Spring——面向切面编程

本文主要依据《Spring实战》第四章内容进行总结

1、面向切面编程术语

1.1、横切关注点

散布于应用中多处的功能被称为横切关注点，通常来讲，这些横切关注点从概念上是与应用的业务逻辑相分离的（但是往往会直接嵌入到应用的业务逻辑中），把这些横切关注点与业务逻辑相分离正是面向切面编程（AOP）所要解决的问题。AOP可以实现横切关注点与它们所影响的对象之间的解耦。

横切关注点可以被模块化为特殊的类，这些类被称为切面（aspect），这样做有两个好处：首先，现在每个关注点都集中于一个地方，而不是分散到多处代码中；其次，服务模块更简洁，因为它们只包含主要关注点（或核心功能）的代码，而次要关注点的代码被转移到切面中了。

1.2、通知（Advice）

切面的工作被称为通知，通知定义了切面是什么以及何时使用。Spring切面可以应用5种类型的通知：

• 前置通知（Before）：在目标方法被调用之前调用通知功能；
• 后置通知（After）：在目标方法完成之后调用通知，此时不会关心方法的输出是什么；
• 返回通知（After-returning）：在目标方法成功执行之后调用通知；
• 异常通知（After-throwing）：在目标方法抛出异常后调用通知；
• 环绕通知（Around）：通知包裹了被通知的方法，在被通知方法调用之前和调用之后执行自定义的行为。

1.3、连接点（Join point）

连接点是在应用执行过程中能够插入切面的一个点，这个点可以是调用方法时、抛出异常时、甚至修改一个字段时。切面代码可以利用这些点插入到应用的正常流程之中，并添加新的行为。

1.4、切点（Pointcut）

一个切面并不需要通知应用的所有连接点，切点有助于缩小切面所通知的连接点的范围。如果说通知定义了切面的“什么”和“何时”的话，那么切点就定义了“何处”。切点的定义会匹配通知所要织入的一个或多个连接点，我们通常使用明确的类和方法名称，或是利用正则表达式定义所匹配的类和方法名称来指定这些切点。

1.5、切面（Aspect）

切面是通知和切点的结合，通知和切点共同定义了切面的全部内容——它是什么，在何时和何处完成其功能。

1.6、引入（Introduction）

引入允许我们向现有的类添加新方法或属性。

1.7、织入（Weaving）

织入是把切面应用到目标对象并创建新的代理对象的过程，切面在指定的连接点被织入到目标对象中。

1.8、Spring对AOP的支持

Spring提供了4种类型的AOP支持：

• 基于代理的经典Spring AOP；
• 纯POJO切面；
• @AspectJ注解驱动的切面；
• 注入式AspectJ切面

Spring AOP构建在动态代理基础之上，因此，Spring对AOP的支持局限于方法拦截，也就是说，Spring只支持方法级别的连接点。

通过在代理类中包裹切面，Spring在运行期把切面织入到Spring管理的bean中，代理类封装了目标类，并拦截被通知方法的调用，再把调用转发给真正的目标bean，当代理拦截到方法的调用时，在调用目标bean方法之前，会执行切面逻辑。

2、定义切点

切点用于准确定位应该在什么地方应用切面的通知，在Spring AOP中，要使用AspectJ的切点表达式语言来定义切点。

AspectJ指示器	描述
arg()	限制连接点匹配参数为指定类型的执行方法
@args()	限制连接点匹配参数由指定注解标注的执行方法
excution()	用于匹配是连接点的执行方法
this()	限制连接点匹配AOP代理的bean引用为指定类型的类
target	限制连接点匹配目标对象为指定类型的类
@target	限制连接点匹配特定的执行对象，这些对象对应的类要具有指定类型的注解
within()	限制连接点匹配指定的类型
@within()	限制连接点匹配指定注解所标注的类型（当使用Spring AOP时，方法定义在由指定的注解所标注的类里）
@annotation	限定匹配带有指定注解的连接点

只有excution()指示器是实际执行匹配的，而其他指示器都是用来限制匹配的。

2.1、编写切点

我们定义一个Performance接口：

package concert;

public interface Performance {
   
    public void perform();
}

假设我们想编写Performance的perform()方法触发的通知，我们定义如下的切点：

execution(* concert.Performance.perform(..))

我们使用execution()指示器表示在执行Performance的perform()方法时触发，方法表达式以*开始，表示我们不关心方法返回值的类型，可以返回任意类型，然后我们指定了全限定类名和方法名，对于方法参数列表，我们使用两个点号（..）表明切点要选择任意的perform()方法，无论该方法的入参是什么。

假如我们需要配置的切点仅匹配concert包，在此场景下，可以使用within()指示器来限制匹配，例如：

execution(* concert.Performance.perform(..)) && within(concert.*)

在这里我们使用了“&&”操作符把execution()和within()指示器连接在一起形成了与关系，我们也可以使用“||”操作符来标识或关系，使用“!”操作符来标识非操作。

因为“&”在XML中有特殊含义，所以在Spring的XML配置里描述切点时，我们可以使用and来代替“&&”，同样，or和not可以分别用来代替“||”和“!”。

Spring还引入了一个新的bean()指示器，它允许我们在切点表达式中使用bean的ID来标识bean。bean()使用bean ID或bean名称作为参数来限制切点只匹配特定的bean。例如：

execution(* concert.Performance.perform()) and bean(‘woodstock’)

在这里，我们希望在执行Performance的perform()方法时应用通知，但限定bean的ID为woodstock。

3、使用注解创建切面

3.1、使用注解创建切面

我们定义如下一个Audience类，它定义了一个切面：

@Aspect
public class Audience {
   

    @Before("execution(** concert.Performance.perform(..))")
    public void silenceCellPhones() {
        System.out.println("请关闭手机");
    }

    @Before("execution(** concert.Performance.perform(..))")
    public void takeSeats() {
        System.out.println("请入座");
    }

    @AfterReturning("execution(** concert.Performance.perform(..))")
    public void applause() {
        System.out.println("热烈鼓掌");
    }

    @AfterThrowing("execution(** concert.Performance.perform(..))")
    public void demandRefund() {
        System.out.println("要求退款");
    }

}

可以看到，Audience类使用了@Aspect注解进行标注，@Aspect注解用来表明这个类不仅是一个POJO，还是一个切面。这个类有四个方法，定义了一个观众在观看表演时可能会做的事，在演出之前需要入座（taksSeats）、关闭手机（silenceCellPhones），演出很精彩的话，观众会鼓掌喝彩（applause），如果演出没有达到预期效果，观众会要求退款（demandRefund）。这些方法都使用了通知注解表明它们应该在什么时候调用，AspectJ提供了五个注解来定义通知：

注解	通知
@After	通知方法会在目标方法返回或抛出异常后调用
@AfterReturning	通知方法会在目标方法返回后调用
@AfterThrowing	通知方法会在目标方法抛出异常后调用
@Around	通知方法会将目标方法封装起来
@Before	通知方法会在目标方法调用之前执行

在上面这个类里，每个通知注解都给定了一个切点表达式作为它的值，但是可以注意到，它们的切点表达式是相同的，也就是说相同的切点表达式在一个切面中定义了多次，这不是一个很好的方案。我们可以使用@Pointcut注解来定义一个可重用的切点：

@Aspect
public class Audience {
   

    @Pointcut("execution(** concert.Performance.perform(..))")
    public void performance() {

    }

    @Before("performance()")
    public void silenceCellPhones() {
        System.out.println("请关闭手机");
    }

    @Before("performance()")
    public void takeSeats() {
        System.out.println("请入座");
    }

    @AfterReturning("performance()")
    public void applause() {
        System.out.println("热烈鼓掌");
    }

    @AfterThrowing("performance()")
    public void demandRefund() {
        System.out.println("要求退款");
    }

}

可以看到，@Pointcut注解设置的值是一个切点表达式，在performance()方法上添加@Pointcut注解实际上是扩展了切点表达式语言，performance()方法的实际内容并不重要，在这里它实际上是空的，该方法只是一个标识，供@Pointcut注解依附。

在前面的例子中，我们使用&#