AOP

跟开涛学Spring

 

问题：

使用BeanFactory ctx = new XmlBeanFactory(rc);加载时，AOP不起作用，为什么？

答：BeanFactory没有如aop、消息、资源加载、事件等功能，ApplicationContext有

 

 

<aop:pointcut id="pointcut" expression="execution(* cn.javass..*.*(..))"/> 

请问execution(* cn.javass..*.*(..))这里，第一个星号和cn之间要空格，为什么呢？

答：

 

语法规则，第一个* 代表任意返回值 如果不加空格 就无法和包名区分了

 

Advisor

       指导、教授

       spring里的通知advice 

MethodBeforeAdvice

一个Advisor是一个切入点和一个通知组成

 

 AOP:

//一、
public class HelloWorldAspect {    
       //前置通知    
    public void beforeAdvice() {    
        System.out.println("===========before advice");    
}    
//后置最终通知    
    public void afterFinallyAdvice() {    
        System.out.println("===========after finally advice");    
    }    
}

<bean id="helloWorldService"    
class="cn.javass.spring.chapter6.service.impl.HelloWorldService"/>   
   
<bean id="aspect" class="cn.javass.spring.chapter6.aop.HelloWorldAspect"/>    
<aop:config>    
    <aop:pointcut id="pointcut" expression="execution(* cn.javass..*.*(..))"/>    
    <aop:aspect ref="aspect">    
        <aop:before pointcut-ref="pointcut" method="beforeAdvice"/>    
        <aop:after pointcut="execution(* cn.javass..*.*(..))" method="afterFinallyAdvice"/>  
    </aop:aspect>    
</aop:config>  

 

//二、
public class BeforeAdviceImpl implements MethodBeforeAdvice {    
    @Override    
    public void before(Method method, Object[] args, Object target) throws Throwable {    
        System.out.println("===========before advice");    
    }    
}


<bean id="beforeAdvice" class="cn.javass.spring.chapter6.aop.BeforeAdviceImpl"/>   
  
<aop:advisor pointcut="execution(* cn.javass..*.sayAdvisorBefore(..))"    
                     advice-ref="beforeAdvice"/> 

 

//三、
<tx:advice id="noTxAdvice" transaction-manager="txManager">    
    <tx:attributes>    
           <tx:method name="save*" propagation="NEVER" />    
    </tx:attributes>    
</tx:advice>    
<aop:config>    
       <aop:pointcut id="noTxPointcut" expression="execution(* cn.javass..util.*.*())" />    
       <aop:advisor advice-ref="noTxAdvice" pointcut-ref="noTxPointcut" />    
</aop:config>  

 

//四、
//切面、切入点、通知
@Aspect  
public class HelloWorldAspect2 {  
   
}

@Pointcut(value="execution(* cn.javass..*.sayAdvisorBefore(..)) && args(param)", argNames = "param")  
public void beforePointcut(String param) {}  

@Before(value = "beforePointcut(param)", argNames = "param")  
public void beforeAdvice(String param) {  
    System.out.println("===========before advice param:" + param);  
}


<aop:aspectj-autoproxy/>  
<bean id="helloWorldService"  
            class="cn.javass.spring.chapter6.service.impl.HelloWorldService"/>  
   
<bean id="aspect"  
             class="cn.javass.spring.chapter6.aop.HelloWorldAspect2"/> 

 

 Spring默认不支持@AspectJ风格的切面声明，为了支持需要使用如下配置：

<aop:aspectj-autoproxy/>   

这样Spring就能发现@AspectJ风格的切面并且将切面应用到目标对象。

   

<aop:aspectj-autoproxy/>不会扫描， 它只是找@Aspect注解的bean；  扫描是context:component-scan实现的

<aop:aspectj-autoproxy/>  这个只是说 开启spring对@Aspectj的支持，并不是自动装载切面类

 

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 AOP是什么

        考虑这样一个问题：需要对系统中的某些业务做日志记录，比如支付系统中的支付业务需要记录支付相关日志，对于支付系统可能相当复杂，比如可能有自己的支付系统，也可能引入第三方支付平台，面对这样的支付系统该如何解决呢？

• 传统解决方案：

              1）日志部分提前公共类LogUtils，定义“longPayBegin”方法用于记录支付开始日志，“logPayEnd”用于记录支付结果：

 

              2）支付部分，定义IPayService接口并定义支付方法“pay”，并定义了两个实现：“PointPayService”表示积分支付，“RMBPayService”表示人民币支付；并且在每个支付实现中支付逻辑和记录日志：

 

              3）支付实现很明显有重复代码，这个重复很明显可以使用模板设计模式消除重复：

 

 

4）到此我们设计了一个可以复用的接口；但大家觉得这样记录日志会很好吗，有没有更好的解决方案？

如果对积分支付方式添加统计功能，比如在支付时记录下用户总积分数、当前消费的积分数，那我们该如何做呢？直接修改源代码添加日志记录，这完全违背了面向对象最重要的原则之一：开闭原则（对扩展开放，对修改关闭）？

 

• 更好的解决方案：在我们的支付组件中由于使用了日志组件，即日志模块横切于支付组件，在传统程序设计中很难将日志组件分离出来，即不耦合我们的支付组件；因此面向方面编程AOP就诞生了，它能分离我们的组件，使组件完全不耦合:

1）采用面向方面编程后，我们的支付组件看起来如下所示，代码中不再有日志组件的任何东西；

 

2）所以日志相关的提取到一个切面中，AOP实现者会在合适的时候将日志功能织入到我们的支付组件中去，从而完全解耦支付组件和日志组件。

 

看到这大家可能不是很理解，没关系，先往下看。

 

 

面向方面编程(AOP)：也可称为面向切面编程，是一种编程范式，提供从另一个角度来考虑程序结构从而完善面向对象编程(OOP)。

 

       在进行OOP开发时，都是基于对组件（比如类）进行开发，然后对组件进行组合，OOP最大问题就是无法解耦组件进行开发，比如我们上边举例，而AOP就是为了克服这个问题而出现的，它来进行这种耦合的分离。

       AOP为开发者提供一种进行横切关注点（比如日志关注点横切了支付关注点）分离并织入的机制，把横切关注点分离，然后通过某种技术织入到系统中，从而无耦合的完成了我们的功能。

 

6.1.2  能干什么

       AOP主要用于横切关注点分离和织入，因此需要理解横切关注点和织入：

• 关注点：可以认为是所关注的任何东西，比如上边的支付组件；
• 关注点分离：将问题细化从而单独部分，即可以理解为不可再分割的组件，如上边的日志组件和支付组件；
• 横切关注点：一个组件无法完成需要的功能，需要其他组件协作完成，如日志组件横切于支付组件；
• 织入：横切关注点分离后，需要通过某种技术将横切关注点融合到系统中从而完成需要的功能，因此需要织入，织入可能在编译期、加载期、运行期等进行。

横切关注点可能包含很多，比如非业务的：日志、事务处理、缓存、性能统计、权限控制等等这些非业务的基础功能；还可能是业务的：如某个业务组件横切于多个模块。如图6-1

 

图6-1 关注点与横切关注点

 

       传统支付形式，流水方式：

 

 

       面向切面方式，先将横切关注点分离，再将横切关注点织入到支付系统中：

 

AOP能干什么：

• 用于横切关注点的分离和织入横切关注点到系统；比如上边提到的日志等等；
• 完善OOP；
• 降低组件和模块之间的耦合性；
• 使系统容易扩展；
• 而且由于关注点分离从而可以获得组件的更好复用。

 

6.1.3  AOP的基本概念

       在进行AOP开发前，先熟悉几个概念：

• 连接点（Jointpoint）：表示需要在程序中插入横切关注点的扩展点，连接点可能是类初始化、方法执行、方法调用、字段调用或处理异常等等，Spring只支持方法执行连接点，在AOP中表示为“在哪里干”；
• 切入点（Pointcut）：选择一组相关连接点的模式，即可以认为连接点的集合，Spring支持perl5正则表达式和AspectJ切入点模式，Spring默认使用AspectJ语法，在AOP中表示为“在哪里干的集合”；
• 通知（Advice）：在连接点上执行的行为，通知提供了在AOP中需要在切入点所选择的连接点处进行扩展现有行为的手段；包括前置通知（before advice）、后置通知(after advice)、环绕通知（around advice），在Spring中通过代理模式实现AOP，并通过拦截器模式以环绕连接点的拦截器链织入通知；在AOP中表示为“干什么”；
• 方面/切面（Aspect）：横切关注点的模块化，比如上边提到的日志组件。可以认为是通知、引入和切入点的组合；在Spring中可以使用Schema和@AspectJ方式进行组织实现；在AOP中表示为“在哪干和干什么集合”；
• 引入（inter-type declaration）：也称为内部类型声明，为已有的类添加额外新的字段或方法，Spring允许引入新的接口（必须对应一个实现）到所有被代理对象（目标对象）, 在AOP中表示为“干什么（引入什么）”；
• 目标对象（Target Object）：需要被织入横切关注点的对象，即该对象是切入点选择的对象，需要被通知的对象，从而也可称为“被通知对象”；由于Spring AOP 通过代理模式实现，从而这个对象永远是被代理对象，在AOP中表示为“对谁干”；
• AOP代理（AOP Proxy）：AOP框架使用代理模式创建的对象，从而实现在连接点处插入通知（即应用切面），就是通过代理来对目标对象应用切面。在Spring中，AOP代理可以用JDK动态代理或CGLIB代理实现，而通过拦截器模型应用切面。
• 织入（Weaving）：织入是一个过程，是将切面应用到目标对象从而创建出AOP代理对象的过程，织入可以在编译期、类装载期、运行期进行。

在AOP中，通过切入点选择目标对象的连接点，然后在目标对象的相应连接点处织入通知，而切入点和通知就是切面（横切关注点），而在目标对象连接点处应用切面的实现方式是通过AOP代理对象，如图6-2所示。

 

 

接下来再让我们具体看看Spring有哪些通知类型：

• 前置通知（Before Advice）:在切入点选择的连接点处的方法之前执行的通知，该通知不影响正常程序执行流程（除非该通知抛出异常，该异常将中断当前方法链的执行而返回）。
• 后置通知（After Advice）:在切入点选择的连接点处的方法之后执行的通知，包括如下类型的后置通知：
• • 1、后置返回通知（After returning Advice）:在切入点选择的连接点处的方法正常执行完毕时执行的通知，必须是连接点处的方法没抛出任何异常正常返回时才调用后置通知。
  • 2、后置异常通知（After throwing Advice）: 在切入点选择的连接点处的方法抛出异常返回时执行的通知，必须是连接点处的方法抛出任何异常返回时才调用异常通知。
  • 3、后置最终通知（After finally Advice）: 在切入点选择的连接点处的方法返回时执行的通知，不管抛没抛出异常都执行，类似于Java中的finally块。

环绕通知（Around Advices）：环绕着在切入点选择的连接点处的方法所执行的通知，环绕通知可以在方法调用之前和之后自定义任何行为，并且可以决定是否执行连接点处的方法、替换返回值、抛出异常等等。

各种通知类型在UML序列图中的位置如图6-3所示：

 

图6-3 通知类型 

 

环绕通知即 既包含前置通知又包含后置通知。

环绕通知第一个参数必须是org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint类型，在通知实现方法内部使用ProceedingJoinPoint的proceed()方法使目标方法执行，proceed 方法可以传入可选的Object[]数组，该数组的值将被作为目标方法执行时的参数。

如：

切面类HelloWorldAspect中通知方法：

public Object aroundAdvice(ProceedingJoinPoint pjp) throws Throwable {  
    System.out.println("===========around before advice");  
    Object retVal = pjp.proceed(new Object[] {"replace"});  
    System.out.println("===========around after advice");  
    return retVal;  
} 

 

 

在Spring配置文件中，所以AOP相关定义必须放在<aop:config>标签下，该标签下可以有<aop:pointcut>、<aop:advisor>、<aop:aspect>标签，配置顺序不可变。

 

• <aop:pointcut>：用来定义切入点，该切入点可以重用；
• <aop:advisor>：用来定义只有一个通知和一个切入点的切面；
• <aop:aspect>：用来定义切面，该切面可以包含多个切入点和通知，而且标签内部的通知和切入点定义是无序的；和advisor的区别就在此，advisor只包含一个通知和一个切入点。

 

 

各种通知详细例子：

基于Schema的AOP

基于@AspectJ风格的AOP（即注解）

 

6.1.4  AOP代理

       AOP代理就是AOP框架通过代理模式创建的对象，Spring使用JDK动态代理或CGLIB代理来实现，Spring缺省使用JDK动态代理来实现，从而任何接口都可别代理，如果被代理的对象实现不是接口将默认使用CGLIB代理，不过CGLIB代理当然也可应用到接口。

 

       AOP代理的目的就是将切面织入到目标对象。

 

 

AOP例子：

 

定义接口和实现类：

 

package cn.javass.spring.chapter6.service;  

public interface IHelloWorldService {  
    public void sayHello();  
} 


public class HelloWorldService implements IHelloWorldService {  
    @Override  
    public void sayHello() {  
        System.out.println("============Hello World!");  
    }  
} 

 

 

定义切面支持类

       有了目标类，该定义切面了，切面就是通知和切入点的组合，而切面是通过配置方式定义的，因此这定义切面前，我们需要定义切面支持类，切面支持类提供了通知实现：

 

package cn.javass.spring.chapter6.aop;  

public class HelloWorldAspect {  
       //前置通知  
    public void beforeAdvice() {  
        System.out.println("===========before advice");  
}  
//后置最终通知  
    public void afterFinallyAdvice() {  
        System.out.println("===========after finally advice");  
    }  
}

 此处HelloWorldAspect类不是真正的切面实现，只是定义了通知实现的类，在此我们可以把它看作就是缺少了切入点的切面。

 

 

       注：对于AOP相关类最后专门放到一个包下，如“aop”包，因为AOP是动态织入的，所以如果某个目标类被AOP拦截了并应用了通知，可能很难发现这个通知实现在哪个包里，因此推荐使用规约命名，方便以后维护人员查找相应的AOP实现。

 

在XML中进行配置

1、配置AOP命名空间

<?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"  
        xsi:schemaLocation="  
           http://www.springframework.org/schema/beans  
           http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.0.xsd  
           http://www.springframework.org/schema/aop  
           http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop-3.0.xsd">  
</beans>  

 

2、配置目标类和切面：

<bean id="helloWorldService"  
class="cn.javass.spring.chapter6.service.impl.HelloWorldService"/> 


<bean id="aspect" class="cn.javass.spring.chapter6.aop.HelloWorldAspect"/>  
<aop:config>  
    <aop:pointcut id="pointcut" expression="execution(* cn.javass..*.*(..))"/>  
    <aop:aspect ref="aspect">  
        <aop:before pointcut-ref="pointcut" method="beforeAdvice"/>  
        <aop:after pointcut="execution(* cn.javass..*.*(..))" method="afterFinallyAdvice"/>
    </aop:aspect>  
</aop:config>  

 切入点使用<aop:config>标签下的<aop:pointcut>配置，expression属性用于定义切入点模式，默认是AspectJ语法，“execution(* cn.javass..*.*(..))”表示匹配cn.javass包及子包下的任何方法执行。

 

切面使用<aop:config>标签下的<aop:aspect>标签配置，其中“ref”用来引用切面支持类的方法。

 

前置通知使用<aop:aspect>标签下的<aop:before>标签来定义，pointcut-ref属性用于引用切入点Bean，而method用来引用切面通知实现类中的方法，该方法就是通知实现，即在目标类方法执行之前调用的方法。

 

最终通知使用<aop:aspect>标签下的<aop:after >标签来定义，切入点除了使用pointcut-ref属性来引用已经存在的切入点，也可以使用pointcut属性来定义，如pointcut="execution(* cn.javass..*.*(..))"，method属性同样是指定通知实现，即在目标类方法执行之后调用的方法。

 

Test:

public class AopTest {  
    @Test  
    public void testHelloworld() {  
        ApplicationContext ctx =  new ClassPathXmlApplicationContext("chapter6/helloworld.xml");  
        IHelloWorldService helloworldService =  
        ctx.getBean("helloWorldService", IHelloWorldService.class);  
        helloworldService.sayHello();  
    }  
}  
  

 

结果：

===========before advice
============Hello World!
===========after finally advice

 

 

上面那种方式是使用定义一个切面类，然后自定义通知方法，来实现切入，而通过不同的Advisor，就可以忽略掉自定义方法名，来实现切入。

 

 

Advisor

Advisor表示只有一个通知和一个切入点的切面，由于Spring AOP都是基于AOP联盟的拦截器模型的环绕通知的，所以引入Advisor来支持各种通知类型（如前置通知等5种），Advisor概念来自于Spring1.2对AOP的支持，在AspectJ中没有相应的概念对应。

 

Advisor可以使用<aop:config>标签下的<aop:advisor>标签定义：

 

如下（前置通知MethodBeforeAdvice例子）：

public void sayAdvisorBefore(String param);  


@Override  
public void sayAdvisorBefore(String param) {  
    System.out.println("============say " + param);  
} 

 

package cn.javass.spring.chapter6.aop;  
import java.lang.reflect.Method;  
import org.springframework.aop.MethodBeforeAdvice;  

public class BeforeAdviceImpl implements MethodBeforeAdvice {  
    @Override  
    public void before(Method method, Object[] args, Object target) throws Throwable {  
        System.out.println("===========before advice");  
    }  
} 

 

<bean id="beforeAdvice" class="cn.javass.spring.chapter6.aop.BeforeAdviceImpl"/> 

<aop:advisor pointcut="execution(* cn.javass..*.sayAdvisorBefore(..))"  
                     advice-ref="beforeAdvice"/>  

 

 

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Spring AOP的代理机制：

 

Spring AOP通过代理模式实现，目前支持两种代理：JDK动态代理、CGLIB代理来创建AOP代理，Spring建议优先使用JDK动态代理。

• JDK动态代理：使用java.lang.reflect.Proxy动态代理实现，即提取目标对象的接口，然后对接口创建AOP代理。
• CGLIB代理：CGLIB代理不仅能进行接口代理，也能进行类代理，CGLIB代理需要注意以下问题：

       不能通知final方法，因为final方法不能被覆盖（CGLIB通过生成子类来创建代理）。

       会产生两次构造器调用，第一次是目标类的构造器调用，第二次是CGLIB生成的代理类的构造器调用。如果需要CGLIB代理方法，请确保两次构造器调用不影响应用。

 

Spring AOP默认首先使用JDK动态代理来代理目标对象，如果目标对象没有实现任何接口将使用CGLIB代理，如果需要强制使用CGLIB代理，请使用如下方式指定：

 

对于Schema风格配置切面使用如下方式来指定使用CGLIB代理：

 

 

<aop:config proxy-target-class="true">  
</aop:config> 

 

 而如果使用@AspectJ风格使用如下方式来指定使用CGLIB代理：

<aop:aspectj-autoproxy proxy-target-class="true"/>  

 ..