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Spring面向切面编程（AOP）

孤居自傲 2024-07-15 00:01:02
简介Spring面向切面编程（AOP）

Spring面向切面编程（AOP）

概念

AOP（Aspect Oriented Programming），即面向切面编程，利用一种称为"横切"的技术，剖开封装的对象内部，并将那些影响了多个类的公共行为封装到一个可重用模块，并将其命名为"Aspect"，即切面。所谓"切面"，简单说就是那些与业务无关，却为业务模块所共同调用的逻辑或责任封装起来，便于减少系统的重复代码，降低模块之间的耦合度，并有利于未来的可操作性和可维护性。

什么是AOP

面向切面编程：利用AOP可以对业务逻辑的各个部分进行隔离，从而使业务逻辑的各部分之间耦合度降低，提高程序的可重用性，提高了开发效率，通俗的讲，可以实现不修改源代码的方式，在核心业务里面 添加新的功能。

AOP底层的原理就是动态代理 ，真正干活的 bean 是 代理 bean , 代理 bean 对真实 bean 功能增强。

AOP开发术语

  • 连接点(Joinpoint)：连接点是程序类中客观存在的方法，可被Spring拦截并切入内容
    • 说白了，类中的哪些方法可以被增强，这些方法就称为是连接点
  • 切入点(Pointcut)：被Spring切入连接点
    • 真正被增强的方法称为切入点
  • 通知、增强(Advice)：可以为切入点添加额外功能，分为：前置通知、后置通知、异常通知、环绕通知，最终通知等
    • 实际增强的逻辑部分，称为通知（增强）
  • 目标对象(Target)：代理的目标对象，真实对象
  • 引介(Introduction)：一种特殊的增强，可在运行期为类动态添加Field和Method
  • 织入(Weaving)：把通知应用到具体的类，进而创建新的代理类的过程
  • 代理(Proxy)：被AOP织入通知后，产生的结果类
  • 切面(Aspect)：由切点和通知组成，将横切逻辑织入切面所指定的连接点中。 把通知 应用到 切入点的过程

作用

Spring的AOP编程即是通过动态代理类为原始类的方法添加辅助功能

开发流程

环境搭建

引入AOP相关依赖

<dependency>
    <groupId>org.springframework</groupId>
    <artifactId>spring-aspects</artifactId>
    <version>5.1.6.RELEASE</version>
</dependency>

spring-context.xml引入AOP命名空间

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
       xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xsi:schemaLocation="
       http://www.springframework.org/schema/beans
       http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
       http://www.springframework.org/schema/aop
       http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop.xsd
       ">
</beans>

代码演示

定义原始类

public interface UserService {
    public void save();
}

public class UserServiceImpl implements UserService {
    public void save() {
        System.out.println("save method executed...");
    }
}
基于Schema-based实现AOP

定义通知类（添加额外功能）

//实现前置通知接口
public class MyAdvice implements MethodBeforeAdvice { 
    public void before(Method method, Object[] args, Object target) throws Throwable {
        System.out.println("before advice executed...");
    }
}

定义bean标签

<!--原始对象-->
<bean id="us" class="com.qf.aaron.aop.basic.UserServiceImpl" />

<!--辅助对象-->
<bean id="myAdvice" class="com.qf.aaron.aop.basic.MyAdvice" />

定义切入点（PointCut），形成切面（Aspect）

<aop:config>
    <!--切点-->
    <aop:pointcut id="myPointCut" expression="execution(* save())" />
    <!--组装切面 -->
    <aop:advisor advice-ref="myAdvice" pointcut-ref="myPointCut" />
</aop:config>
基于AspectJ 实现AOP

创建 通知类

/**
 * @ClassName : MyAspectJAdvice

 * @Description :   AspectJ 的 通知类  无需实现接口
 */
public class MyAspectJAdvice {

    public void before(){
        System.out.println("前置增强代码");
    }

    public Object around(ProceedingJoinPoint jp) throws Throwable {
        System.out.println("环绕增强前面的代码");
        // 让目标方法继续执行
        Object result = jp.proceed();
        System.out.println("环绕增强后面的代码");
        return result;
    }


    public void after(){
        System.out.println("最终增强的代码，类似于finally，目标方法有没有异常都要执行的");
    }


    public void throwing(Exception e){
        System.out.println("异常抛出增强代码，只有在目标方法抛出异常时才能执行");
        System.out.println("异常信息是:" + e.getMessage());
    }

    public void afterReturning(Object result){
        System.out.println("后置增强,返回值是:"+result);
    }
}

xml 配置

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop"
       xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
       http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
        http://www.springframework.org/schema/aop
        http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop.xsd
        http://www.springframework.org/schema/context
        http://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd">

    <!-- 其他bean的定义... -->

    <!--了解 基于 AspectJ 的 xml 的  AOP实现 配置-->

    <!-- 配置增强类 -->
    <bean id="advice" class="com.qf.spring.aop.advice.MyAspectJAdvice" />

    <!-- 配置AOP -->
    <aop:config>
        <!-- 配置切入点 -->
        <aop:pointcut id="pc" expression="execution(* save())"/>
        <aop:aspect ref="advice">
            <!-- aop:before 前置增强的配置 -->
            <aop:before method="before" pointcut-ref="pc" />
            <!-- 环绕目标方法执行 -->
            <aop:around method="around" pointcut-ref="pc" />
            <!-- 异常抛出增强 -->
            <aop:after-throwing method="throwing" pointcut-ref="pc" throwing="e" />
            <!-- 最终增强 -->
            <aop:after method="after" pointcut-ref="pc" />
            <!-- 后置增强，目标方法抛出异常时 后置增强不执行 -->
            <aop:after-returning method="afterReturning" pointcut-ref="pc" returning="result"/>
        </aop:aspect>

    </aop:config>

</beans>

测试

	@Test
	void save() {
	   ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("/beans.xml");
	   UserService service = context.getBean(UserService.class);
	   service.save();
	}

AOP小结

  • 通过AOP提供的编码流程，更便利的定制切面，更方便的定制了动态代理
  • 进而彻底解决了辅助功能冗余的问题
  • 业务类中职责单一性得到更好保障
  • 辅助功能也有很好的复用性

通知类【可选】

定义通知类，达到通知效果

前置通知：MethodBeforeAdvice

后置通知：AfterAdvice

后置通知：AfterReturningAdvice //有异常不执行，方法会因异常而结束，无返回值

异常通知：ThrowsAdvice

环绕通知：MethodInterceptor

没有必要把通知的执行顺序记得非常精确，因为 spring 新版本 5 和 之前的旧版本 通知的执行顺序 不一样

通配切入点【可选】

根据表达式通配切入点

<!--匹配参数-->
<aop:pointcut id="myPointCut" expression="execution(* *(com.qf.aaron.aop.basic.User))" />
<!--匹配方法名（无参）-->
<aop:pointcut id="myPointCut" expression="execution(* save())" />
<!--匹配方法名（任意参数）-->
<aop:pointcut id="myPointCut" expression="execution(* save(..))" />
<!--匹配返回值类型-->
<aop:pointcut id="myPointCut" expression="execution(com.qf.aaron.aop.basic.User *(..))" />
<!--匹配类名-->
<aop:pointcut id="myPointCut" expression="execution(* com.qf.aaron.aop.basic.UserServiceImpl.*(..))" />
<!--匹配包名-->
<aop:pointcut id="myPointCut" expression="execution(* com.qf.aaron.aop.basic.*.*(..))" />
<!--匹配包名、以及子包名-->
<aop:pointcut id="myPointCut" expression="execution(* com.qf.aaron.aop..*.*(..))" />

切入点表达式：expression 知道对哪个类的那个方法进行增强
语法结构： execution([权限修饰符] [返回值类型] [类全路径] [方法名称] （[参数列表])

JDK和CGLIB选择【可选】

  • spring底层，包含了jdk代理和cglib代理两种动态代理生成机制
  • 基本规则是：目标业务类如果有接口则用JDK代理，没有接口则用CGLib代理
class DefaultAopProxyFactory{
    // 该方法中明确定义了 JDK代理和CGLib代理的选取规则
    // 基本规则是：目标业务类如果有接口则用JDK代理，没有接口则用CGLib代理
    public AopProxy createAopProxy(){...}
}

后处理器【可选】

  • spring中定义了很多后处理器
  • 每个bean在创建完成之前 ，都会有一个后处理过程，即再加工，对bean做出相关改变和调整
  • spring-AOP中，就有一个专门的后处理器，负责通过原始业务组件(Service),再加工得到一个代理组件
    在这里插入图片描述

后处理器定义

/**
 * 定义bean后处理器
 * 作用：在bean的创建之后，进行再加工
 */
public class MyBeanPostProcessor implements BeanPostProcessor{

    /**
     * 在bean的init方法之前执行
     * @param bean  原始的bean对象
     * @param beanName
     * @return
     * @throws BeansException
     */
    public Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
        System.out.println("后处理器 在init之前执行```"+bean.getClass());
        return bean;
    }
	/**
     * 在bean的init方法之后执行
     * @param bean  postProcessBeforeInitialization返回的bean
     * @param beanName
     * @return
     * @throws BeansException
     */
    @Override
    public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
        System.out.println("后处理器 在init之后执行```"+bean.getClass());
        return bean;// 此处的返回是 getBean() 最终的返回值
    }
}

配置后处理器

<!-- 配置后处理器,将对工厂中所有的bean声明周期进行干预 -->
<bean class="com.qianfeng.beanpostprocessor.MyBeanPostProcessor"></bean>

bean的生命周期

bean 对象从创建到销毁的过程

  • bean 的实例化 通过构造方法创建bean 的实例 默认是无参构造
  • 给bean 的属性赋值
  • 执行初始化的方法
  • 得到完整的bean 对象 ，这时的bean 对象才能够使用
  • 销毁bean

要考虑 bean 的后置处理器 BeanPostProcessor
创建一个类实现BeanPostProcessor 重写 他的两个方法

public class MyBeanPost implements BeanPostProcessor {

    @Override
    public Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
        System.out.println("在bean 初始化之前执行");

        return bean;
    }

    @Override
    public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {

        System.out.println("在bean初始化之后执行");
        if(bean instanceof User){
            User user = (User) bean;
            user.setName("愿天下程序员少走弯路！");
            return user;
        }

        return bean;
    }
}

在配置文件 配置这个 bean

 <bean id="myPostProcessor" class="com.qf.postprocessor.MyBeanPost"></bean>

总结

  • bean 的实例化 通过构造方法创建bean 的实例 默认是无参构造

  • 给bean 的属性赋值

  • 把 bean 的 实例 传递给 bean的前置处理器的方法 postProcessBeforeInitialization

  • 执行初始化的方法

  • 把 bean 的 实例 传递给 bean的后置处理器的方法 postProcessAfterInitialization

  • 得到完整的bean 对象 ，这时的bean 对象才能够使用

  • 销毁bean 当容器关闭的时候 调用销毁的方法

    • 自定义初始化方法：添加“init-method”属性，Spring则会在创建对象之后，调用此方法。
    • 自定义销毁方法：添加“destroy-method”属性，Spring则会在销毁对象之前，调用此方法。
    • 销毁：工厂的close()方法被调用之后，Spring会毁掉所有已创建的单例对象。
    • 分类：Singleton对象由Spring容器销毁、Prototype对象由JVM销毁。

生命周期注解(初始化注解、销毁注解)

@PostConstruct //初始化 
public void init(){
    System.out.println("init method executed");
}

@PreDestroy //销毁
public void destroy(){
    System.out.println("destroy method executed");
}

生命周期阶段
随工厂启动创建 ==》 构造方法 ==》 set方法(注入值) ==》 init(初始化) ==》 构建完成 ==》随工厂关闭销毁（单例bean：singleton）
被使用时创建 ==》 构造方法 ==》 set方法(注入值) ==》 init(初始化) ==》 构建完成 ==》JVM垃圾回收销毁（多例bean：prototype）

流程图
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述
完结撒花！愿每一位程序员少走弯路是我的创作的初心！

风语者！平时喜欢研究各种技术，目前在从事后端开发工作，热爱生活、热爱工作。

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