Spring AOP

AOP称为切面编程(Aspect Oriented Programming)，是面向对象的一种补充，通过预编译方式与运行期动态代理实现程序功能的一种技术，用于处理系统中分布于各个模块的横切关注点，比如事务管理、日志、缓存等。Spring AOP中使用的是动态代理。

为什么要使用AOP

如果你有一个系统包含很多包和类并没有使用AOP，比如日志追踪，事务和异常处理，我们不得不在每一个类和每一个方法实现它们。

这将导致很多问题：

• 代码混乱 每个类和方法包含日志追踪，事务和异常处理甚至业务逻辑
• 代码分散 切面比如事务是分散在代码中，没有在系统的一个特别部分实现
• 代码冗余 很多相同的代码需要写几遍甚至十几遍

而AOP做的事情就是将相同逻辑的重复代码横向抽取出来，使用动态代理技术将这些重复代码织入到目标对象方法中，实现和原来一样的功能。

动态代理不会去修改字节码，而是在内存中临时为方法生成一个AOP对象，这个AOP对象包含了目标对象的全部方法，并且在特定的切点做了增强处理，并回调原对象的方法。

AOP的核心是切面，它将多个类的通用行为封装成可重用的模块，该模块含有一组API提供横切的功能，在SpringAOP中，切面通过@Aspect注解，也可以使用XML配置

AOP中的概念

• 横切关注点 从每个方法中抽取出来的非核心业务

• 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对象

• 连接点(Joinpoint) 应用程序执行过程中插入切面的点

• 切点(pointCut) 切点是对连接点进行拦截的定义

• 通知(Advice) 切面需要完成的各个具体工作，实际增强的逻辑部分被称为通知，通知有多种类型，包含有前置、后置、返回、异常、环绕五种通知，BeforeAdvice接口、AfterAdvice接口

• 织入(Weaving) 将通知(Advice)添加到目标类的具体连接点上的过程

• 引介(Introduction) 可以在运行期为类动态的添加新方法或属性

• 切面(Aspect) 切入点和通知的结合

• 通知器(Advisor) 和切面类似，将pointCut和Advice结合起来

有五种类型的AOP通知

• before 前置通知BeforeAdvice，在方法执行之前被调用 @Before

• after 后置通知AfterAdvice，在方法执行之后调用，无论方法执行是否成功，所以后置通知无法获取到返回结果@After

• after-returning AfterReturningAdvice，仅当方法成功完成后执行@AfterReturning

• after-throwing ThrowsAdvice，在方法抛出异常退出时执行@AfterThrowing

• around 在方法执行之前和之后调用@Around

切点标识符

• execution 最基本的标识符，匹配某个类中的某个方法 execution([权限修饰符] [返回类型] [类全路径] [方法名称] ([参数列表]))
• within 匹配特定包下的所有连接点，within(包名或类名) 如 within(com.zhanghe.*)
• this 匹配一个bean，this(类名)
• target 匹配的是实现该接口的目标对象，target(类名)
• bean 根据bean的名称进行匹配
• args 匹配参数满足要求的方法 args(name) 匹配第一个参数为Long的 args(Long,..)
• @annotation 匹配由注解标注的方法 @annotation(com.zhanghe.datasource.DataSource)
• @within(类名) 匹配类上有该注解的方法，注解的RetentionPolicy级别为Class
• @target(类名) 匹配类上有该注解的方法，要求注解中RetentionPolicy级别为RUNTIME
• @args(类名) 匹配参数上标注有该注解的方法

AOP动态代理方式

Spring AOP中动态代理主要有两种方式，JDK动态代理和CGLIB动态代理。

spring中DefaultAopProxyFactory类创建aop代理的方法

public AopProxy createAopProxy(AdvisedSupport config) throws AopConfigException {
   if (config.isOptimize() || config.isProxyTargetClass() || hasNoUserSuppliedProxyInterfaces(config)) {
      Class<?> targetClass = config.getTargetClass();
      if (targetClass == null) {
         throw new AopConfigException("TargetSource cannot determine target class: " +
               "Either an interface or a target is required for proxy creation.");
      }
      if (targetClass.isInterface() || Proxy.isProxyClass(targetClass)) {
         return new JdkDynamicAopProxy(config); // jdk动态代理
      }
      return new ObjenesisCglibAopProxy(config); // cglib动态代理
   }
   else {
      return new JdkDynamicAopProxy(config); // jdk动态代理
   }
}

JDK动态代理

JDK动态代理通过反射来接收被代理的类，并且要求被代理的类必须实现一个接口，JDK代理的核心是InvocationHandler接口和Proxy类。

CGLIB代理

如果目标类没有实现接口，那么Spring AOP会使用CGLIB代理来动态代理目标类。CGLIB是一个代码生成的类库，可以在运行时动态的生成某个类的子类(通过继承的方式做的动态代理，如果某个类被标记为final，无法使用CGLIB做动态代理)

AOP使用方式

AOP所需要的依赖

<dependency>
    <groupId>org.springframework</groupId>
    <artifactId>spring-aop</artifactId>
    <version>4.3.29.RELEASE</version>
</dependency>

<!-- aspect -->
<dependency>
    <groupId>org.springframework</groupId>
    <artifactId>spring-aspects</artifactId>
    <version>4.3.29.RELEASE</version>
</dependency>

使用注解

使用注解的时候需要在xml中配置<aop:aspectj-autoproxy/>或者在javaConfig类上使用@EnableAspectJAutoProxy来启用自动代理功能

<!-- 使@Aspect注解生效 -->
<aop:aspectj-autoproxy/>

/**
* 声明切面
*/
@Aspect
@Component
@Order(1)// 使用Order指定切面优先级  数字越小  优先级越高  越先执行
public class LoggingAspect {
		// @Before  前置通知
    // JoinPoint 可以获取到方法的一些信息
    @Before("execution(public String com.zhanghe.study.spring4.beans.aoptest.MyInterface.log(..))")
    public void before(JoinPoint point){
        // 获取方法名
        String methodName = point.getSignature().getName();
        // point.getArgs()获取参数
        System.out.println(methodName+"方法执行前,参数为"+ Arrays.toString(point.getArgs()));
    }

    // 方法正常执行完，可以获取方法返回值
    // returning中配置的名字必须与第二个参数同名
    @AfterReturning(value="execution(public String com.zhanghe.study.spring4.beans.aoptest.MyInterface.log(..))",
            returning = "result")
    public void afterReturn(JoinPoint point,Object result){
        // 获取方法名
        String methodName = point.getSignature().getName();
        System.out.println(methodName+"方法执行完成,结果为"+ result);
    }


    // 方法出现异常
    // throwing中配置的名字必须与第二个参数同名，且可以指定对于哪些异常进行执行  第二个参数类型可以为所要捕获的异常类型
    @AfterThrowing(value="execution(public String com.zhanghe.study.spring4.beans.aoptest.MyInterface.log(..))",
            throwing = "exception")
    public void afterThrowing(JoinPoint point,Exception exception){
        // 获取方法名
        String methodName = point.getSignature().getName();
        System.out.println(methodName+"方法执行出现异常,异常信息为"+ exception.getMessage());
    }
}

在使用切面的时候必须保证切面是Spring IOC容器中的bean

使用XML

所有的aop配置都应该配置在<aop:config>标签中，在xml中只需要关注切面、通知以及切入点表达式

<!-- LoggingAspect所对应的bean -->
<bean name="loggingAspect" class="com.zhanghe.study.spring4.beans.aoptest.LoggingAspect"/>

<!-- 配置AOP -->
<aop:config>
  <!-- 配置切点表达式 -->
  <aop:pointcut id="pointcut" expression="execution(public String com.zhanghe.study.spring4.beans.aoptest.MyInterface.log(..)))"/>

  <!-- 配置切面及通知 -->
  <aop:aspect ref="loggingAspect" order="1">
    <!-- 通知 -->
    <aop:before method="before" pointcut-ref="pointcut"/>
    <aop:after-returning method="afterReturn" returning="result" pointcut-ref="pointcut"/>
    <aop:after-throwing method="afterThrowing" throwing="exception" pointcut-ref="pointcut"/>
  </aop:aspect>
</aop:config>

注意：使用xml的模式进行配置记得保证切面是Spring IOC容器中的bean

无法使用AOP代理的情况

由于spring aop使用了两种动态代理方式，所以分两种情况来说明

• 基于接口代理(JDK代理)

  基于接口代理，凡是类的方法非public修饰，或者用了static关键字修饰，那这些方法都不能被Spring AOP增强

• 基于CGLib代理(子类代理)

  基于子类代理，凡是类的方法使用了private、static、final修饰，那这些方法都不能被Spring AOP增强