Spring(4)——面向切面编程(AOP模块)

Roy 2018-04-15 01:4580 阅读

Spring AOP 简介

如果说 IoC 是 Spring 的核心,那么面向切面编程就是 Spring 最为重要的功能之一了,在数据库事务中切面编程被广泛使用。

AOP 即 Aspect Oriented Program 面向切面编程

首先,在面向切面编程的思想里面,把功能分为核心业务功能,和周边功能。

  • 所谓的核心业务,比如登陆,增加数据,删除数据都叫核心业务
  • 所谓的周边功能,比如性能统计,日志,事务管理等等

周边功能在 Spring 的面向切面编程AOP思想里,即被定义为切面

在面向切面编程AOP的思想里面,核心业务功能和切面功能分别独立进行开发,然后把切面功能和核心业务功能 "编织" 在一起,这就叫AOP

AOP 的目的

AOP能够将那些与业务无关,却为业务模块所共同调用的逻辑或责任(例如事务处理、日志管理、权限控制等)封装起来,便于减少系统的重复代码降低模块间的耦合度,并有利于未来的可拓展性和可维护性

AOP 当中的概念:

  • 切入点(Pointcut)
    在哪些类,哪些方法上切入(where
  • 通知(Advice)
    在方法执行的什么实际(when:方法前/方法后/方法前后)做什么(what:增强的功能)
  • 切面(Aspect)
    切面 = 切入点 + 通知,通俗点就是:在什么时机,什么地方,做什么增强!
  • 织入(Weaving)
    把切面加入到对象,并创建出代理对象的过程。(由 Spring 来完成)

一个例子

为了更好的说明 AOP 的概念,我们来举一个实际中的例子来说明:

在上面的例子中,包租婆的核心业务就是签合同,收房租,那么这就够了,灰色框起来的部分都是重复且边缘的事,交给中介商就好了,这就是 AOP 的一个思想:让关注点代码与业务代码分离!

实际的代码

我们来实际的用代码感受一下

1.在 Package【pojo】下新建一个【Landlord】类(我百度翻译的包租婆的英文):

package pojo;

import org.springframework.stereotype.Component;

@Component("landlord")
public class Landlord {

    public void service() {
        // 仅仅只是实现了核心的业务功能
        System.out.println("签合同");
        System.out.println("收房租");
    }
}

2.在 Package【aspect】下新建一个中介商【Broker】类(我还是用的翻译...):

package aspect;

import org.aspectj.lang.annotation.After;
import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
import org.aspectj.lang.annotation.Before;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Component
@Aspect
class Broker {

    @Before("execution(* pojo.Landlord.service())")
    public void before(){
        System.out.println("带租客看房");
        System.out.println("谈价格");
    }

    @After("execution(* pojo.Landlord.service())")
    public void after(){
        System.out.println("交钥匙");
    }
}

3.在 applicationContext.xml 中配置自动注入,并告诉 Spring IoC 容器去哪里扫描这两个 Bean:

<?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:context="http://www.springframework.org/schema/context"
       xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
       http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd http://www.springframework.org/schema/context http://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd http://www.springframework.org/schema/aop http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop.xsd">

    <context:component-scan base-package="aspect" />
    <context:component-scan base-package="pojo" />

    <aop:aspectj-autoproxy/>
</beans>

4.在 Package【test】下编写测试代码:

package test;

import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;
import pojo.Landlord;

public class TestSpring {

    public static void main(String[] args) {

        ApplicationContext context =
                new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
        Landlord landlord = (Landlord) context.getBean("landlord", Landlord.class);
        landlord.service();

    }
}

5.执行看到效果:

这个例子使用了一些注解,现在看不懂没有关系,但我们可以从上面可以看到,我们在 Landlord 的 service() 方法中仅仅实现了核心的业务代码,其余的关注点功能是根据我们设置的切面自动补全的。


使用注解来开发 Spring AOP

使用注解的方式已经逐渐成为了主流,所以我们利用上面的例子来说明如何用注解来开发 Spring AOP

第一步:选择连接点

Spring 是方法级别的 AOP 框架,我们主要也是以某个类额某个方法作为连接点,另一种说法就是:选择哪一个类的哪一方法用以增强功能。

    ....
    public void service() {
        // 仅仅只是实现了核心的业务功能
        System.out.println("签合同");
        System.out.println("收房租");
    }
    ....

我们在这里就选择上述 Landlord 类中的 service() 方法作为连接点。

第二步:创建切面

选择好了连接点就可以创建切面了,我们可以把切面理解为一个拦截器,当程序运行到连接点的时候,被拦截下来,在开头加入了初始化的方法,在结尾也加入了销毁的方法而已,在 Spring 中只要使用 @Aspect 注解一个类,那么 Spring IoC 容器就会认为这是一个切面了:

package aspect;

import org.aspectj.lang.annotation.After;
import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
import org.aspectj.lang.annotation.Before;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Component
@Aspect
class Broker {

    @Before("execution(* pojo.Landlord.service())")
    public void before(){
        System.out.println("带租客看房");
        System.out.println("谈价格");
    }

    @After("execution(* pojo.Landlord.service())")
    public void after(){
        System.out.println("交钥匙");
    }
}
  • 注意: 被定义为切面的类仍然是一个 Bean ,需要 @Component 注解标注

代码部分中在方法上面的注解看名字也能猜出个大概,下面来列举一下 Spring 中的 AspectJ 注解:

注解 说明
@Before 前置通知,在连接点方法前调用
@Around 环绕通知,它将覆盖原有方法,但是允许你通过反射调用原有方法,后面会讲
@After 后置通知,在连接点方法后调用
@AfterReturning 返回通知,在连接点方法执行并正常返回后调用,要求连接点方法在执行过程中没有发生异常
@AfterThrowing 异常通知,当连接点方法异常时调用

有了上表,我们就知道 before() 方法是连接点方法调用前调用的方法,而 after() 方法则相反,这些注解中间使用了定义切点的正则式,也就是告诉 Spring AOP 需要拦截什么对象的什么方法,下面讲到。

第三步:定义切点

在上面的注解中定义了 execution 的正则表达式,Spring 通过这个正则表达式判断具体要拦截的是哪一个类的哪一个方法:

execution(* pojo.Landlord.service())

依次对这个表达式作出分析:

  • execution:代表执行方法的时候会触发
  • * :代表任意返回类型的方法
  • pojo.Landlord:代表类的全限定名
  • service():被拦截的方法名称

通过上面的表达式,Spring 就会知道应该拦截 pojo.Lnadlord 类下的 service() 方法。上面的演示类还好,如果多出都需要写这样的表达式难免会有些复杂,我们可以通过使用 @Pointcut 注解来定义一个切点来避免这样的麻烦:

package aspect;

import org.aspectj.lang.annotation.After;
import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
import org.aspectj.lang.annotation.Before;
import org.aspectj.lang.annotation.Pointcut;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Component
@Aspect
class Broker {

    @Pointcut("execution(* pojo.Landlord.service())")
    public void lService() {
    }

    @Before("lService()")
    public void before() {
        System.out.println("带租客看房");
        System.out.println("谈价格");
    }

    @After("lService()")
    public void after() {
        System.out.println("交钥匙");
    }
}

第四步:测试 AOP

编写测试代码,但是我这里因为 JDK 版本不兼容出现了 BUG....(尴尬...)

这就告诉我们:环境配置很重要...不然莫名其妙的 BUG 让你崩溃...

环绕通知

我们来探讨一下环绕通知,这是 Spring AOP 中最强大的通知,因为它集成了前置通知和后置通知,它保留了连接点原有的方法的功能,所以它及强大又灵活,让我们来看看:

package aspect;

import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;
import org.aspectj.lang.annotation.Around;
import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Component
@Aspect
class Broker {

//  注释掉之前的 @Before 和 @After 注解以及对应的方法
//  @Before("execution(* pojo.Landlord.service())")
//  public void before() {
//      System.out.println("带租客看房");
//      System.out.println("谈价格");
//  }
//
//  @After("execution(* pojo.Landlord.service())")
//  public void after() {
//      System.out.println("交钥匙");
//  }

    //  使用 @Around 注解来同时完成前置和后置通知
    @Around("execution(* pojo.Landlord.service())")
    public void around(ProceedingJoinPoint joinPoint) {
        System.out.println("带租客看房");
        System.out.println("谈价格");

        try {
            joinPoint.proceed();
        } catch (Throwable throwable) {
            throwable.printStackTrace();
        }

        System.out.println("交钥匙");
    }
}

运行测试代码,结果仍然正确:


使用 XML 配置开发 Spring AOP

注解是很强大的东西,但基于 XML 的开发我们仍然需要了解,我们先来了解一下 AOP 中可以配置的元素:

AOP 配置元素 用途 备注
aop:advisor 定义 AOP 的通知其 一种很古老的方式,很少使用
aop:aspect 定义一个切面 ——
aop:before 定义前置通知 ——
aop:after 定义后置通知 ——
aop:around 定义环绕通知 ——
aop:after-returning 定义返回通知 ——
aop:after-throwing 定义异常通知 ——
aop:config 顶层的 AOP 配置元素 AOP 的配置是以它为开始的
aop:declare-parents 给通知引入新的额外接口,增强功能 ——
aop:pointcut 定义切点 ——

有了之前通过注解来编写的经验,并且有了上面的表,我们将上面的例子改写成 XML 配置很容易(去掉所有的注解):

<!-- 装配 Bean-->
<bean name="landlord" class="pojo.Landlord"/>
<bean id="broker" class="aspect.Broker"/>

<!-- 配置AOP -->
<aop:config>
    <!-- where:在哪些地方(包.类.方法)做增加 -->
    <aop:pointcut id="landlordPoint"
                  expression="execution(* pojo.Landlord.service())"/>
    <!-- what:做什么增强 -->
    <aop:aspect id="logAspect" ref="broker">
        <!-- when:在什么时机(方法前/后/前后) -->
        <aop:around pointcut-ref="landlordPoint" method="around"/>
    </aop:aspect>
</aop:config>

运行测试程序,看到正确结果:

扩展阅读:Spring【AOP模块】就这么简单关于 Spring AOP(AspectJ)你该知晓的一切(慎独读,有些深度...)

参考资料:

  • 《Java EE 互联网轻量级框架整合开发》
  • 《Java 实战(第四版)》
  • 万能的百度 and 万能的大脑

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