spring aop的原理

本文介绍了AOP(面向切面编程)的基本概念,包括方面、连接点、通知等,并通过一个SpringAOP实战例子展示了如何实现Before通知。

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AOP概念

让我们从定义一些重要的AOP概念开始。

 方面(Aspect):一个关注点的模块化,这个关注点实现可能另外横切多个对象。事务管理是J2EE应用中一个很好的横切关注点例子。方面用SpringAdvisor或拦截器实现。

 连接点(Joinpoint):程序执行过程中明确的点,如方法的调用或特定的异常被抛出。

 通知(Advice):在特定的连接点,AOP框架执行的动作。各种类型的通知包括“around”、“before”和“throws”通知。通知类型将在下面讨论。许多AOP框架包括Spring都是以拦截器做通知模型,维护一个“围绕”连接点的拦截器链。

 切入点(Pointcut):指定一个通知将被引发的一系列连接点的集合。AOP框架必须允许开发者指定切入点,例如,使用正则表达式。

 引入(Introduction):添加方法或字段到被通知的类。Spring允许引入新的接口到任何被通知的对象。例如,你可以使用一个引入使任何对象实现IsModified接口,来简化缓存。

 目标对象(Target Object):包含连接点的对象,也被称作被通知或被代理对象。

 AOP代理(AOP Proxy):AOP框架创建的对象,包含通知。在Spring中,AOP代理可以是JDK动态代理或CGLIB代理。

 编织(Weaving):组装方面来创建一个被通知对象。这可以在编译时完成(例如使用AspectJ编译器),也可以在运行时完成。Spring和其他纯Java AOP框架一样,在运行时完成织入。

各种通知类型包括:

  Around通知:包围一个连接点的通知,如方法调用。这是最强大的通知。Aroud通知在方法调用前后完成自定义的行为,它们负责选择继续执行连接点或通过返回它们自己的返回值或抛出异常来短路执行。

  Before通知:在一个连接点之前执行的通知,但这个通知不能阻止连接点前的执行(除非它抛出一个异常)。

  Throws通知:在方法抛出异常时执行的通知。Spring提供强制类型的Throws通知,因此你可以书写代码捕获感兴趣的异常(和它的子类),不需要从ThrowableException强制类型转换。

  After returning通知:在连接点正常完成后执行的通知,例如,一个方法正常返回,没有抛出异常。

Around通知是最通用的通知类型。大部分基于拦截的AOP框架(如Nanning和Jboss 4)只提供Around通知。

如同AspectJSpring提供所有类型的通知,我们推荐你使用最为合适的通知类型来实现需要的行为。例如,如果只是需要用一个方法的返回值来更新缓存,你最好实现一个after returning通知,而不是around通知,虽然around通知也能完成同样的事情。使用最合适的通知类型使编程模型变得简单,并能减少潜在错误。例如,你不需要调用在around通知中所需使用的MethodInvocationproceed()方法,因此就调用失败。

切入点的概念是AOP的关键,它使AOP区别于其他使用拦截的技术。切入点使通知独立于OO的层次选定目标。例如,提供声明式事务管理的around通知可以被应用到跨越多个对象的一组方法上。 因此切入点构成了AOP的结构要素。

下面让我们实现一个Spring AOP的例子。在这个例子中,我们将实现一个before advice,这意味着advice的代码在被调用的public方法开始前被执行。以下是这个before advice的实现代码。

package com.ascenttech.springaop.test;

import java.lang.reflect.Method;

import org.springframework.aop.MethodBeforeAdvice;

public class TestBeforeAdvice implements MethodBeforeAdvice {

public void before(Method m, Object[] args, Object target)

throws Throwable {

   System.out.println("Hello world! (by "

     + this.getClass().getName()

     + ")");

}

}

接口MethodBeforeAdvice只有一个方法before需要实现,它定义了advice的实现。before方法共用3个参数,它们提供了相当丰富的信息。参数Method madvice开始后执行的方法,方法名称可以用作判断是否执行代码的条件。Object[] args是传给被调用的public方法的参数数组。当需要记日志时,参数args和被执行方法的名称都是非常有用的信息。你也可以改变传给m的参数,但要小心使用这个功能;编写最初主程序的程序员并不知道主程序可能会和传入参数的发生冲突。Object target是执行方法m对象的引用。

在下面的BeanImpl类中,每个public方法调用前,都会执行advice,代码如下。

package com.ascenttech.springaop.test;

public class BeanImpl implements Bean {

public void theMethod() {

   System.out.println(this.getClass().getName()

     + "." + new Exception().getStackTrace()[0].getMethodName()

     + "()"

     + " says HELLO!");

}

}

BeanImpl实现了下面的接口Bean,代码如下。

package com.ascenttech.springaop.test;

public interface Bean {

public void theMethod();

}

虽然不是必须使用接口,但面向接口而不是面向实现编程是良好的编程实践,Spring也鼓励这样做。

pointcutadvice通过配置文件来实现,因此,接下来你只需编写主方法的Java代码,代码如下。

package com.ascenttech.springaop.test;

import org.springframework.context.ApplicationContext;

import org.springframework.context.support.FileSystemXmlApplicationContext;

public class Main {

public static void main(String[] args) {

   //Read the configuration file

   ApplicationContext ctx

     = new FileSystemXmlApplicationContext("springconfig.xml");

   //Instantiate an object

   Bean x = (Bean) ctx.getBean("bean");

   //Execute the public method of the bean (the test)

   x.theMethod();

}

}

我们从读入和处理配置文件开始,接下来马上要创建它。这个配置文件将作为粘合程序不同部分的“胶水”。读入和处理配置文件后,我们会得到一个创建工厂ctx,任何一个Spring管理的对象都必须通过这个工厂来创建。对象通过工厂创建后便可正常使用。

仅仅用配置文件便可把程序的每一部分组装起来,代码如下。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<!DOCTYPE beans PUBLIC "-//SPRING//DTD BEAN//EN" "http://www.springframework. org/dtd/spring-beans.dtd">

<beans>

<!--CONFIG-->

<bean id="bean" class="org.springframework.aop.framework.ProxyFactoryBean">

<property name="proxyInterfaces">

    <value>com.ascenttech.springaop.test.Bean</value>

   </property>

   <property name="target">

    <ref local="beanTarget"/>

   </property>

   <property name="interceptorNames">

    <list>

     <value>theAdvisor</value>

    </list>

   </property>

</bean>

<!--CLASS-->

<bean id="beanTarget" class="com.ascenttech.springaop.test.BeanImpl"/>

<!--ADVISOR-->

<!--Note: An advisor assembles pointcut and advice-->

<bean id="theAdvisor" class="org.springframework.aop.support.RegexpMethod PointcutAdvisor">

   <property name="advice">

    <ref local="theBeforeAdvice"/>

   </property>

   <property name="pattern">

    <value>com\.ascenttech\.springaop\.test\.Bean\.theMethod</value>

   </property>

</bean>

<!--ADVICE-->

<bean id="theBeforeAdvice" class="com.ascenttech.springaop.test.TestBefore Advice"/>

</beans>

4bean定义的次序并不重要。我们现在有了一个advice、一个包含了正则表达式pointcutadvisor、一个主程序类和一个配置好的接口,通过工厂ctx,这个接口返回自己本身实现的一个引用。

BeanImplTestBeforeAdvice都是直接配置。我们用一个惟一的ID创建一个bean元素,并指定了一个实现类,这就是全部的工作。

advisor通过Spring framework提供的一个RegexMethodPointcutAdvisor类来实现。我们用advisor的第一个属性来指定它所需的advice-bean,第二个属性则用正则表达式定义了pointcut,确保良好的性能和易读性。

最后配置的是bean,它可以通过一个工厂来创建。bean的定义看起来比实际上要复杂。beanProxyFactoryBean的一个实现,它是Spring framework的一部分。这个bean的行为通过以下的3个属性来定义。

 属性proxyInterface定义了接口类。

 属性target指向本地配置的一个bean,这个bean返回一个接口的实现。

 属性interceptorNames是惟一允许定义一个值列表的属性,这个列表包含所有需要在beanTarget上执行的advisor。注意,advisor列表的次序是非常重要的。

<think>好的,用户想了解Spring AOP原理,特别是代理模式、动态代理和静态代理。首先,我需要回顾一下代理模式的基本概念,然后区分静态代理和动态代理的不同,再联系到Spring AOP是如何应用这些技术的。 首先,代理模式的定义。根据引用[1],代理模式允许在不修改被代理对象的情况下,通过代理类进行功能增强。这里的关键是代理类分为静态和动态两种。静态代理需要手动创建代理类,而动态代理在运行时生成。用户可能想知道这两种代理在Spring AOP中的应用场景。 接下来,静态代理的细节。引用[1]提到静态代理的类在运行前已经存在,通常由程序员手动编写工具生成。例如,假设有一个业务接口Subject和实现类RealSubject,静态代理类Proxy会实现Subject并持有RealSubject的引用,在方法调用前后添加逻辑。这种情况的缺点是每个被代理类都需要一个对应的代理类,导致代码冗余。 然后是动态代理,Spring AOP主要使用JDK动态代理和CGLIB。引用[2]指出JDK代理通过Proxy类生成代理对象,而CGLIB通过Enhancer创建。JDK动态代理要求目标类实现接口,利用InvocationHandler的invoke方法进行增强。CGLIB则通过继承目标类,重写方法来实现代理,适用于没有接口的情况。需要解释这两种方式的区别以及Spring如何选择使用哪一种。 还要结合Spring AOP的源码,如引用[2]提到的AOP源码剖析部分。Spring在运行时决定使用哪种代理方式,如果目标类实现了接口,默认使用JDK代理,否则使用CGLIB。这涉及到AOP的配置和底层机制。 用户可能还关心AOP的应用场景,比如事务管理、日志记录等,这些通过代理模式实现,无需修改原有代码。需要举例说明,比如在方法执行前后加入事务控制,动态代理如何拦截方法调用并添加额外操作。 另外,需要确保回答结构清晰,分点说明原理、代理类型、实现方式以及Spring的选择策略。同时,生成的相关问题要围绕用户可能进一步询问的点,比如性能比较、配置方法实际应用例子。 最后,检查引用是否正确应用,如引用[1]关于代理模式的分类,引用[2]关于Spring AOP的具体实现,引用[3]关于代理模式的角色。确保每个技术点都有对应的引用支持,增加回答的可信度。</think>### Spring AOP原理与代理模式解析 #### 一、代理模式的核心作用 代理模式通过代理对象控制对真实对象的访问,在**不修改原始代码**的前提下实现功能增强。其核心角色包括: - **Subject**:定义业务接口(可以是接口抽象类)[^3] - **RealSubject**:具体业务实现类(被代理对象) - **Proxy**:代理类,负责增强和控制对RealSubject的访问 #### 二、静态代理的实现方式 静态代理需**手动编写代理类**,代理关系在编译时确定。例如: ```java // 业务接口 interface UserService { void save(); } // 真实对象 class UserServiceImpl implements UserService { public void save() { /* 业务逻辑 */ } } // 静态代理类 class UserServiceProxy implements UserService { private UserService target; public UserServiceProxy(UserService target) { this.target = target; } public void save() { System.out.println("前置增强"); target.save(); // 调用真实对象方法 System.out.println("后置增强"); } } ``` **缺点**:每个业务类需对应一个代理类,代码冗余度高[^1]。 #### 三、动态代理的实现机制 Spring AOP主要采用两种动态代理技术: 1. **JDK动态代理**(基于接口) - 要求目标类必须实现至少一个接口 - 通过`java.lang.reflect.Proxy`生成代理对象 - 核心类`InvocationHandler`实现方法拦截: ```java class JdkProxyHandler implements InvocationHandler { private Object target; public Object getProxy(Object target) { this.target = target; return Proxy.newProxyInstance( target.getClass().getClassLoader(), target.getClass().getInterfaces(), this); } public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) { System.out.println("前置增强"); Object result = method.invoke(target, args); System.out.println("后置增强"); return result; } } ``` 2. **CGLIB代理**(基于继承) - 通过生成目标类的子类实现代理 - 使用`MethodInterceptor`接口: ```java class CglibInterceptor implements MethodInterceptor { public Object intercept(Object obj, Method method, Object[] args, MethodProxy proxy) { System.out.println("前置增强"); Object result = proxy.invokeSuper(obj, args); System.out.println("后置增强"); return result; } } // 通过Enhancer创建代理 Enhancer enhancer = new Enhancer(); enhancer.setSuperclass(TargetClass.class); enhancer.setCallback(new CglibInterceptor()); TargetClass proxy = (TargetClass)enhancer.create(); ``` - **优势**:可代理无接口的类[^2] #### 四、Spring AOP的代理选择策略 | 条件 | 使用的代理方式 | |--------------------------|----------------| | 目标类实现了至少一个接口 | JDK动态代理 | | 目标类未实现任何接口 | CGLIB代理 | **底层实现**: - 通过`DefaultAopProxyFactory`类判断代理方式 - Spring Boot 2.x后默认强制使用CGLIB(可通过`spring.aop.proxy-target-class=true`配置) #### 五、AOP核心流程 1. 解析切面定义(@Aspect) 2. 匹配连接点(Pointcut) 3. 生成代理对象 4. 编织增强逻辑(Advice) 5. 通过责任链模式执行拦截器链 #### 六、性能对比 - **JDK动态代理**:生成速度快,执行效率稍低 - **CGLIB**:生成速度慢,执行效率高(现代JVM差距已不明显)
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