【SpringBoot-3】切面AOP实现权限校验:实例演示与注解全解

  • Weaving:织入,就是通过动态代理,在目标对象方法中执行处理内容的过程。

网络上有张图,我觉得非常传神,贴在这里供大家观详:

在这里插入图片描述

2 AOP实例

==================================================================

实践出真知,接下来我们就撸代码来实现一下AOP。完整项目已上传至:GitHub AOP demo项目,该项目是关于springboot的集成项目,AOP部分请关注【aop-demo】模块。

使用 AOP,首先需要引入 AOP 的依赖


<dependency>

    <groupId>org.springframework.boot</groupId>

    <artifactId>spring-boot-starter-aop</artifactId>

</dependency>



2.1 第一个实例


接下来,我们先看一个极简的例子:所有的get请求被调用前在控制台输出一句"get请求的advice触发了"。

具体实现如下:

  1. 创建一个AOP切面类,只要在类上加个 @Aspect 注解即可。@Aspect 注解用来描述一个切面类,定义切面类的时候需要打上这个注解。@Component 注解将该类交给 Spring 来管理。在这个类里实现advice:

package com.mu.demo.advice;



import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;

import org.aspectj.lang.annotation.Before;

import org.aspectj.lang.annotation.Pointcut;

import org.springframework.stereotype.Component;



@Aspect

@Component

public class LogAdvice {

    // 定义一个切点:所有被GetMapping注解修饰的方法会织入advice

    @Pointcut("@annotation(org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping)")

    private void logAdvicePointcut() {}



	// Before表示logAdvice将在目标方法执行前执行

    @Before("logAdvicePointcut()")

    public void logAdvice(){

    	// 这里只是一个示例,你可以写任何处理逻辑

        System.out.println("get请求的advice触发了");

    }

}



  1. 创建一个接口类,内部创建一个get请求:

package com.mu.demo.controller;



import com.alibaba.fastjson.JSON;

import com.alibaba.fastjson.JSONObject;

import org.springframework.web.bind.annotation.*;



@RestController

@RequestMapping(value = "/aop")

public class AopController {

    @GetMapping(value = "/getTest")

    public JSONObject aopTest() {

        return JSON.parseObject("{\"message\":\"SUCCESS\",\"code\":200}");

    }

    

	@PostMapping(value = "/postTest")

    public JSONObject aopTest2(@RequestParam("id") String id) {

        return JSON.parseObject("{\"message\":\"SUCCESS\",\"code\":200}");

    }

}



项目启动后,请求http://localhost:8085/aop/getTest接口:

在这里插入图片描述

请求http://localhost:8085/aop/postTest接口,控制台无输出,证明切点确实是只针对被GetMapping修饰的方法。

2.2 第二个实例


下面我们将问题复杂化一些,该例的场景是:

  1. 自定义一个注解PermissionsAnnotation

  2. 创建一个切面类,切点设置为拦截所有标注PermissionsAnnotation的方法,截取到接口的参数,进行简单的权限校验

  3. PermissionsAnnotation标注在测试接口类的测试接口test

具体的实现步骤:

  1. 使用@Target、@Retention、@Documented自定义一个注解(关于这三个注解详情请见:元注解详解):

@Target(ElementType.METHOD)

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)

@Documented

public @interface PermissionAnnotation{

}



  1. 创建第一个AOP切面类,,只要在类上加个 @Aspect 注解即可。@Aspect 注解用来描述一个切面类,定义切面类的时候需要打上这个注解。@Component 注解将该类交给 Spring 来管理。在这个类里实现第一步权限校验逻辑:

package com.example.demo;



import com.alibaba.fastjson.JSON;

import com.alibaba.fastjson.JSONObject;

import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;

import org.aspectj.lang.annotation.Around;

import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;

import org.aspectj.lang.annotation.Pointcut;

import org.springframework.core.annotation.Order;

import org.springframework.stereotype.Component;



@Aspect

@Component

@Order(1)

public class PermissionFirstAdvice {



	// 定义一个切面,括号内写入第1步中自定义注解的路径

    @Pointcut("@annotation(com.mu.demo.annotation.PermissionAnnotation)")

    private void permissionCheck() {

    }



    @Around("permissionCheck()")

    public Object permissionCheckFirst(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable {

        System.out.println("===================第一个切面===================:" + System.currentTimeMillis());



        //获取请求参数,详见接口类

        Object[] objects = joinPoint.getArgs();

        Long id = ((JSONObject) objects[0]).getLong("id");

        String name = ((JSONObject) objects[0]).getString("name");

        System.out.println("id1->>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>" + id);

        System.out.println("name1->>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>" + name);



        // id小于0则抛出非法id的异常

        if (id < 0) {

            return JSON.parseObject("{\"message\":\"illegal id\",\"code\":403}");

        }

        return joinPoint.proceed();

    }

}



  1. 创建接口类,并在目标方法上标注自定义注解 PermissionsAnnotation

package com.example.demo;



import com.alibaba.fastjson.JSON;

import com.alibaba.fastjson.JSONObject;

import org.springframework.web.bind.annotation.*;



@RestController

@RequestMapping(value = "/permission")

public class TestController {

    @RequestMapping(value = "/check", method = RequestMethod.POST)

    // 添加这个注解

    @PermissionsAnnotation()

    public JSONObject getGroupList(@RequestBody JSONObject request) {

        return JSON.parseObject("{\"message\":\"SUCCESS\",\"code\":200}");

    }

}



在这里,我们先进行一个测试。首先,填好请求地址和header:

在这里插入图片描述

其次,构造正常的参数:

在这里插入图片描述

可以拿到正常的响应结果:

在这里插入图片描述

然后,构造一个异常参数,再次请求:

在这里插入图片描述

响应结果显示,切面类进行了判断,并返回相应结果:

在这里插入图片描述

有人会问,如果我一个接口想设置多个切面类进行校验怎么办?这些切面的执行顺序如何管理

很简单,一个自定义的AOP注解可以对应多个切面类,这些切面类执行顺序由@Order注解管理,该注解后的数字越小,所在切面类越先执行。

下面在实例中进行演示:

创建第二个AOP切面类,在这个类里实现第二步权限校验:


package com.example.demo;



import com.alibaba.fastjson.JSON;

import com.alibaba.fastjson.JSONObject;

import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;

import org.aspectj.lang.annotation.Around;

import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;

import org.aspectj.lang.annotation.Pointcut;

import org.springframework.core.annotation.Order;

import org.springframework.stereotype.Component;



@Aspect

@Component

@Order(0)

public class PermissionSecondAdvice {



   @Pointcut("@annotation(com.mu.demo.annotation.PermissionAnnotation)")

   private void permissionCheck() {

   }



   @Around("permissionCheck()")

   public Object permissionCheckSecond(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable {

       System.out.println("===================第二个切面===================:" + System.currentTimeMillis());



       //获取请求参数,详见接口类

       Object[] objects = joinPoint.getArgs();

       Long id = ((JSONObject) objects[0]).getLong("id");

       String name = ((JSONObject) objects[0]).getString("name");

       System.out.println("id->>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>" + id);

       System.out.println("name->>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>" + name);



       // name不是管理员则抛出异常

       if (!name.equals("admin")) {

           return JSON.parseObject("{\"message\":\"not admin\",\"code\":403}");

       }

       return joinPoint.proceed();

   }

}



重启项目,继续测试,构造两个参数都异常的情况:

在这里插入图片描述

响应结果,表面第二个切面类执行顺序更靠前:

在这里插入图片描述

3 AOP相关注解

====================================================================

上面的案例中,用到了诸多注解,下面针对这些注解进行详解。

3.1 @Pointcut


@Pointcut 注解,用来定义一个切点,即上文中所关注的某件事情的入口,切入点定义了事件触发时机。


@Aspect

@Component

public class LogAspectHandler {



    /**

     * 定义一个切面,拦截 com.mutest.controller 包和子包下的所有方法

     */

    @Pointcut("execution(* com.mutest.controller..*.*(..))")

    public void pointCut() {}

}



@Pointcut 注解指定一个切点,定义需要拦截的东西,这里介绍两个常用的表达式:一个是使用 execution(),另一个是使用 annotation()

execution表达式:

execution(* com.mutest.controller..*.*(..))) 表达式为例:

  • 第一个 * 号的位置:表示返回值类型,* 表示所有类型。

  • 包名:表示需要拦截的包名,后面的两个句点表示当前包和当前包的所有子包,在本例中指 com.mutest.controller包、子包下所有类的方法。

  • 第二个 * 号的位置:表示类名,* 表示所有类。

  • *(…):这个星号表示方法名,* 表示所有的方法,后面括弧里面表示方法的参数,两个句点表示任何参数。

annotation() 表达式:

annotation() 方式是针对某个注解来定义切点,比如我们对具有 @PostMapping 注解的方法做切面,可以如下定义切面:


@Pointcut("@annotation(org.springframework.web.bind.annotation.PostMapping)")

public void annotationPointcut() {}



然后使用该切面的话,就会切入注解是 @PostMapping 的所有方法。这种方式很适合处理 @GetMapping、@PostMapping、@DeleteMapping不同注解有各种特定处理逻辑的场景。

还有就是如上面案例所示,针对自定义注解来定义切面。


@Pointcut("@annotation(com.example.demo.PermissionsAnnotation)")

private void permissionCheck() {}



3.2 @Around


@Around注解用于修饰Around增强处理,Around增强处理非常强大,表现在:

  1. @Around可以自由选择增强动作与目标方法的执行顺序,也就是说可以在增强动作前后,甚至过程中执行目标方法。这个特性的实现在于,调用ProceedingJoinPoint参数的procedd()方法才会执行目标方法。

  2. @Around可以改变执行目标方法的参数值,也可以改变执行目标方法之后的返回值。

Around增强处理有以下特点:

  1. 当定义一个Around增强处理方法时,该方法的第一个形参必须是 ProceedingJoinPoint 类型(至少一个形参)。在增强处理方法体内,调用ProceedingJoinPointproceed方法才会执行目标方法:这就是@Around增强处理可以完全控制目标方法执行时机、如何执行的关键;如果程序没有调用ProceedingJoinPointproceed方法,则目标方法不会执行。

  2. 调用ProceedingJoinPointproceed方法时,还可以传入一个Object[ ]对象,该数组中的值将被传入目标方法作为实参——这就是Around增强处理方法可以改变目标方法参数值的关键。这就是如果传入的Object[ ]数组长度与目标方法所需要的参数个数不相等,或者Object[ ]数组元素与目标方法所需参数的类型不匹配,程序就会出现异常。

@Around功能虽然强大,但通常需要在线程安全的环境下使用。因此,如果使用普通的BeforeAfterReturning就能解决的问题,就没有必要使用Around了。如果需要目标方法执行之前和之后共享某种状态数据,则应该考虑使用Around。尤其是需要使用增强处理阻止目标的执行,或需要改变目标方法的返回值时,则只能使用Around增强处理了。

下面,在前面例子上做一些改造,来观察@Around的特点。

自定义注解类不变。首先,定义接口类:


package com.example.demo;



import com.alibaba.fastjson.JSON;

import com.alibaba.fastjson.JSONObject;

import org.springframework.web.bind.annotation.*;



@RestController

@RequestMapping(value = "/permission")

public class TestController {

    @RequestMapping(value = "/check", method = RequestMethod.POST)

    @PermissionsAnnotation()

    public JSONObject getGroupList(@RequestBody JSONObject request) {

        return JSON.parseObject("{\"message\":\"SUCCESS\",\"code\":200,\"data\":" + request + "}");

    }

}



唯一切面类(前面案例有两个切面类,这里只需保留一个即可):


package com.example.demo;



import com.alibaba.fastjson.JSONObject;

import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;

import org.aspectj.lang.annotation.Around;

import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;

import org.aspectj.lang.annotation.Pointcut;

import org.springframework.core.annotation.Order;

import org.springframework.stereotype.Component;



@Aspect

@Component

@Order(1)

public class PermissionAdvice {



    @Pointcut("@annotation(com.example.demo.PermissionsAnnotation)")

    private void permissionCheck() {

    }



    @Around("permissionCheck()")

    public Object permissionCheck(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable {

        System.out.println("===================开始增强处理===================");



        //获取请求参数,详见接口类

        Object[] objects = joinPoint.getArgs();

        Long id = ((JSONObject) objects[0]).getLong("id");

        String name = ((JSONObject) objects[0]).getString("name");

        System.out.println("id1->>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>" + id);

        System.out.println("name1->>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>" + name);



		// 修改入参

        JSONObject object = new JSONObject();

        object.put("id", 8);

        object.put("name", "lisi");

        objects[0] = object;

		

		// 将修改后的参数传入

        return joinPoint.proceed(objects);

    }

}



同样使用JMeter调用接口,传入参数:{"id":-5,"name":"admin"},响应结果表明:@Around截取到了接口的入参,并使接口返回了切面类中的结果。

在这里插入图片描述

3.3 @Before


@Before 注解指定的方法在切面切入目标方法之前执行,可以做一些 Log 处理,也可以做一些信息的统计,比如获取用户的请求 URL 以及用户的 IP 地址等等,这个在做个人站点的时候都能用得到,都是常用的方法。例如下面代码:


@Aspect

@Component

@Slf4j

public class LogAspectHandler {

    /**

     * 在上面定义的切面方法之前执行该方法

     * @param joinPoint jointPoint

     */

    @Before("pointCut()")

    public void doBefore(JoinPoint joinPoint) {

        log.info("====doBefore方法进入了====");



        // 获取签名

        Signature signature = joinPoint.getSignature();

        // 获取切入的包名

        String declaringTypeName = signature.getDeclaringTypeName();

        // 获取即将执行的方法名

        String funcName = signature.getName();

        log.info("即将执行方法为: {},属于{}包", funcName, declaringTypeName);



        // 也可以用来记录一些信息,比如获取请求的 URL 和 IP

        ServletRequestAttributes attributes = (ServletRequestAttributes) RequestContextHolder.getRequestAttributes();

        HttpServletRequest request = attributes.getRequest();

        // 获取请求 URL

        String url = request.getRequestURL().toString();

        // 获取请求 IP

        String ip = request.getRemoteAddr();

        log.info("用户请求的url为:{},ip地址为:{}", url, ip);

    }

}



JointPoint 对象很有用,可以用它来获取一个签名,利用签名可以获取请求的包名、方法名,包括参数(通过 joinPoint.getArgs() 获取)等。

3.4 @After


@After 注解和 @Before 注解相对应,指定的方法在切面切入目标方法之后执行,也可以做一些完成某方法之后的 Log 处理。


@Aspect

@Component

@Slf4j

public class LogAspectHandler {

    /**

     * 定义一个切面,拦截 com.mutest.controller 包下的所有方法

     */

    @Pointcut("execution(* com.mutest.controller..*.*(..))")

    public void pointCut() {}



    /**

     * 在上面定义的切面方法之后执行该方法

     * @param joinPoint jointPoint

     */

    @After("pointCut()")

    public void doAfter(JoinPoint joinPoint) {



        log.info("==== doAfter 方法进入了====");

        Signature signature = joinPoint.getSignature();

        String method = signature.getName();

        log.info("方法{}已经执行完", method);

    }

}



到这里,我们来写个 Controller 测试一下执行结果,新建一个 AopController 如下:


@RestController

@RequestMapping("/aop")

public class AopController {



    @GetMapping("/{name}")

    public String testAop(@PathVariable String name) {

        return "Hello " + name;

    }

}



启动项目,在浏览器中输入:localhost:8080/aop/csdn,观察一下控制台的输出信息:


====doBefore 方法进入了====  

即将执行方法为: testAop,属于com.itcodai.mutest.AopController包  

用户请求的 url 为:http://localhost:8080/aop/name,ip地址为:0:0:0:0:0:0:0:1  

==== doAfter 方法进入了====  

方法 testAop 已经执行完



从打印出来的 Log 中可以看出程序执行的逻辑与顺序,可以很直观的掌握 @Before@After 两个注解的实际作用。

3.5 @AfterReturning


@AfterReturning 注解和 @After 有些类似,区别在于 @AfterReturning 注解可以用来捕获切入方法执行完之后的返回值,对返回值进行业务逻辑上的增强处理,例如:

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