Spring AOP和 AspectJ 是工作中经常使用的两个的 AOP框架,那么,它们是如何工作的?两者之间有什么区别?我们该如何选择?这篇文章来聊一聊。
1. 实现原理
1.1 Spring AOP 的实现原理
Spring AOP,全称 Aspect-Oriented Programming,中文翻译为面向切面编程,主要是基于代理模式来实现面向切面编程。其核心原理包括 3个步骤:
- 动态代理:Spring AOP 使用 JDK 动态代理或 CGLIB(Code Generation Library)生成代理对象。当被代理的目标对象实现了接口时,Spring 默认使用 JDK 动态代理;否则,使用 CGLIB 生成子类代理。
- 织入机制:在运行时,通过代理对象拦截方法调用,根据配置的切面(Aspect)和通知(Advice)执行相应的增强逻辑(如前置、后置、环绕等)。
- 代理链:如果有多个切面,需要按照一定的顺序对目标对象进行多层代理。
1.2 AspectJ 的实现原理
AspectJ 是一个功能更强大的 AOP 框架,提供了更丰富的切面功能和更灵活的织入机制。其实现原理也包括 3个步骤:
- 织入时机:
- 编译时织入(Compile-time Weaving):在源代码编译成字节码时,将切面逻辑织入目标类。
- 类加载时织入(Load-time Weaving):在类被加载到 JVM 时,通过特定的类加载器将切面逻辑织入目标类。
- 二进制织入(Binary Weaving):对已经编译好的字节码进行后期修改,加入切面逻辑。
- 字节码操作:AspectJ 直接操作字节码,允许对更细粒度的连接点(如字段赋值、构造方法调用等)进行拦截和增强。
- 丰富的切点表达式:支持更复杂和精确的切点定义,涵盖更多的连接点类型。
2. 两者区别
在分析完 Spring AOP和 AspectJ 的工作原理之后,我们来看看两者的区别。关于 Spring AOP和 AspectJ的区别,可以总结成下表:
|
特性 |
Spring AOP |
AspectJ |
|
实现方式 |
基于动态代理(JDK代理或CGLIB) |
基于字节码织入(编译时、类加载时、二进制) |
|
切点范围 |
主要面向方法级别的连接点 |
支持方法、构造方法、字段、异常等多种连接点 |
|
织入时机 |
运行时通过代理实现 |
编译时、类加载时或二进制后期织入 |
|
性能 |
由于使用代理,性能开销相对较小,但功能有限 |
由于织入在编译或类加载时完成,运行时性能更优,功能更强大 |
|
功能丰富度 |
提供基本的AOP功能,如前置、后置、环绕通知 |
提供更丰富的AOP功能,包括更复杂的切点表达式和连接点类型 |
|
使用复杂度 |
易于集成和使用,特别是在Spring应用中 |
相对复杂,需要了解更多的织入机制和配置 |
|
适用场景 |
适合大多数常见的AOP需求,如事务管理、日志记录等 |
适合需要更深入和复杂AOP功能的场景,如底层框架开发、对非Spring管理对象进行增强等 |
3. 代码示例
为了更好地理解 Spring AOP 和 AspectJ,下面我们以如何进行日志记录为例,展示两者的实现。
3.1. 使用 Spring AOP
步骤:
- 添加依赖(以 Maven 为例):
<dependencies>
<!-- Spring AOP -->
<dependency>
<groupId>org.springframework</groupId>
<artifactId>spring-aop</artifactId>
<version>5.3.23</version>
</dependency>
<!-- AspectJ Weaver -->
<dependency>
<groupId>org.aspectj</groupId>
<artifactId>aspectjweaver</artifactId>
<version>1.9.19</version>
</dependency>
</dependencies>
- 定义业务类:
package com.yuanjava.service;
public class UserService {
public void addUser(String name) {
System.out.println("Add user: " + name);
}
}
- 定义切面类:
package com.yuanjava.aspect;
import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
import org.aspectj.lang.annotation.Before;
@Aspect
public class LoggingAspect {
@Before("execution(* com.yuanjava.service.UserService.addUser(..))")
public void logBefore() {
System.out.println("Add log before method");
}
}
- 配置 Spring 容器(使用 Java 配置):
package com.yuanjava.config;
import com.example.aspect.LoggingAspect;
import com.example.service.UserService;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.context.annotation.EnableAspectJAutoProxy;
@Configuration
@EnableAspectJAutoProxy// 启用AOP自动代理
publicclass AppConfig {
@Bean
public UserService userService() {
returnnew UserService();
}
@Bean
public LoggingAspect loggingAspect() {
returnnew LoggingAspect();
}
}
- 运行测试:
package com.yuanjava;
import com.yuanjava.config.AppConfig;
import com.yuanjava.service.UserService;
import org.springframework.context.annotation.AnnotationConfigApplicationContext;
public class AOPSpringDemo {
public static void main(String[] args) {
AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
UserService userService = context.getBean(UserService.class);
userService.addUser("猿java");
context.close();
}
}
输出:
Add log before method
Add user: 猿java
2. 使用 AspectJ
步骤:
- 添加依赖(以 Maven 为例):
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.aspectj</groupId>
<artifactId>aspectjrt</artifactId>
<version>1.9.19</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.aspectj</groupId>
<artifactId>aspectjtools</artifactId>
<version>1.9.19</version>
</dependency>
</dependencies>
- 定义业务类:
package com.yuanjava.service;
public class UserService {
public void addUser(String name) {
System.out.println("Add user: " + name);
}
}
- 定义切面类:
package com.yuanjava.aspect;
import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
import org.aspectj.lang.annotation.Before;
@Aspect
public class LoggingAspect {
@Before("execution(* com.yuanjava.service.UserService.addUser(..))")
public void logBefore() {
System.out.println("Add log before method");
}
}
- 编译时织入(使用 AspectJ 编译器 ajc):
假设项目结构如下:
src/
├── com/yuanjava/service/UserService.java
├── com/yuanjava/aspect/LoggingAspect.java
运行以下命令进行编译和织入:
ajc -1.8 -d bin -sourcepath src src/com/yuanjava/service/UserService.java src/com/yuanjava/aspect/LoggingAspect.java
- 运行测试:
package com.yuanjava;
import com.yuanjava.service.UserService;
public class AspectJDemos {
public static void main(String[] args) {
UserService userService = new UserService();
userService.addUser("猿java");
}
}
输出:
Add log before method
Add user: 猿java
4. 使用场景
4.1 Spring AOP
从整体来看,Spring AOP的使用场景可以包含以下几个方面:
- 事务管理:在业务方法执行前后开启和提交事务。
- 日志记录:记录方法执行的日志,如进入、退出、异常等。
- 权限检查:在方法调用前进行权限验证。
- 缓存管理:在方法执行前后进行缓存的查询与更新。
- 性能监控:监控方法的执行时间,进行性能分析。
4.2 AspectJ
从整体来看,AspectJ的使用场景可以包含以下几个方面:
- 底层框架开发:对第三方库或应用程序进行更深入的字节码增强。
- 跨库的数据访问:在数据访问层进行统一的拦截和处理。
- 复杂的业务逻辑拦截:需要对构造方法、字段赋值等进行拦截的场景。
- 无Spring环境的项目:在不使用 Spring 框架的项目中实现 AOP 功能。
- 性能优化:需要高性能的字节码级别的增强,减少运行时开销。
适用理由:AspectJ 提供更强大的 AOP 功能和更灵活的织入机制,适用于需要精细控制切面织入时机和范围的复杂应用。
5. 总结
本文,我们分析了 Spring AOP 和 AspectJ 的实现原理,并且通过示例展示了两者如如何使用它们。
- Spring AOP:Spring AOP 集成简单,适用于大多数基于 Spring 的应用,易于集成和配置,适合实现常见的横切关注点,如事务管理和日志记录。
- AspectJ:AspectJ 提供更强大的 AOP 功能和更灵活的织入机制,适用于需要深入字节码级别操作或在非 Spring 环境中实现 AOP 的场景。
在实际业务中,选择哪种 AOP框架取决于项目的具体需求和团队的技术栈选择,作为 Java程序员,强烈建议掌握两者的工作原理。
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