用 @After：通知方法會(huì)在目標(biāo)方法返回或者拋出異常后調(diào)用。
返回之后通知使用 @AfterReturning：通知方法會(huì)在目標(biāo)方法返回后調(diào)用。
拋異常后通知使用 @AfterThrowing：通知方法會(huì)在目標(biāo)方法拋出異常后調(diào)用。
環(huán)繞通知使用戶 @Around：通知包裹了被通知的方法，在被通知的方法通知之前和調(diào)用之后執(zhí)行自定義的行為。

切點(diǎn)相當(dāng)于要增強(qiáng)的方法。

AOP 整個(gè)組成部分的概念如下圖所示，以多個(gè)頁(yè)面都要訪問用戶登錄權(quán)限為例：

既然說 AOP 是對(duì)一類事情的集中處理，那么我們就需要明確兩點(diǎn)：

一類事情：處理對(duì)象的一個(gè)范圍
集中處理：處理的內(nèi)容是什么

我們通過生活中的一個(gè)例子來看一下：

比如，我們乘坐高鐵需要安檢

那么，我們需要處理的內(nèi)容就是安檢；處理的范圍就是需要乘坐高鐵的人。

此處乘坐高鐵需要安檢這件事情就是切面，處理的內(nèi)容安檢就是通知，處理的范圍乘坐高鐵的人就是切點(diǎn)，具體有哪些人就是連接點(diǎn)。

切點(diǎn)是一個(gè)規(guī)則，事情的處理，最終作用在方法上。

3. Spring AOP的實(shí)現(xiàn)

3.1 新建項(xiàng)目

3.2 添加 AOP 框架支持

在 pom.xml 中添加如下配置：

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-aop</artifactId>
</dependency>

3.3 定義切面、切點(diǎn)和通知

我們先定義 UserController 類：

@RequestMapping("/user")
@RestController
public class UserController {
    // 獲取用戶信息
    @RequestMapping("/getInfo")
    public String getInfo(){
        return "get info...";
    }
    // 注冊(cè)
    @RequestMapping("/reg")
    public String reg(){
        return "reg...";
    }
    // Login
    @RequestMapping("/login")
    public String login(){
        return "login...";
    }
}

運(yùn)行后，成功訪問：

接下來，我們?cè)?UserController 類中定義切面和切點(diǎn)：

@Slf4j
@RequestMapping("/user")
@RestController
public class UserController {
    // 獲取用戶信息
    @RequestMapping("/getInfo")
    public String getInfo(){
        log.info("get info...");
        return "get info...";
    }
    // 注冊(cè)
    @RequestMapping("/reg")
    public String reg(){
        log.info("reg...");
        return "reg...";
    }
    // Login
    @RequestMapping("/login")
    public String login(){
        log.info("login...");
        return "login...";
    }
}

在 LoginAspect 類中使用 @Before 注解（通知方法會(huì)在目標(biāo)方法調(diào)用之前執(zhí)行）：

@Slf4j
@Component
@Aspect
public class LoginAspect {
    @Pointcut("execution(* com.example.demo.controller.UserController.* (..))")
    public void pointcut(){}
    @Before("pointcut()")
    public void doBefore(){
        log.info("do berore...");
    }
}

我們接著新建一個(gè) TestController 類：

@Slf4j
@RequestMapping("/test")
@RestController
public class TestController {
    @RequestMapping("/hi")
    public String hi(){
        log.info("hi~");
        return "hi~";
    }
}

可以看到運(yùn)行的結(jié)果中，并沒有在控制臺(tái)打印 @Before 中的內(nèi)容：

那么為什么沒有執(zhí)行呢？

我們?cè)賮砜匆幌缕渌⒔猓?strong>@After（通知方法會(huì)在目標(biāo)方法返回或者拋出異常后調(diào)用）：

@Slf4j
@Component
@Aspect
public class LoginAspect {
    @Pointcut("execution(* com.example.demo.controller.UserController.* (..))")
    public void pointcut(){}
    @Before("pointcut()")
    public void doBefore(){
        log.info("do berore...");
    }
    @After("pointcut()")
    public void doAfter(){
        log.info("do after...");
    }
}

運(yùn)行結(jié)果如下：

@AfterReturning（通知方法會(huì)在目標(biāo)方法返回后調(diào)用）：

@Slf4j
@Component
@Aspect
public class LoginAspect {
    @Pointcut("execution(* com.example.demo.controller.UserController.* (..))")
    public void pointcut(){}
    @Before("pointcut()")
    public void doBefore(){
        log.info("do berore...");
    }
    @After("pointcut()")
    public void doAfter(){
        log.info("do after...");
    }
    @AfterReturning("pointcut()")
    public void doAfterReturning(){
        log.info("do after returning...");
    }
}

運(yùn)行以上代碼后：

可以看到：@AfterReturning 在 @After 之前被調(diào)用。

@AfterThrowing（通知方法會(huì)在目標(biāo)方法拋出異常后調(diào)用）：

我們首先在 UserController 類中加入異常：

@Slf4j
@RequestMapping("/user")
@RestController
public class UserController {
    // 獲取用戶信息
    @RequestMapping("/getInfo")
    public String getInfo(){
        log.info("get info...");
        return "get info...";
    }
    // 注冊(cè)
    @RequestMapping("/reg")
    public String reg(){
        log.info("reg...");
        int a = 10/0;
        return "reg...";
    }
    // Login
    @RequestMapping("/login")
    public String login(){
        log.info("login...");
        return "login...";
    }
}

添加 @AfterThrowing 注解：

@Slf4j
@Component
@Aspect
public class LoginAspect {
    @Pointcut("execution(* com.example.demo.controller.UserController.* (..))")
    public void pointcut(){}
    @Before("pointcut()")
    public void doBefore(){
        log.info("do berore...");
    }
    @After("pointcut()")
    public void doAfter(){
        log.info("do after...");
    }
    @AfterReturning("pointcut()")
    public void doAfterReturning(){
        log.info("do after returning...");
    }
    @AfterThrowing("pointcut()")
    public void doAfterThrowing(){
        log.info("do after throwing...");
    }
}

運(yùn)行后可以看到：

當(dāng)正常返回時(shí)，執(zhí)行 @AfterReturning 注解，當(dāng)出現(xiàn)異常時(shí)，不會(huì)執(zhí)行 @AfterReturning 注解；

當(dāng)出現(xiàn)異常時(shí)，才會(huì)執(zhí)行 @AfterThrowing 注解，當(dāng)正常返回時(shí)，不會(huì)執(zhí)行 @AfterThrowing 注解。

@Around（通知包裹了被通知的方法，在被通知的方法通知之前和調(diào)用之后執(zhí)行自定義的行為）：

添加 @Around 注解：

@Slf4j
@Component
@Aspect
public class LoginAspect {
    @Pointcut("execution(* com.example.demo.controller.UserController.* (..))")
    public void pointcut(){}
    @Before("pointcut()")
    public void doBefore(){
        log.info("do berore...");
    }
    @After("pointcut()")
    public void doAfter(){
        log.info("do after...");
    }
    @AfterReturning("pointcut()")
    public void doAfterReturning(){
        log.info("do after returning...");
    }
    @AfterThrowing("pointcut()")
    public void doAfterThrowing(){
        log.info("do after throwing...");
    }
    @Around("pointcut()")
    public void doAround(ProceedingJoinPoint joinPoint){
        log.info("環(huán)繞通知執(zhí)行之前...");
        try {
            joinPoint.proceed(); // 調(diào)用目標(biāo)方法
        } catch (Throwable e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
        log.info("環(huán)繞通知執(zhí)行之后...");
    }
}

運(yùn)行后界面顯示如下：

可以看到此時(shí)界面中不再有返回值，因此修改代碼如下：

@Around("pointcut()")
public Object doAround(ProceedingJoinPoint joinPoint){
    Object oj = null;
    log.info("環(huán)繞通知執(zhí)行之前...");
    try {
        oj = joinPoint.proceed(); // 調(diào)用目標(biāo)方法
    } catch (Throwable e) {
        throw new RuntimeException(e);
    }
    log.info("環(huán)繞通知執(zhí)行之后...");
    return oj;
}

此時(shí)可以看到成功返回并打印了值：

我們?cè)賮砜匆幌逻@段代碼：

4. 切點(diǎn)表達(dá)式說明

AspectJ 支持三種通配符

* ：匹配任意字符，只匹配一個(gè)元素（包，類，或方法，方法參數(shù)）
.. ：匹配任意字符，可以匹配多個(gè)元素，在表示類時(shí)，必須和 * 聯(lián)合使用。
+ ：表示按照類型匹配指定類的所有類，必須跟在類名后面，如 com.cad.Car+ ,表示繼承該類的所有子類包括本身

切點(diǎn)表達(dá)式由切點(diǎn)函數(shù)組成，其中 execution() 是最常用的切點(diǎn)函數(shù)，用來匹配方法，語(yǔ)法為：

execution(<修飾符><返回類型><包.類.方法（參數(shù)）><異常>)

5. 練習(xí)：使用 AOP 統(tǒng)計(jì) UserController 每個(gè)方法的執(zhí)行時(shí)間

@Slf4j
@Component
@Aspect
public class LoginAspect {
    @Pointcut("execution(* com.example.demo.controller.UserController.* (..))")
    public void pointcut(){}
    @Before("pointcut()")
    public void doBefore(){
        log.info("do berore...");
    }
    @After("pointcut()")
    public void doAfter(){
        log.info("do after...");
    }
    @AfterReturning("pointcut()")
    public void doAfterReturning(){
        log.info("do after returning...");
    }
    @AfterThrowing("pointcut()")
    public void doAfterThrowing(){
        log.info("do after throwing...");
    }
    @Around("pointcut()")
    public Object doAround(ProceedingJoinPoint joinPoint){
        Object oj = null;
        log.info("環(huán)繞通知執(zhí)行之前...");
        try {
            oj = joinPoint.proceed(); // 調(diào)用目標(biāo)方法
        } catch (Throwable e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
        log.info("環(huán)繞通知執(zhí)行之后...");
        return oj;
    }
    /**
     *
     * @param joinPoint 使用 AOP 統(tǒng)計(jì) UserController 每個(gè)方法的執(zhí)行時(shí)間
     * @return
     */
    @Around("pointcut()")
    public Object doAroundCount(ProceedingJoinPoint joinPoint){
        Object oj = null;
        long start = System.currentTimeMillis();
        try {
            oj = joinPoint.proceed(); // 調(diào)用目標(biāo)方法
        } catch (Throwable e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
        log.info(joinPoint.getSignature().toString()+"耗時(shí)："+(System.currentTimeMillis()-start));
        return oj;
    }
}

可以看到不同的方法直接在 url 中進(jìn)行更改重新運(yùn)行界面即可獲得：