我们一起了解 Spring 中的 AOP ！

1. Spring AOP简介
2. 动态代理
jdk动态代理
CGLIB代理
3. 基于代理类的AOP实现
Spring的通知类型
ProxyFactoryBean
4. AspectJ开发
基于XML的声明式AspectJ
基于注解的声明式AspectJ(常用)

“GitHub：https://github.com/nateshao/ssm/tree/master/103-spring-aop

1. Spring AOP简介

什么是AOP?

AOP的全称是Aspect-Oriented Programming，即面向切面编程(也称面向方面编程)。它是面向对象编程(OOP)的一种补充，目前已成为一种比较成熟的编程方式。

在传统的业务处理代码中，通常都会进行事务处理、日志记录等操作。虽然使用OOP可以通过组合或者继承的方式来达到代码的重用，但如果要实现某个功能(如日志记录)，同样的代码仍然会分散到各个方法中。这样，如果想要关闭某个功能，或者对其进行修改，就必须要修改所有的相关方法。这不但增加了开发人员的工作量，而且提高了代码的出错率。

为了解决这一问题，AOP思想随之产生。AOP采取横向抽取机制，将分散在各个方法中的重复代码提取出来，然后在程序编译或运行时，再将这些提取出来的代码应用到需要执行的地方。这种采用横向抽取机制的方式，采用传统的OOP思想显然是无法办到的，因为OOP只能实现父子关系的纵向的重用。虽然AOP是一种新的编程思想，但却不是OOP的替代品，它只是OOP的延伸和补充。

类与切面的关系

我们一起了解 Spring 中的 AOP ！

AOP的使用，使开发人员在编写业务逻辑时可以专心于核心业务，而不用过多的关注于其他业务逻辑的实现，这不但提高了开发效率，而且增强了代码的可维护性。

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Proxy(代理)：将通知应用到目标对象之后，被动态创建的对象。

Weaving(织入)：将切面代码插入到目标对象上，从而生成代理对象的过程。

2. 动态代理

jdk动态代理

“JDK动态代理是通过java.lang.reflect.Proxy 类来实现的，我们可以调用Proxy类的newProxyInstance()方法来创建代理对象。对于使用业务接口的类，Spring默认会使用JDK动态代理来实现AOP。

UserDao.java

public interface UserDao {
public void addUser();
public void deleteUser();
}

UserDaoImpl.java

package com.nateshao.aop;
import org.springframework.stereotype.Repository;
/**
* @date Created by 邵桐杰 on 2021/10/14 17:59
* @微信公众号程序员千羽
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* @博客 https://nateshao.gitee.io
* @GitHub https://github.com/nateshao
* @Gitee https://gitee.com/nateshao
* Description:
*/
@Repository("userDao")
public class UserDaoImpl implements UserDao{
@Override
public void addUser() {
System.out.println("添加用户");
}
@Override
public void deleteUser() {
System.out.println("删除用户");
}
}

JdkProxy.java

package com.nateshao.aop;
import com.nateshao.aspect.MyAspect;
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;
/**
* @date Created by 邵桐杰 on 2021/10/14 18:01
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* @Gitee https://gitee.com/nateshao
* Description: JDK代理类
*/
public class JdkProxy implements InvocationHandler {
// 声明目标类接口
private UserDao userDao;
// 创建代理方法
public Object createProxy(UserDao userDao) {
this.userDao = userDao;
// 1.类加载器
ClassLoader classLoader = JdkProxy.class.getClassLoader();
// 2.被代理对象实现的所有接口
Class[] clazz = userDao.getClass().getInterfaces();
// 3.使用代理类，进行增强，返回的是代理后的对象
return Proxy.newProxyInstance(classLoader,clazz,this);
}
/**
* 所有动态代理类的方法调用，都会交由invoke()方法去处理
* @param proxy 被代理后的对象
* @param method 将要被执行的方法信息（反射）
* @param args 执行方法时需要的参数
* @return
* @throws Throwable
*/
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
throws Throwable {
// 声明切面
MyAspect myAspect = new MyAspect();
// 前增强
myAspect.check_Permissions();
// 在目标类上调用方法，并传入参数
Object obj = method.invoke(userDao, args);
// 后增强
myAspect.log();
return obj;
}
}

CGLIB代理

通过前面的学习可知，JDK的动态代理用起来非常简单，但它是有局限性的，使用动态代理的对象必须实现一个或多个接口。

如果想代理没有实现接口的类，那么可以使用CGLIB代理。

“CGLIB(Code Generation Library)是一个高性能开源的代码生成包，它采用非常底层的字节码技术，对指定的目标类生成一个子类，并对子类进行增强。

UserDao.java

public class UserDao {
public void addUser(){
System.out.println("添加用户");
}
public void deleteUser(){
System.out.println("添加用户");
}
}

CglibProxy.java

package com.nateshao.cglib;
import com.nateshao.aspect.MyAspect;
import org.springframework.cglib.proxy.Enhancer;
import org.springframework.cglib.proxy.MethodInterceptor;
import org.springframework.cglib.proxy.MethodProxy;
import java.lang.reflect.Method;
/**
* @date Created by 邵桐杰 on 2021/10/14 18:18
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* @Gitee https://gitee.com/nateshao
* Description:
*/
// 代理类
public class CglibProxy implements MethodInterceptor {
// 代理方法
public Object createProxy(Object target) {
// 创建一个动态类对象
Enhancer enhancer = new Enhancer();
// 确定需要增强的类，设置其父类
enhancer.setSuperclass(target.getClass());
// 添加回调函数
enhancer.setCallback(this);
// 返回创建的代理类
return enhancer.create();
}
/**
* @param proxy CGlib根据指定父类生成的代理对象
* @param method 拦截的方法
* @param args 拦截方法的参数数组
* @param methodProxy 方法的代理对象，用于执行父类的方法
* @return
* @throws Throwable
*/
@Override
public Object intercept(Object proxy, Method method, Object[] args,
MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
// 创建切面类对象
MyAspect myAspect = new MyAspect();
// 前增强
myAspect.check_Permissions();
// 目标方法执行
Object obj = methodProxy.invokeSuper(proxy, args);
// 后增强
myAspect.log();
return obj;
}
}

CglibTest.java

package com.nateshao.cglib;
/**
* @date Created by 邵桐杰 on 2021/10/14 18:25
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* @博客 https://nateshao.gitee.io
* @GitHub https://github.com/nateshao
* @Gitee https://gitee.com/nateshao
* Description:
*/
public class CglibTest {
public static void main(String[] args) {
// 创建代理对象
CglibProxy cglibProxy = new CglibProxy();
// 创建目标对象
UserDao userDao = new UserDao();
// 获取增强后的目标对象
UserDao userDao1 = (UserDao)cglibProxy.createProxy(userDao);
// 执行方法
userDao1.addUser();
userDao1.deleteUser();
}
}

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3. 基于代理类的AOP实现

Spring的通知类型

Spring按照通知在目标类方法的连接点位置，可以分为5种类型，具体如下：

org.springframework.aop.MethodBeforeAdvice(前置通知)

在目标方法执行前实施增强，可以应用于权限管理等功能。

org.springframework.aop.AfterReturningAdvice(后置通知)

在目标方法执行后实施增强，可以应用于关闭流、上传文件、删除临时文件等功能。

org.aopalliance.intercept.MethodInterceptor(环绕通知)

在目标方法执行前后实施增强，可以应用于日志、事务管理等功能。

org.springframework.aop.ThrowsAdvice(异常抛出通知)

在方法抛出异常后实施增强，可以应用于处理异常记录日志等功能。

org.springframework.aop.IntroductionInterceptor(引介通知)

在目标类中添加一些新的方法和属性，可以应用于修改老版本程序。

ProxyFactoryBean

“ProxyFactoryBean是FactoryBean接口的实现类，FactoryBean负责实例化一个Bean，而ProxyFactoryBean负责为其他Bean创建代理实例。在Spring中，使用ProxyFactoryBean是创建AOP代理的基本方式。

ProxyFactoryBean类中的常用可配置属性如下：

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代码实现

MyAspect.java

package com.nateshao.factorybean;
import org.aopalliance.intercept.MethodInterceptor;
import org.aopalliance.intercept.MethodInvocation;
/**
* @date Created by 邵桐杰 on 2021/10/14 18:36
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* Description: 切面类
*/
public class MyAspect implements MethodInterceptor {
@Override
public Object invoke(MethodInvocation mi) throws Throwable {
check_Permissions();
// 执行目标方法
Object obj = mi.proceed();
log();
return obj;
}
public void check_Permissions(){
System.out.println("模拟检查权限...");
}
public void log(){
System.out.println("模拟记录日志...");
}
}

applicationContext.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-4.3.xsd">
<bean id="userDao" class="com.nateshao.jdk.UserDaoImpl" />
<bean id="myAspect" class="com.nateshao.factorybean.MyAspect" />
<bean id="userDaoProxy"
class="org.springframework.aop.framework.ProxyFactoryBean">
<property name="proxyInterfaces"
value="com.nateshao.jdk.UserDao" />
<property name="target" ref="userDao" />
<property name="interceptorNames" value="myAspect" />
<property name="proxyTargetClass" value="true" />
</bean>
</beans>

ProxyFactoryBeanTest.java

package com.nateshao.factorybean;
import com.nateshao.jdk.UserDao;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;
/**
* @date Created by 邵桐杰 on 2021/10/14 18:41
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* Description: 测试类
*/
public class ProxyFactoryBeanTest {
public static void main(String args[]) {
String xmlPath = "applicationContext.xml";
ApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext(xmlPath);
// 从Spring容器获得内容
UserDao userDao = (UserDao) applicationContext.getBean("userDaoProxy");
// 执行方法
userDao.addUser();
userDao.deleteUser();
}
}

4. AspectJ开发

“概述：AspectJ是一个基于Java语言的AOP框架，它提供了强大的AOP功能。Spring 2.0以后，Spring AOP引入了对AspectJ的支持，并允许直接使用AspectJ进行编程，而Spring自身的AOP API也尽量与AspectJ保持一致。新版本的Spring框架，也建议使用AspectJ来开发AOP。使用AspectJ实现AOP有两种方式：一种是基于XML的声明式AspectJ，另一种是基于注解的声明式AspectJ。

基于XML的声明式AspectJ

“基于XML的声明式AspectJ是指通过XML文件来定义切面、切入点及通知，所有的切面、切入点和通知都必须定义在< aop:config >元素内。

< aop:config >元素及其子元素如下：

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小提示：图中灰色部分标注的元素即为常用的配置元素

XML文件中常用元素的配置方式如下：

<bean id="myAspect" class="com.nateshao.aspectj.xml.MyAspect" />
<aop:config>
<aop:aspect id="aspect" ref="myAspect">
<aop:pointcut expression="execution(* com.nateshao.jdk.*.*(..))“ id="myPointCut" />
<aop:before method="myBefore" pointcut-ref="myPointCut" />
<aop:after-returning method="myAfterReturning“ pointcut-ref="myPointCut" returning="returnVal" />
<aop:around method="myAround" pointcut-ref="myPointCut" />
<aop:after-throwing method="myAfterThrowing“ pointcut-ref="myPointCut" throwing="e" />
<aop:after method="myAfter" pointcut-ref="myPointCut" />
</aop:aspect>
</aop:config>

配置切面

“在Spring的配置文件中，配置切面使用的是< aop:aspect >元素，该元素会将一个已定义好的Spring Bean转换成切面Bean，所以要在配置文件中先定义一个普通的Spring Bean。

配置< aop:aspect >元素时，通常会指定id和ref两个属性。

id：用于定义该切面的唯一标识名称。 ref：用于引用普通的Spring Bean

配置切入点

“当< aop:pointcut>元素作为< aop:config>元素的子元素定义时，表示该切入点是全局切入点，它可被多个切面所共享;当< aop:pointcut>元素作为< aop:aspect>元素的子元素时，表示该切入点只对当前切面有效。

在定义< aop:pointcut>元素时，通常会指定id和expression两个属性。

id：用于指定切入点的唯-标识名称。. expressione：用于指定切入点关联的切入点表达式

切入点表达式

execution(* com.nateshao.jdk. * . * (..)) 是定义的切入点表达式，该切入点表达式的意思是匹配com.nateshao.jdk包中任意类的任意方法的执行。
execution(* com.nateshao.jdk..(..)) ：表达式的主体
execution(* ：* 表示所有返回类型
com.nateshao.jdk：需要拦截的包名字
execution(* com.nateshao.jdk. * ：* 代表所有类
execution(* com.nateshao.jdk. * . * ：方法名，使用* 代表所有方法
execution(* com.nateshao.jdk..(..)) ：. . 表示任意参数

配置通知

“使用< aop:aspect>的子元素可以配置5种常用通知，这5个子元素不支持使用子元素，但在使用时可以指定一些属性，其常用属性及其描述如下：

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MyAspect.java

package com.nateshao.aspectj.xml;
import org.aspectj.lang.JoinPoint;
import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;
/**
* @date Created by 邵桐杰 on 2021/10/14 19:56
* @微信公众号程序员千羽
* @个人网站 www.nateshao.cn
* @博客 https://nateshao.gitee.io
* @GitHub https://github.com/nateshao
* @Gitee https://gitee.com/nateshao
* Description: 切面类，在此类中编写通知
*/
public class MyAspect {
// 前置通知
public void myBefore(JoinPoint joinPoint) {
System.out.print("前置通知：模拟执行权限检查...,");
System.out.print("目标类是："+joinPoint.getTarget() );
System.out.println(",被织入增强处理的目标方法为："
+joinPoint.getSignature().getName());
}
// 后置通知
public void myAfterReturning(JoinPoint joinPoint) {
System.out.print("后置通知：模拟记录日志...," );
System.out.println("被织入增强处理的目标方法为："
+ joinPoint.getSignature().getName());
}
/**
* 环绕通知
* ProceedingJoinPoint 是JoinPoint子接口，表示可以执行目标方法
* 1.必须是Object类型的返回值
* 2.必须接收一个参数，类型为ProceedingJoinPoint
* 3.必须throws Throwable
*/
public Object myAround(ProceedingJoinPoint proceedingJoinPoint)
throws Throwable {
// 开始
System.out.println("环绕开始：执行目标方法之前，模拟开启事务...");
// 执行当前目标方法
Object obj = proceedingJoinPoint.proceed();
// 结束
System.out.println("环绕结束：执行目标方法之后，模拟关闭事务...");
return obj;
}
// 异常通知
public void myAfterThrowing(JoinPoint joinPoint, Throwable e) {
System.out.println("异常通知：" + "出错了" + e.getMessage());
}
// 最终通知
public void myAfter() {
System.out.println("最终通知：模拟方法结束后的释放资源...");
}
}

config.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-4.3.xsd">
<bean id="userDao" class="com.nateshao.jdk.UserDaoImpl" />
<bean id="myAspect" class="com.nateshao.factorybean.MyAspect" />
<bean id="userDaoProxy"
class="org.springframework.aop.framework.ProxyFactoryBean">
<property name="proxyInterfaces"
value="com.nateshao.jdk.UserDao" />
<property name="target" ref="userDao" />
<property name="interceptorNames" value="myAspect" />
<property name="proxyTargetClass" value="true" />
</bean>
</beans>

TestXmlAspectj.java

package com.nateshao.aspectj.xml;
import com.nateshao.jdk.UserDao;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;
/**
* @date Created by 邵桐杰 on 2021/10/14 19:58
* @微信公众号程序员千羽
* @个人网站 www.nateshao.cn
* @博客 https://nateshao.gitee.io
* @GitHub https://github.com/nateshao
* @Gitee https://gitee.com/nateshao
* Description:
*/
public class TestXmlAspectj {
public static void main(String args[]) {
String xmlPath =
"config.xml";
ApplicationContext applicationContext =
new ClassPathXmlApplicationContext(xmlPath);
// 1 从spring容器获得内容
UserDao userDao = (UserDao) applicationContext.getBean("userDao");
// 2 执行方法
userDao.addUser();
}
}

基于注解的声明式AspectJ(常用)

AspectJ框架为AOP的实现提供了一套注解，用以取代Spring配置文件中为实现AOP功能所配置的臃肿代码。AspectJ的注解及其描述如下所示：

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MyAspect.java

package com.nateshao.aspectj.annotation;
import org.aspectj.lang.JoinPoint;
import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;
import org.aspectj.lang.annotation.*;
import org.springframework.stereotype.Component;
/**
* @date Created by 邵桐杰 on 2021/10/14 20:06
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* @博客 https://nateshao.gitee.io
* @GitHub https://github.com/nateshao
* @Gitee https://gitee.com/nateshao
* Description: 切面类，在此类中编写通知
*/
@Aspect
@Component
public class MyAspect {
// 定义切入点表达式
@Pointcut("execution(* com.nateshao.jdk.*.*(..))")
// 使用一个返回值为void、方法体为空的方法来命名切入点
private void myPointCut(){}
// 前置通知
@Before("myPointCut()")
public void myBefore(JoinPoint joinPoint) {
System.out.print("前置通知：模拟执行权限检查...,");
System.out.print("目标类是："+joinPoint.getTarget() );
System.out.println(",被织入增强处理的目标方法为："
+joinPoint.getSignature().getName());
}
// 后置通知
@AfterReturning(value="myPointCut()")
public void myAfterReturning(JoinPoint joinPoint) {
System.out.print("后置通知：模拟记录日志...," );
System.out.println("被织入增强处理的目标方法为："
+ joinPoint.getSignature().getName());
}
// 环绕通知
@Around("myPointCut()")
public Object myAround(ProceedingJoinPoint proceedingJoinPoint)
throws Throwable {
// 开始
System.out.println("环绕开始：执行目标方法之前，模拟开启事务...");
// 执行当前目标方法
Object obj = proceedingJoinPoint.proceed();
// 结束
System.out.println("环绕结束：执行目标方法之后，模拟关闭事务...");
return obj;
}
// 异常通知
@AfterThrowing(value="myPointCut()",throwing="e")
public void myAfterThrowing(JoinPoint joinPoint, Throwable e) {
System.out.println("异常通知：" + "出错了" + e.getMessage());
}
// 最终通知
@After("myPointCut()")
public void myAfter() {
System.out.println("最终通知：模拟方法结束后的释放资源...");
}
}

annotation.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop"
xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-4.3.xsd
http://www.springframework.org/schema/aop
http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop-4.3.xsd
http://www.springframework.org/schema/context
http://www.springframework.org/schema/context/spring-context-4.3.xsd">
<context:component-scan base-package="com.nateshao" />
<aop:aspectj-autoproxy />
</beans>

TestAnnotationAspectj.java

package com.nateshao.aspectj.annotation;
import com.nateshao.jdk.UserDao;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;
/**
* @date Created by 邵桐杰 on 2021/10/14 20:09
* @微信公众号程序员千羽
* @个人网站 www.nateshao.cn
* @博客 https://nateshao.gitee.io
* @GitHub https://github.com/nateshao
* @Gitee https://gitee.com/nateshao
* Description:
*/
public class TestAnnotationAspectj {
public static void main(String args[]) {
String xmlPath = "annotation.xml";
ApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext(xmlPath);
// 1 从spring容器获得内容
UserDao userDao = (UserDao) applicationContext.getBean("userDao");
// 2 执行方法
userDao.addUser();
}
}