【Spring】AOP

SpringAOP详解:原理、通知类型、代理与切点表达式应用

Spring AOP

一、AOP 概述

1、概述

AOP 全称为 Aspect Oriented Programming,即 面向切面编程,是一种编程范式。

AOP 用于将横切关注点(cross-cutting concerns)从核心业务逻辑中分离出来,以提高代码的模块化、可维护性和重用性。横切关注点是指那些在应用程序中存在于多个模块和层次中的功能,如日志记录、事务管理、安全性、缓存、性能监控等。

Spring 框架提供了强大的 AOP 支持,通过 Spring AOP,可以很方便地实现横切关注点的模块化。

2、原理

Spring AOP 采用了代理模式实现,通过动态代理或者字节码生成技术来在运行时为目标对象创建代理对象,并在代理对象的方法调用前后执行通知。实现在【不修改java源代码】的情况下,【运行时】实现方法功能的【增强】

代理模式:

  • 静态代理:程序编译运行前由程序员或工具手动创建。

  • 动态代理:在运行时动态生成代理类,用于代理目标对象的方法调用。

JDK 动态代理和 CGLIB 动态代理是两种常见的 Java 动态代理实现方式:

  • Jdk动态代理:
    • Java 标准库提供的一种动态代理实现方式,基于 Java 反射机制。
    • 要求目标对象必须实现一个或多个接口,代理对象和目标对象实现了相同的接口。
  • Cglib动态代理:
    • 在运行时动态生成目标对象的子类作为代理类,而不需要目标对象实现接口。

Jdk动态代理适用于对接口进行代理,Cglib动态代理适用于对进行代理。

3、相关术语

AOP 的核心思想是通过切面(Aspect)将横切关注点模块化,并将其应用到程序的不同部分。

切面(Aspect)由切点(Pointcut)和通知(Advice)组成,

  • 其中切点定义了在何处应用通知,而通知定义了在切点处执行的操作。
# Joinpoint(连接点):
	待增强功能的方法。(动态,一个动作)

# Pointcut(切入点):
	要拦截的Joinpoint。(静态,一个点)

# Advice(通知):
	拦截到Joinpoint之后要做的事情,即增强的功能
	通知类型:前置通知、后置通知、异常通知、最终通知、环绕通知

# Target(目标对象):
	被代理的对象。

# Proxy(代理对象):
	代理类对象(一个类被AOP织入增强后产生)

# Weaving(织入):
	增强目标对象,创建代理对象的过程

# Aspect(切面):
	切入点 + 通知

4、五种通知类型

# 通知类型
1. 前置通知 @Before
		在目标方法 执行前 执行
2. 后置通知 @AfterReturning
		在目标方法 正常返回后 执行。(它和异常通知只能执行一个)
3. 异常通知 @AfterThrowing
		在目标方法 发生异常后 执行。(它和后置通知只能执行一个)
4. 最终通知 @After
		无论目标方法正常返回,还是发生异常都会执行
5. 环绕通知 @Around
		在目标方法 执行前后 执行该增强方法。(一定要抛出异常,才能回滚事务)

# 执行顺序
1. 正常
		@Before -> @Around -> Method -> @Around -> @After -> @AfterReturning
2. 异常
		@Before -> @Around -> Method -> @Around -> @After -> @AfterThrowing

其中需要注意:使用@Around时,一定要将异常抛出,否则事务不会回滚。

二、手写简易AOP

步骤分析:

  • 创建两个代理类,增强被代理对象的功能
  • 创建代理类工厂,获取代理类对象
  • 初始化IOC时,使用动态代理加入切面AOP

0、被代理类/接口

public class AopClass {
   
   
    public UserEntity test() {
   
   
        return UserEntity.builder().id(1L).username("测试name").build();
    }
}
public interface AopInterface {
   
   
    UserEntity test();
}
public class AopInterfaceImpl implements AopInterface {
   
   
    @Override
    public UserEntity test() {
   
   
        return UserEntity.builder().id(1L).username("测试name").build();
    }
}

1、Jdk代理类

/**
 * Jdk动态代理
 */
public class JdkProxy implements InvocationHandler {
   
   

    /**
     * 被代理的对象(Target 目标对象)
     */
    private Object targetObject;

    /**
     * 需要被代理的方法(JoinPoint 连接点)
     */
    public String joinPoint = "test";

    /**
     * 初始化 被代理的对象
     */
    public JdkProxy(Object targetObject) {
   
   
        this.targetObject = targetObject;
    }

    /**
     * Object proxy:代理类对象
     * Method method:执行的目标方法
     * Object[] args:方法参数
     */
    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
   
   
        // 执行的目标方法名称
        String name = method.getName();
        // 判断是否需要代理(PointCut 切入点)
        if (joinPoint.equals(name)) {
   
   
            // 前置增强(Advice 通知)
            System.out.println("执行了JDK代理");
        }
        // 具体执行目标方法
        return method.invoke(targetObject, args);
    }

}

2、Cglib代理类

/**
 * Cglib动态代理
 */
public class CglibProxy implements MethodInterceptor {
   
   

    /**
     * 被代理的对象(Target 目标对象)
     */
    private Object targetObject;
    
    /**
     * 要代理的目标方法(JoinPoint 连接点)
     */
    public String joinPoint = "test";

    /**
     * 初始化 被代理的对象
     */
    public CglibProxy(Object targetObject) {
   
   
        this.targetObject = targetObject;
    }

    /**
     * Object o:代理类对象
     * Method method:执行的目标方法
     * Object[] objects:方法参数
     * MethodProxy methodProxy:方法的代理
     */
    @Override
    public Object intercept(Object o, Method method, Object[] objects, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
   
   
        // 执行的目标方法名称
        String name = method.getName();
        // 判断是否需要代理(PointCut 切入点)
        if (joinPoint.equals(name)){
   
   
            // 前置增强(Advice 通知)
            System.out.println("执行了Cglib代理");
        }
        // 具体执行目标方法
        // return methodProxy.invokeSuper(o,objec
###Spring AOP 的概念 AOP(Aspect-Oriented Programming)即面向切面编程,是一种编程范式,旨在通过分离横切关注点来提高模块化程度。在 Spring 框架中,AOP 被广泛用于实现诸如日志记录、事务管理、安全性等通用功能,这些功能通常与业务逻辑无关但又需要在多个地方重复使用。 Spring AOP 主要是基于 AspectJ 实现的,尽管 AspectJ 是一个独立的 AOP 框架,并不是 Spring 的组成部分,但它通常与 Spring 一起使用以提供更强大的 AOP 功能[^1]。Spring AOP 支持两种方式来定义切面:基于 XML 配置文件的方式和基于注解的方式。 ###Spring AOP 的原理 Spring AOP 使用运行时代理来实现 AOP 功能,这意味着它会在运行时动态生成代理对象。对于实现了接口的类,Spring AOP 默认使用 JDK 动态代理;而对于没有实现接口的类,则会使用 CGLIB 代理[^4]。这种方式允许在不修改原始代码的情况下向程序中添加新的行为。 织入(Weaving)是将增强(advice)应用到目标对象的过程,Spring AOP 在运行时进行织入操作[^3]。当创建了代理对象后,所有对目标对象方法的调用都会被拦截,并且可以插入额外的操作,比如在方法执行前后做一些处理。 ###Spring AOP 的使用教程 要开始使用 Spring AOP,首先需要确保项目中包含了必要的依赖。如果使用 Maven 构建工具,可以在 `pom.xml` 文件中加入如下依赖: ```xml <!-- 引入aop依赖 --> <dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-aop</artifactId> </dependency> ``` 一旦添加了依赖并刷新了 Maven 项目,就可以开始编写切面了。下面是一个简单的例子,展示如何使用注解来定义一个切面: ```java import org.aspectj.lang.annotation.Aspect; import org.aspectj.lang.annotation.Before; import org.springframework.stereotype.Component; @Aspect @Component public class LoggingAspect { @Before("execution(* com.example.service.*.*(..))") public void logBefore(JoinPoint joinPoint) { System.out.println("Method " + joinPoint.getSignature().getName() + " is called."); } } ``` 在这个示例中,`LoggingAspect` 类被标记为 `@Aspect` 和 `@Component` 注解,这样 Spring 就能识别这是一个切面组件。`@Before` 注解指定了在哪些方法上应用前置通知(before advice),这里的表达式表示匹配 `com.example.service` 包下所有的方法。 ###
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