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?本文内容:Spring框架中AOP的深入学习,带你搞透这门技术!
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文章目录
Spring前言AOP简介AOP的核心概念 简单入门案例环境搭建AOP实现步骤 AOP的工作流程AOP配置管理AOP切入点表达式AOP通知类型AOP通知类型详解 AOP学习总结首先是AOP的核心概念:AOP的切入点表达式AOP五种通知类型 结语
前言
这篇文章是上一篇文章(IoC和DI)?的后续,感兴趣的朋友们可以去看看(●’◡’●)
AOP简介
什么是AOP?它的作用是什么?
上一篇文章中,我们在介绍Spring的时候说过,Spring有两个核心的概念,一个是IOC/DI
,一个是AOP
。IOC/DI
已经学习过了,
那么AOP
又是什么呢?
AOP(Aspect Oriented Programming) 面向切面编程,它是一种编程范式,指导开发者如何组织程序结构。我们学Java的都知道OOP
(Object Oriented Programming) 面向对象编程,它是一种编程思想,AOP
也是一种编程思想。AOP
的作用是什么呢?
它的作用通俗点讲,就是在不惊动原来设计的基础上,对其进行功能上的增强。
AOP的核心概念
AOP的核心概念可以总结如下:
连接点(JoinPoint):程序执行过程中的任意位置,粒度为执行方
法、抛出异常、设置变量等
切入点(Pointcut): 匹配连接点的式子
在SpringAOP中,一个切入点可以描述一个具体方法,也可也匹配多个方法 一个具体的方法:如com.hzy.dao包下的BookDao接口中的无形参无返回值的save方法匹配多个方法:所有的save方法,所有的get开头的方法,所有以Dao结尾的接口中的任意方法,所有带有一个参数的方法 连接点范围要比切入点范围大,是切入点的方法也一定是连接点,但是是连接点的方法就不一定要被增强,所以可能不是切入点。通知(Advice): 在切入点处执行的操作,也就是共性功能
在SpringAOP中,功能最终以方法的形式呈现通知类: 定义通知的类
切面(Aspect): 描述通知与切入点的对应关系。
简单入门案例
我们先做一个简单案例来入门=》
设定: 在方法执行前输出当前系统时间
思路分析:
1.导入坐标(pom.xml)
2.制作连接点(原始操作,Dao接口与实现类)
3.制作共性功能(通知类与通知)
4.定义切入点
5.绑定切入点与通知关系(切面)
环境搭建
先创建一个maven环境(这个大家都会吧)
在pom.xml中添加Spring依赖:
<dependencies> <dependency> <groupId>org.springframework</groupId> <artifactId>spring-context</artifactId> <version>5.2.10.RELEASE</version> </dependency></dependencies>
添加BookDao
和BookDaoImpl
类
public interface BookDao { public void save(); public void update();}@Repositorypublic class BookDaoImpl implements BookDao { public void save() { System.out.println(System.currentTimeMillis()); System.out.println("book dao save ..."); } public void update(){ System.out.println("book dao update ..."); }}
然后创建Spring的配置类
@Configuration@ComponentScan("com.hzy")public class SpringConfig {}
最后编写Application运行类
public class Application { public static void main(String[] args) { ApplicationContext ctx = new AnnotationConfigApplicationContext(SpringConfig.class); BookDao bookDao = ctx.getBean(BookDao.class); bookDao.save(); }}
下面是创建好后的结构目录:
我们所需要的基础环境搭建好了,现在我们就开始实现AOP
吧!
AOP实现步骤
步骤一:在pom.xml中添加所需要的依赖
<dependency> <groupId>org.aspectj</groupId> <artifactId>aspectjweaver</artifactId> <version>1.9.4</version></dependency>
我们所需要的spring-aop
依赖在前面的spring-context
中已经包含了,我们只需要导入AspectJ
就可以。AspectJ
是AOP思想的一个具体实现,Spring有自己的AOP实现,但是相比于AspectJ来说比较麻烦,所以我们直接采用Spring整合ApsectJ的方式进行AOP开发。
步骤二:定义接口与实现类
我们在环境准备时已经做好了,不用做任何修改
步骤三:定义通知类和通知
通知就是将共性功能抽取出来后形成的方法,共性功能指的就是当前系统时间的打印。
public class MyAdvice { public void method(){ System.out.println(System.currentTimeMillis()); }}
步骤四:定义切入点
我们在前面定义的BookDaoImpl中有两个方法,分别是save和update,我们要增强的是update方法,该如何定义呢?
public class MyAdvice { @Pointcut("execution(void com.hzy.dao.BookDao.update())") private void pt(){} public void method(){ System.out.println(System.currentTimeMillis()); }}
注意:
切入点定义依托一个不具有实际意义的方法进行,即无参数、无返回值、方法体无实际逻辑。execution
及后面编写的内容,后面我会给大家讲到。 步骤五:制作切面
还是在MyAdvice类中:
public class MyAdvice { @Pointcut("execution(void com.hzy.dao.BookDao.update())") private void pt(){} @Before("pt()") public void method(){ System.out.println(System.currentTimeMillis()); }}
绑定切入点与通知关系,并指定通知添加到原始连接点的具体执行 位置
说明:@Before翻译过来是之前,也就是说通知会在切入点方法执行之前执行,除此之前还有其他四种类型,后面会讲。
步骤六:将通知类配给容器并标识其为切面类
@Component@Aspectpublic class MyAdvice { @Pointcut("execution(void com.hzy.dao.BookDao.update())") private void pt(){} @Before("pt()") public void method(){ System.out.println(System.currentTimeMillis()); }}
步骤七:开启注解格式AOP功能
@Configuration@ComponentScan("com.hzy")@EnableAspectJAutoProxypublic class SpringConfig {}
步骤八:运行程序
public class Application { public static void main(String[] args) { ApplicationContext ctx = new AnnotationConfigApplicationContext(SpringConfig.class); BookDao bookDao = ctx.getBean(BookDao.class); bookDao.update(); }}
看到在执行update方法之前打印了系统时间戳,说明对原始方法进行了增强,AOP编程成功。
下面是几个要认识的点:
知识点1:@EnableAspectJAutoProxy
名称 | @EnableAspectJAutoProxy |
---|---|
类型 | 配置类注解 |
位置 | 配置类定义上方 |
作用 | 开启注解格式AOP功能 |
知识点2:@Aspect
名称 | @Aspect |
---|---|
类型 | 类注解 |
位置 | 切面类定义上方 |
作用 | 设置当前类为AOP切面类 |
知识点3:@Pointcut
名称 | @Pointcut |
---|---|
类型 | 方法注解 |
位置 | 切入点方法定义上方 |
作用 | 设置切入点方法 |
属性 | value(默认):切入点表达式 |
知识点4:@Before
名称 | @Before |
---|---|
类型 | 方法注解 |
位置 | 通知方法定义上方 |
作用 | 设置当前通知方法与切入点之间的绑定关系,当前通知方法在原始切入点方法前运行 |
AOP的工作流程
我们已经做完了AOP的入门案例,对于刚才案例的执行过程,我们来分析分析。由于AOP是基于Spring容器管理的bean做的增强,所以整个工作过程需要从Spring加载bean说起:
首先是第一步:Spring容器启动
Spring容器的启动需要去加载bean,比如需要被增强的BookServerImpl类,或者是通知类MyAdvice。
==注意:==此时的bean对象还没有被创建出来。
第二步:读取所有切面配置中的切入点
图片中有两个切入点配置,圈出来的那一个因为并没有被使用到,所以它不会被读取。
第三步:初始化bean
判定bean对应的类中的方法是否匹配到任意切入点
注意: 在第一步在容器启动的时候,bean对象还没有被创建成功。
要被实例化bean对象的类中的方法和切入点进行匹配
匹配失败,就会创建原始对象(没有增强,原始的没有任何变化的)
匹配失败说明不需要增强,直接调用原始对象的方法即可。匹配成功,创建原始对象(目标对象)的代理对象,
匹配成功说明需要对其进行增强对哪个类做增强,这个类对应的对象就叫做目标对象因为要对目标对象进行功能增强,而采用的技术是动态代理,所以会为其创建一个代理对象最终运行的是代理对象的方法,在该方法中会对原始方法进行功能增强第四步:获取bean执行方法
如果获取的bean是原始对象时,则调用方法并执行,完成操作如果获取的bean是代理对象时,则根据代理对象的运行模式运行原始方法与增强的内容,完成操作AOP配置管理
现在我们来讲解前面用到的切入点表达式和通知类型
AOP切入点表达式
对于AOP中切入点表达式,我主要给大家讲解三个内容,分别是语法格式
、通配符
和书写技巧
。
语法格式
首先我们先要明确两个概念:
对于切入点的描述,我们其实是有两中方式的,先来看下前面的例子
描述方式一: 执行com.hzy.dao包下的BookDao接口中的无参数update方法
execution(void com.hzy.dao.BookDao.update())
描述方式二:执行com.hzy.dao.impl包下的BookDaoImpl类中的无参数update方法
execution(void com.hzy.dao.impl.BookDaoImpl.update())
因为调用接口方法的时候最终运行的还是其实现类的方法,所以上面两种描述方式都是可以的。
对于切入点表达式的语法为:
切入点表达式标准格式:动作关键字(访问修饰符 返回值 包名.类/接口名.方法名(参数) 异常名)对于这个格式,我们不需要硬记,通过一个例子去理解它:
execution(public User com.hzy.service.UserService.findById(int))
execution:动作关键字,描述切入点的行为动作,例如execution表示执行到指定切入点public:访问修饰符,还可以是public,private等,可以省略User:返回值,写返回值类型com.hzy.service:包名,多级包使用点连接UserService:类/接口名称findById:方法名int:参数,直接写参数的类型,多个类型用逗号隔开异常名:方法定义中抛出指定异常,可以省略 切入点表达式就是要找到需要增强的方法,所以它就是对一个具体方法的描述,但是方法的定义会有很多,所以如果每一个方法对应一个切入点表达式,想想这块就会觉得将来编写起来会比较麻烦,有没有更简单的方式呢?
当然有了,前提就是用到下面我们要学习的通配符。
通配符
我们使用通配符描述切入点,主要的目的就是简化之前的配置,具体都有哪些通配符可以使用?*
:单个独立的任意符号,可以独立出现,也可以作为前缀或者后缀的匹配符出现
execution(public * com.hzy.*.UserService.find*(*))
匹配com.hzy包下的任意包中的UserService类或接口中所有find开头的带有一个参数的方法
..
:多个连续的任意符号,可以独立出现,常用于简化包名与参数的书写 execution(public User com..UserService.findById(..))
匹配com包下的任意包中的UserService类或接口中所有名称为findById的方法
+
:专用于匹配子类类型 execution(* *..*Service+.*(..))
这个使用率较低,描述子类的,咱们做JavaEE开发,继承机会就一次,使用都很慎重,所以很少用它。*Service+,表示所有以Service结尾的接口的子类。
接下来,我们把案例中使用到的切入点表达式来分析下:
execution(void com.hzy.dao.BookDao.update())匹配接口,能匹配到execution(void com.hzy.dao.impl.BookDaoImpl.update())匹配实现类,能匹配到execution(* com.hzy.dao.impl.BookDaoImpl.update())返回值任意,能匹配到execution(* com.hzy.dao.impl.BookDaoImpl.update(*))返回值任意,但是update方法必须要有一个参数,无法匹配,要想匹配需要在update接口和实现类添加参数execution(void com.*.*.*.*.update())返回值为void,com包下的任意包三层包下的任意类的update方法,匹配到的是实现类,能匹配execution(void com.*.*.*.update())返回值为void,com包下的任意两层包下的任意类的update方法,匹配到的是接口,能匹配execution(void *..update())返回值为void,方法名是update的任意包下的任意类,能匹配execution(* *..*(..))匹配项目中任意类的任意方法,能匹配,但是不建议使用这种方式,影响范围广execution(* *..u*(..))匹配项目中任意包任意类下只要以u开头的方法,update方法能满足,能匹配execution(* *..*e(..))匹配项目中任意包任意类下只要以e结尾的方法,update和save方法能满足,能匹配execution(void com..*())返回值为void,com包下的任意包任意类任意方法,能匹配,*代表的是方法execution(* com.hzy.*.*Service.find*(..))将项目中所有业务层方法的以find开头的方法匹配execution(* com.hzy.*.*Service.save*(..))将项目中所有业务层方法的以save开头的方法匹配
注意: 后面两种更符合我们平常切入点表达式的编写规则
书写技巧
对于切入点表达式的编写其实是很灵活的,那么在编写的时候,有没有什么好的技巧让我们用用:
*
通配快速描述包名书写尽量不使用…匹配,效率过低,常用*
做单个包描述匹配,或精准匹配接口名/类名书写名称与模块相关的采用*匹配,例如UserService书写成*Service
,绑定业务层接口名方法名书写以动词进行精准匹配,名词采用*
匹配,例如getById
书写成getBy*
,selectAll
书写成selectAll
参数规则较为复杂,根据业务方法灵活调整通常 不使用异常 作为 匹配 规则 AOP通知类型
前面的案例中,有涉及到如下内容:
它所代表的含义是将通知
添加到切入点
方法执行的前面。
除了这个注解外,还有其他四个注解,下面我来为大家讲解。
类型
我们先来说一下下AOP通知:
这里一共提供了5种通知类型:
前置通知后置通知环绕通知(重点)返回后通知(了解)抛出异常后通知(了解)为了更好的理解这几种通知类型,我们来看一张图
(1)前置通知:追加功能到方法执行前,类似于在代码1或者代码2添加内容
(2)后置通知:追加功能到方法执行后,不管方法执行的过程中有没有抛出异常都会执行,类似于在代码5添加内容
(3)返回后通知:追加功能到方法执行后,只有方法正常执行结束后才进行,类似于在代码3添加内容,如果方法执行抛出异常,返回后通知将不会被添加
(4)抛出异常后通知:追加功能到方法抛出异常后,只有方法执行出异常才进行,类似于在代码4添加内容,只有方法抛出异常后才会被添加
(5)环绕通知:环绕通知功能比较强大,它可以追加功能到方法执行的前后,这也是比较常用的方式,它可以实现其他四种通知类型的功能,具体是如何实现的,需要我们往下学习。
我们准备实验环境:
老规矩,第一步创建maven项目
在pom.xml中添加spring依赖
<dependencies> <dependency> <groupId>org.springframework</groupId> <artifactId>spring-context</artifactId> <version>5.2.10.RELEASE</version> </dependency> <dependency> <groupId>org.aspectj</groupId> <artifactId>aspectjweaver</artifactId> <version>1.9.4</version> </dependency></dependencies>
添加BookDao和BookDaoImpl类
public interface BookDao { public void update(); public int select();}@Repositorypublic class BookDaoImpl implements BookDao { public void update(){ System.out.println("book dao update ..."); } public int select() { System.out.println("book dao select is running ..."); return 100; }}
创建Spring的配置类
@Configuration@ComponentScan("com.hzy")@EnableAspectJAutoProxypublic class SpringConfig {}
创建通知类
@Component@Aspectpublic class MyAdvice { @Pointcut("execution(void com.hzy.dao.BookDao.update())") private void pt(){} public void before() { System.out.println("before advice ..."); } public void after() { System.out.println("after advice ..."); } public void around(){ System.out.println("around before advice ..."); System.out.println("around after advice ..."); } public void afterReturning() { System.out.println("afterReturning advice ..."); } public void afterThrowing() { System.out.println("afterThrowing advice ..."); }}
编写Application运行类
public class Application { public static void main(String[] args) { ApplicationContext ctx = new AnnotationConfigApplicationContext(SpringConfig.class); BookDao bookDao = ctx.getBean(BookDao.class); bookDao.update(); }}
最终创建好的项目结构如下:
AOP通知类型详解
前置通知
修改MyAdvice,在before方法上添加@Before注解
@Component@Aspectpublic class MyAdvice { @Pointcut("execution(void com.hzy.dao.BookDao.update())") private void pt(){} @Before("pt()") //此处也可以写成 @Before("MyAdvice.pt()"),不建议 public void before() { System.out.println("before advice ..."); }}
后置通知
@Component@Aspectpublic class MyAdvice { @Pointcut("execution(void com.hzy.dao.BookDao.update())") private void pt(){} @Before("pt()") public void before() { System.out.println("before advice ..."); } @After("pt()") public void after() { System.out.println("after advice ..."); }}
环绕通知
基本使用:
@Component@Aspectpublic class MyAdvice { @Pointcut("execution(void com.hzy.dao.BookDao.update())") private void pt(){} @Around("pt()") public void around(){ System.out.println("around before advice ..."); System.out.println("around after advice ..."); }}
运行结果中,通知的内容打印出来,但是原始方法的内容却没有被执行。
因为环绕通知需要在原始方法的前后进行增强,所以环绕通知就必须要能对原始操作进行调用,具体如何实现?
@Component@Aspectpublic class MyAdvice { @Pointcut("execution(void com.hzy.dao.BookDao.update())") private void pt(){} @Around("pt()") public void around(ProceedingJoinPoint pjp) throws Throwable{ System.out.println("around before advice ..."); //表示对原始操作的调用 pjp.proceed(); System.out.println("around after advice ..."); }}
注意: proceed()为什么要抛出异常?
原因砸门看下源码就知道了
再次运行,程序可以看到原始方法已经被执行了
注意事项
(1)原始方法有返回值的处理
@Component@Aspectpublic class MyAdvice { @Pointcut("execution(void com.hzy.dao.BookDao.update())") private void pt(){} @Pointcut("execution(int com.hzy.dao.BookDao.select())") private void pt2(){} @Around("pt2()") public void aroundSelect(ProceedingJoinPoint pjp) throws Throwable { System.out.println("around before advice ..."); //表示对原始操作的调用 pjp.proceed(); System.out.println("around after advice ..."); }}
修改App类,调用select方法 public class App { public static void main(String[] args) { ApplicationContext ctx = new AnnotationConfigApplicationContext(SpringConfig.class); BookDao bookDao = ctx.getBean(BookDao.class); int num = bookDao.select(); System.out.println(num); }}
运行后会报错,错误内容为:
Exception in thread “main” org.springframework.aop.AopInvocationException: Null return value from advice does not match primitive return type for: public abstract int com.hzy.dao.BookDao.select()
at org.springframework.aop.framework.JdkDynamicAopProxy.invoke(JdkDynamicAopProxy.java:226)
at com.sun.proxy.$Proxy19.select(Unknown Source)
at com.hzy.App.main(App.java:12)
错误大概的意思是:空的返回不匹配原始方法的int返回
所以如果我们使用环绕通知的话,要根据原始方法的返回值来设置环绕通知的返回值,具体解决方案为:
@Component@Aspectpublic class MyAdvice { @Pointcut("execution(void com.hzy.dao.BookDao.update())") private void pt(){} @Pointcut("execution(int com.hzy.dao.BookDao.select())") private void pt2(){} @Around("pt2()") public Object aroundSelect(ProceedingJoinPoint pjp) throws Throwable { System.out.println("around before advice ..."); //表示对原始操作的调用 Object ret = pjp.proceed(); System.out.println("around after advice ..."); return ret; }}
说明:
为什么返回的是Object而不是int的主要原因是Object类型更通用。
在环绕通知中是可以对原始方法返回值就行修改的。
返回后通知
@Component@Aspectpublic class MyAdvice { @Pointcut("execution(void com.hzy.dao.BookDao.update())") private void pt(){} @Pointcut("execution(int com.hzy.dao.BookDao.select())") private void pt2(){} @AfterReturning("pt2()") public void afterReturning() { System.out.println("afterReturning advice ..."); }}
注意: 返回后通知是需要在原始方法select
正常执行后才会被执行,如果select()
方法执行的过程中出现了异常,那么返回后通知是不会被执行。后置通知是不管原始方法有没有抛出异常都会被执行。这个案例大家下去可以自己练习验证下。
异常后通知
@Component@Aspectpublic class MyAdvice { @Pointcut("execution(void com.hzy.dao.BookDao.update())") private void pt(){} @Pointcut("execution(int com.hzy.dao.BookDao.select())") private void pt2(){} @AfterReturning("pt2()") public void afterThrowing() { System.out.println("afterThrowing advice ..."); }}
注意: 异常后通知是需要原始方法抛出异常,可以在select()
方法中添加一行代码int i = 1/0
即可。如果没有抛异常,异常后通知将不会被执行。
学习完这5种通知类型,我们来思考下环绕通知是如何实现其他通知类型的功能的?
因为环绕通知是可以控制原始方法执行的,所以我们把增强的代码写在调用原始方法的不同位置就可以实现不同的通知类型的功能,如:
通知类型总结
知识点1:@After
名称 | @After |
---|---|
类型 | 方法注解 |
位置 | 通知方法定义上方 |
作用 | 设置当前通知方法与切入点之间的绑定关系,当前通知方法在原始切入点方法后运行 |
知识点2:@AfterReturning
名称 | @AfterReturning |
---|---|
类型 | 方法注解 |
位置 | 通知方法定义上方 |
作用 | 设置当前通知方法与切入点之间绑定关系,当前通知方法在原始切入点方法正常执行完毕后执行 |
知识点3:@AfterThrowing
名称 | @AfterThrowing |
---|---|
类型 | 方法注解 |
位置 | 通知方法定义上方 |
作用 | 设置当前通知方法与切入点之间绑定关系,当前通知方法在原始切入点方法运行抛出异常后执行 |
知识点4:@Around
名称 | @Around |
---|---|
类型 | 方法注解 |
位置 | 通知方法定义上方 |
作用 | 设置当前通知方法与切入点之间的绑定关系,当前通知方法在原始切入点方法前后运行 |
环绕通知注意事项
环绕通知必须依赖形参ProceedingJoinPoint
才能实现对原始方法的调用,进而实现原始方法调用前后同时添加通知通知中如果未使用ProceedingJoinPoint
对原始方法进行调用将跳过原始方法的执行对原始方法的调用可以不接收返回值,通知方法设置成void
即可,如果接收返回值,最好设定为Object
类型原始方法的返回值如果是void
类型,通知方法的返回值类型可以设置成void
,也可以设置成Object
由于无法预知原始方法运行后是否会抛出异常,因此环绕通知方法必须要处理Throwable
异常 AOP学习总结
AOP的知识就已经讲解完了,接下来对于AOP的知识进行一个总结:
首先是AOP的核心概念:
概念: AOP(Aspect Oriented Programming)面向切面编程,一种编程范式
作用: 在不惊动原始设计的基础上为方法进行功能增强
核心概念:
代理(Proxy): SpringAOP的核心本质是采用代理模式实现的
连接点(JoinPoint): 在SpringAOP中,理解为任意方法的执行
切入点(Pointcut): 匹配连接点的式子,也是具有共性功能的方法描述
通知(Advice): 若干个方法的共性功能,在切入点处执行,最终体现为一个方法
切面(Aspect): 描述通知与切入点的对应关系
目标对象(Target): 被代理的原始对象成为目标对象
AOP的切入点表达式
切入点表达式标准格式:动作关键字(访问修饰符 返回值 包名.类/接口名.方法名(参数)异常名)
execution(* com.hzy.service.*Service.*(..))
切入点表达式描述通配符:
作用: 用于快速描述,范围描述
*
:匹配任意符号(常用)
..
:匹配多个连续的任意符号(常用)
+
:匹配子类类型
切入点表达式书写技巧
1.按标准规范开发
2.查询操作的返回值建议使用*匹配
3.减少使用…的形式描述包
4.对接口进行描述,使用*表示模块名,例如UserService的匹配描述为*Service
5.方法名书写保留动词,例如get,使用*表示名词,例如getById匹配描述为getBy*
6.参数根据实际情况灵活调整
AOP五种通知类型
前置通知后置通知环绕通知(重点) 环绕通知依赖形参ProceedingJoinPoint才能实现对原始方法的调用环绕通知可以隔离原始方法的调用执行环绕通知返回值设置为Object类型环绕通知中可以对原始方法调用过程中出现的异常进行处理 返回后通知抛出异常后通知结语
以上就是今天要讲的内容,涉及了Spring framework的AOP的内容,详细的讲解了这门技术的实现和使用,希望大家可以有所收获。
如果各位大哥大姐对我所写的内容觉得还行的话,希望可以点个关注,点个收藏,您的支持就是我最大的动力,非常感谢您的阅读(❁´◡`❁)