Spring-面向切面

本文详细介绍了如何使用Spring AOP切面编程技术,创建一个针对Controller类方法的请求日志记录切面,包括前置通知打印调用信息、环绕通知处理入参和异常,以及后置通知记录结束状态。同时,还讨论了如何在高并发场景下优化日志打印,避免串行问题。

切面的使用【基于注解】

@Aspect => 声明该类为一个注解类

切点注解:

@Pointcut => 定义一个切点,可以简化代码

通知注解:

  • @Before => 在切点之前执行代码

  • @After => 在切点之后执行代码

  • @AfterReturning => 切点返回内容后执行代码,可以对切点的返回值进行封装

  • @AfterThrowing => 切点抛出异常后执行

  • @Around => 环绕,在切点前后执行代码

写一个请求日志切面

  • 使用@Pointcut定义切点

@Pointcut("execution(* your_package.controller..*(..))")
public void requestServer() {
}

@Pointcut定义了一个切点,因为是请求日志切边,因此切点定义的是Controller包下的所有类下的方法。定义切点以后在通知注解中直接使用requestServer方法名就可以了

  • 使用@Before再切点前执行

@Before("requestServer()")
public void doBefore(JoinPoint joinPoint) {
    ServletRequestAttributes attributes = (ServletRequestAttributes)
RequestContextHolder.getRequestAttributes();
    HttpServletRequest request = attributes.getRequest();
    LOGGER.info("===============================Start========================");
    LOGGER.info("IP                 : [{}]", request.getRemoteAddr());
    LOGGER.info("URL                : {}", request.getRequestURL().toString());
    LOGGER.info("HTTP Method        : {}", request.getMethod());
    LOGGER.info("Class Method       : {}.{}", joinPoint.getSignature().getDeclaringTypeName(), joinPoint.getSignature().getName());
}

在进入Controller方法前,打印出调用方IP、请求URL、HTTP请求类型、调用的方法名

  • 使用@Around打印进入控制层的入参


@Around("requestServer()")
public Object doAround(ProceedingJoinPoint proceedingJoinPoint) throws Throwable {
    long start = System.currentTimeMillis();
    Object result = proceedingJoinPoint.proceed();
    LOGGER.info("Request Params       : {}", getRequestParams(proceedingJoinPoint));
    LOGGER.info("Result               : {}", result);
    LOGGER.info("Time Cost            : {} ms", System.currentTimeMillis() - start);
    return result;
}

打印了入参、结果以及耗时

getRquestParams方法

private Map<String, Object> getRequestParams(ProceedingJoinPoint proceedingJoinPoint) {
     Map<String, Object> requestParams = new HashMap<>();

      //参数名
     String[] paramNames = ((MethodSignature)proceedingJoinPoint.getSignature()).getParameterNames();
     //参数值
     Object[] paramValues = proceedingJoinPoint.getArgs();

     for (int i = 0; i < paramNames.length; i++) {
         Object value = paramValues[i];

         //如果是文件对象
         if (value instanceof MultipartFile) {
             MultipartFile file = (MultipartFile) value;
             value = file.getOriginalFilename();  //获取文件名
         }

         requestParams.put(paramNames[i], value);
     }

     return requestParams;
 }

通过 @PathVariable以及@RequestParam注解传递的参数无法打印出参数名,因此需要手动拼接一下参数名,同时对文件对象进行了特殊处理,只需获取文件名即可

  • @After方法调用后执行

@After("requestServer()")
public void doAfter(JoinPoint joinPoint) {
    LOGGER.info("===============================End========================");
}

没有业务逻辑只是打印了End

  • 完整切面代码

@Component
@Aspect
public class RequestLogAspect {
    private final static Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(RequestLogAspect.class);

    @Pointcut("execution(* your_package.controller..*(..))")
    public void requestServer() {
    }

    @Before("requestServer()")
    public void doBefore(JoinPoint joinPoint) {
        ServletRequestAttributes attributes = (ServletRequestAttributes) 
        RequestContextHolder.getRequestAttributes();
        HttpServletRequest request = attributes.getRequest();
        LOGGER.info("===============================Start========================");
        LOGGER.info("IP                 : {}", request.getRemoteAddr());
        LOGGER.info("URL                : {}", request.getRequestURL().toString());
        LOGGER.info("HTTP Method        : {}", request.getMethod());
        LOGGER.info("Class Method       : {}.            
        {}", joinPoint.getSignature().getDeclaringTypeName(), 
        joinPoint.getSignature().getName());
    }


    @Around("requestServer()")
    public Object doAround(ProceedingJoinPoint proceedingJoinPoint) throws Throwable {
        long start = System.currentTimeMillis();
        Object result = proceedingJoinPoint.proceed();
        LOGGER.info("Request Params     : {}", getRequestParams(proceedingJoinPoint));
        LOGGER.info("Result               : {}", result);
        LOGGER.info("Time Cost            : {} ms", System.currentTimeMillis() - start);
        return result;
    }

    @After("requestServer()")
    public void doAfter(JoinPoint joinPoint) {
        LOGGER.info("===============================End========================");
    }

    /**
     * 获取入参
     * @param proceedingJoinPoint
     *
     * @return
     * */
    private Map<String, Object> getRequestParams(ProceedingJoinPoint proceedingJoinPoint{
        Map<String, Object> requestParams = new HashMap<>();
        //参数名
        String[] paramNames = 
        ((MethodSignature)proceedingJoinPoint.getSignature()).getParameterNames();
        //参数值
        Object[] paramValues = proceedingJoinPoint.getArgs();
        for (int i = 0; i < paramNames.length; i++) {
            Object value = paramValues[i];
            //如果是文件对象
            if (value instanceof MultipartFile) {
                MultipartFile file = (MultipartFile) value;
                value = file.getOriginalFilename();  //获取文件名
            }
            requestParams.put(paramNames[i], value);
        }
        return requestParams;
    }
}

 高并发下请求日志切面

在高并发请求下确实会出现请求之间打印日志串行的问题,因为测试阶段请求数量较少没有出现串行的情况

  • RequestInfo.java

@Data
public class RequestInfo {
    private String ip;
    private String url;
    private String httpMethod;
    private String classMethod;
    private Object requestParams;
    private Object result;
    private Long timeCost;
}
  • 环绕通知方法体

@Around("requestServer()")
public Object doAround(ProceedingJoinPoint proceedingJoinPoint) throws Throwable {
    long start = System.currentTimeMillis();
    ServletRequestAttributes attributes = (ServletRequestAttributes) RequestContextHolder 
    .getRequestAttributes();
    HttpServletRequest request = attributes.getRequest();
    Object result = proceedingJoinPoint.proceed();
    RequestInfo requestInfo = new RequestInfo();
            requestInfo.setIp(request.getRemoteAddr());
    requestInfo.setUrl(request.getRequestURL().toString());
    requestInfo.setHttpMethod(request.getMethod());
    requestInfo.setClassMethod(String.format("%s.%s", proceedingJoinPoint.getSignature(). 
    getDeclaringTypeName(),
    proceedingJoinPoint.getSignature().getName()));
    requestInfo.setRequestParams(getRequestParamsByProceedingJoinPoint(proceedingJoinPoin 
    t));
    requestInfo.setResult(result);
    requestInfo.setTimeCost(System.currentTimeMillis() - start);
    LOGGER.info("Request Info      : {}", JSON.toJSONString(requestInfo));
    return result;
}

将url、http request这些信息组装成RequestInfo对象,再序列化打印对象 打印序列化对象结果而不是直接打印对象是因为序列化有更直观、更清晰,同时可以借助在线解析工具对结果进行解析.

是不是还不错 在解决高并发下请求串行问题的同时添加了对异常请求信息的打印,通过使用 @AfterThrowing注解对抛出异常的方法进行处理

  • RequestErrorInfo.java

@Data
public class RequestErrorInfo {
    private String ip;
    private String url;
    private String httpMethod;
    private String classMethod;
    private Object requestParams;
    private RuntimeException exception;
}

异常通知环绕体

@AfterThrowing(pointcut = "requestServer()", throwing = "e")
public void doAfterThrow(JoinPoint joinPoint, RuntimeException e) {
    ServletRequestAttributes attributes = (ServletRequestAttributes) RequestContextHolder.g 
    etRequestAttributes();
    HttpServletRequest request = attributes.getRequest();
    RequestErrorInfo requestErrorInfo = new RequestErrorInfo();
    requestErrorInfo.setIp(request.getRemoteAddr());
    requestErrorInfo.setUrl(request.getRequestURL().toString());
    requestErrorInfo.setHttpMethod(request.getMethod());
    requestErrorInfo.setClassMethod(String.format("%s.%s", joinPoint.getSignature().getDecl 
    aringTypeName(),
            joinPoint.getSignature().getName()));
    requestErrorInfo.setRequestParams(getRequestParamsByJoinPoint(joinPoint));
    requestErrorInfo.setException(e);
    LOGGER.info("Error Request Info      : {}", JSON.toJSONString(requestErrorInfo));
}

对于异常,耗时是没有意义的,因此不统计耗时,而是添加了异常的打印

最后放一下完整日志请求切面代码:

@Component
@Aspect
public class RequestLogAspect {
    private final static Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(RequestLogAspect.class);
    @Pointcut("execution(* your_package.controller..*(..))")
    public void requestServer() {
    }

    @Around("requestServer()")
    public Object doAround(ProceedingJoinPoint proceedingJoinPoint) throws Throwable {
        long start = System.currentTimeMillis();
        ServletRequestAttributes attributes = (ServletRequestAttributes) RequestContextHo 
        lder.getRequestAttributes();
        HttpServletRequest request = attributes.getRequest();
        Object result = proceedingJoinPoint.proceed();
        RequestInfo requestInfo = new RequestInfo();
                requestInfo.setIp(request.getRemoteAddr());
        requestInfo.setUrl(request.getRequestURL().toString());
        requestInfo.setHttpMethod(request.getMethod());
        requestInfo.setClassMethod(String.format("%s.%s", proceedingJoinPoint.getSignatur        
        e().getDeclaringTypeName(),
                proceedingJoinPoint.getSignature().getName()));
        requestInfo.setRequestParams(getRequestParamsByProceedingJoinPoint(proceedingJoin 
        Point));
        requestInfo.setResult(result);
        requestInfo.setTimeCost(System.currentTimeMillis() - start);
        LOGGER.info("Request Info      : {}", JSON.toJSONString(requestInfo));

        return result;
    }


    @AfterThrowing(pointcut = "requestServer()", throwing = "e")
    public void doAfterThrow(JoinPoint joinPoint, RuntimeException e) {
        ServletRequestAttributes attributes = (ServletRequestAttributes) RequestContextHo 
        lder.getRequestAttributes();
        HttpServletRequest request = attributes.getRequest();
        RequestErrorInfo requestErrorInfo = new RequestErrorInfo();
        requestErrorInfo.setIp(request.getRemoteAddr());
        requestErrorInfo.setUrl(request.getRequestURL().toString());
        requestErrorInfo.setHttpMethod(request.getMethod());
        requestErrorInfo.setClassMethod(String.format("%s.%s", joinPoint.getSignature().g 
        etDeclaringTypeName(),
                joinPoint.getSignature().getName()));
        requestErrorInfo.setRequestParams(getRequestParamsByJoinPoint(joinPoint));
        requestErrorInfo.setException(e);
        LOGGER.info("Error Request Info      : {}", JSON.toJSONString(requestErrorInfo));
    }

    /**
     * 获取入参
     * @param proceedingJoinPoint
     *
     * @return
     * */
    private Map<String, Object> getRequestParamsByProceedingJoinPoint(ProceedingJoinPoint 
    proceedingJoinPoint) {
        //参数名
        String[] paramNames = ((MethodSignature)proceedingJoinPoint.getSignature()).getPa 
        rameterNames();
        //参数值
        Object[] paramValues = proceedingJoinPoint.getArgs();

        return buildRequestParam(paramNames, paramValues);
    }

    private Map<String, Object> getRequestParamsByJoinPoint(JoinPoint joinPoint) {
        //参数名
        String[] paramNames = ((MethodSignature)joinPoint.getSignature()).getParameterNam 
        es();
        //参数值
        Object[] paramValues = joinPoint.getArgs();

        return buildRequestParam(paramNames, paramValues);
    }

    private Map<String, Object> buildRequestParam(String[] paramNames, Object[] paramValu 
    es) {
        Map<String, Object> requestParams = new HashMap<>();
        for (int i = 0; i < paramNames.length; i++) {
            Object value = paramValues[i];
            //如果是文件对象
            if (value instanceof MultipartFile) {
                MultipartFile file = (MultipartFile) value;
                value = file.getOriginalFilename();  //获取文件名
            }
            requestParams.put(paramNames[i], value);
        }
        return requestParams;
    }

    @Data
    public class RequestInfo {
        private String ip;
        private String url;
        private String httpMethod;
        private String classMethod;
        private Object requestParams;
        private Object result;
        private Long timeCost;
    }

    @Data
    public class RequestErrorInfo {
        private String ip;
        private String url;
        private String httpMethod;
        private String classMethod;
        private Object requestParams;
        private RuntimeException exception;
    }
}

关于traceId 跟踪定位,可以根据traceId跟踪整条调用链,以log4j2为例介绍如何加入traceId

  • 添加拦截器

public class LogInterceptor implements HandlerInterceptor {
    private final static String TRACE_ID = "traceId";
    @Override
    public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Ob 
     ject handler) throws Exception {
        String traceId = java.util.UUID.randomUUID().toString().replaceAll("- 
        ", "").toUpperCase();
        ThreadContext.put("traceId", traceId);
        return true;
    }
    @Override
    public void postHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Obje 
    ct handler, ModelAndView modelAndView)
            throws Exception {
    }
    @Override
    public void afterCompletion(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response,    Object handler, Exception ex)
            throws Exception {
        ThreadContext. remove(TRACE_ID);
    }
}

在调用前通过ThreadContext加入traceId,调用完成后移除

  • 修改日志配置文件 在原来的日志格式中 添加traceId的占位符

<property name="pattern">[TRACEID:%X{traceId}] %d{HH:mm:ss.SSS} %-5level %class{-1}.%M()/%L - %msg%xEx%n</property>
  • 执行效果

日志跟踪更方便 DMC是配置logback和log4j使用的,使用方式和ThreadContext差不多,将ThreadContext.put替换为MDC.put即可,同时修改日志配置文件。

MDC是slf4j包下的,其具体使用哪个日志框架与我们的依赖有关.

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