你是怎么理解 AOP 的？

原创于 2024-12-30 07:53:04 发布 · 622 阅读

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回答

AOP 是 Spring 中两大核心之一，它主要是用于解决代码中的横切关注点问题。简单来说就是，AOP 可以让我们将那些在多个模块中都可能会重复出现的功能，比如日志、事务管理、安全检查等功能，抽取出来统一管理，从而避免重复代码，减少耦合性。

AOP 是通过“切面”（Aspect）来实现的，“切面”就像一个切割点，它可以在不改变核心业务逻辑的情况下，将某些功能插入到目标方法的执行前、执行后或者抛出异常时等地方。

举个例子，比如我们有一个方法 saveOrder()，我们希望在执行该方法前后打印日志，而不是直接在 saveOrder() 里写日志逻辑。那么我们就可以通过 AOP 来定义一个 “切面”，让日志功能在执行 saveOrder() 方法之前和之后被自动调用。这就是AOP带来的好处，我们不需要修改 saveOrder() 的核心业务逻辑，就能实现额外的功能。

AOP 通常是通过动态代理实现的，有两种实现方式：基于 JDK 的动态代理和 CGLIB 动态代理。如果目标类实现了接口，AOP 默认会使用 JDK 动态代理；否则，会使用 CGLIB。

详解

AOP 的核心概念

要理解 AOP，就必须理解 AOP 的几个核心概念：

Aspect（切面）

切面代表了横切关注点的模块化，它由多个通知（Advice）和切入点（Pointcut）组成，我们可以这样理解：一个切面就是一段横切关注点的逻辑，它会被应用到目标对象的某些地方。

Join Point（连接点）

连接点是指程序执行的某一个具体位置，比如方法调用、异常抛出等。在 Spring AOP 中，连接点通常是指方法的执行点，因为 Spring AOP 只支持方法级别的连接点。

Advice（通知）

通知是定义在切面中的代码，它描述了切面在什么时候执行。Spring AOP 中，通知类型由多种：

*- 前置通知（Before Advice）：在目标方法执行之前执行。

*- 后置通知（After Advice）：在目标方法执行之后执行，无论是否抛出异常。

*- 返回通知（After Returning Advice）：在目标方法成功返回之后执行。

*- 异常通知（After Throwing Advice）：在目标方法抛出异常之后执行。

*- 环绕通知（Around Advice）：在目标方法执行之前和执行之后都能执行，可以控制目标方法是否执行。

Pointcut（切入点）

切入点用于定义“切面”应该应用到哪些连接点。它通常使用表达式来匹配一组方法或者类，比如通过方法名、参数等来进行匹配。切入点决定了哪些方法会被拦截并应用切面。

Target Object（目标对象）

目标对象是指那些被切面功能增强的类。在 Spring AOP 中，目标对象可以是任何一个被代理的 Bean。

Weaving（织入）

织入是指将切面代码应用到目标对象的过程。这个过程可以在编译时、类加载时或者运行时进行。Spring AOP 是基于运行时的动态代理实现的。

举个例子吧！

@Aspect
@Component
public class TransferAspect {

    // 定义切点
    @Pointcut("execution(* TransferService.transfer(..))")
    public void transferMethod() {}

    // 前置通知：在转账前记录日志
    @Before("transferMethod()")
    public void beforeTransfer(JoinPoint joinPoint) {
        System.out.println("前置通知: " + joinPoint.getSignature().getName());
    }

    // 后置通知：在转账成功后记录日志
    @AfterReturning("transferMethod()")
    public void afterSuccessfulTransfer(JoinPoint joinPoint) {
        System.out.println("后置通知: " + joinPoint.getSignature().getName());
    }

    // 异常通知：在转账失败时处理异常
    @AfterThrowing(pointcut = "transferMethod()", throwing = "ex")
    public void handleTransferException(JoinPoint joinPoint, Exception ex) {
        System.out.println("异常通知: " + ex.getMessage());
        // 发送警告邮件的逻辑
    }
}

在这个类里面，包含了如下几个概念：

切面：TransferAspect ，这里它负责处理转账的日志记录和异常处理。
切入点：@Pointcut("execution(* TransferService.transfer(..))")，它指定了 TransferService 类中的 transfer() 方法为目标点。
通知：@Before("transferMethod()")，这个是前置通知，下面还有两个后置返回通知（@AfterReturning）和异常通知（@AfterThrowing）

public class TransferService {

    public void transfer(String fromAccount, String toAccount, double amount) {
        // 转账逻辑
        System.out.println("Transferring " + amount + " from " + fromAccount + " to " + toAccount);
        
        // 模拟异常
        if (amount > 10000) {
            throw new RuntimeException("Transfer amount exceeds limit!");
        }
    }
}

这里包含的概念有：

目标对象：TransferService
连接点：当方法执行到 transfer() 时，就会触发一个连接点，在这个连接点上，我们可以通过切点和通知来实现增强。

AOP 的实现原理

AOP 的实现原理是基于代理模式，它通过动态代理在运行时为目标对象生成代理对象，代理对象则负责在适当的时机执行增强逻辑，并调用目标对象的方法。在 Spring AOP 中，有两种主要的代理实现方式：

JDK 动态代理

JDK 动态代理是一种基于 Java 反射机制的代理方式，适用于为实现了接口的类创建代理对象。其实现原理是 Spring AOP 通过 JDK 提供的 java.lang.reflect.Proxy 类，动态地创建一个实现了相同接口的代理对象。代理对象通过实现 InvocationHandler 接口的 invoke 方法来控制对目标方法的调用。每次调用目标对象的方法时，都会先调用代理对象的 invoke 方法，这使得 AOP 可以在调用目标方法之前或之后插入通知逻辑。

CGLIB 动态代理（适用于没有实现接口的类）

CGLIB 是一种基于字节码生成的代理方式，适用于那些没有实现接口的类，它通过创建目标类的子类来实现代理，所以它不能代理final 类或 final 方法。

AOP 的运行机制

Spring 容器启动时，会扫描 @Aspect 注解，同时解析切面定义的 @Pointcut 和 @Advice 注解，将这些定义保存到 Spring 容器中。当某个 Bean 需要 AOP 增强时，Spring 会为其创建代理对象。然后，Spring 将该代理对象注入到依赖对象的 Bean 中，从而在目标对象方法执行时，触发切面的增强逻辑。

当调用目标对象的方法时，其实调用的是代理对象的方法，代理对象会检查该方法是否匹配某个切点表达式。如果匹配，执行通知。如果没有环绕通知拦截目标方法的执行，代理对象将调用目标对象的原始方法。方法执行完成后，执行后置通知（如 @After, @AfterReturning, @AfterThrowing 等）