目標:
1.什麼是AOP, 什麼是AspectJ,
2. 什麼是Spring AOP
3. Spring AOP註解版實現原理
4. Spring AOP切面原理解析
一. 認識AOP
1.1 什麼是AOP
aop是面向切面程式設計,相比傳統oop,aop能夠在方法的前置,中置,後置中插入邏輯程式碼,對於專案中大量邏輯重複的程式碼,使用aop能很好的收口邏輯,將邏輯獨立於業務程式碼之外,一處編寫,多處使用。
AOP是Object Oriented Programming(OOP)的補充.
OOP能夠很好地解決物件的資料和封裝的問題,卻不能很好的解決Aspect("方面")分離的問題。下面舉例具體說明。
比如,我們有一個Bank(銀行)類。Bank有兩個方法,save(存錢)和withdraw(取錢)。
類和方法的定義如下:
package com.lxl.www.aop; public class Bank { /** * 存錢 */ public Float save(Account account, float money) { // 增加account賬戶的錢數,返回賬戶裡當前的錢數 return null; } /** * 取錢 */ public Float withdraw(Account account, float money) { // 減少account賬戶的錢數,返回取出的錢數 return null; } };
這兩個方法涉及到使用者的賬戶資金等重要資訊,必須要非常小心,所以編寫完上面的商業邏輯之後,專案負責人又提出了新的要求--給Bank類的每個重要方法加上安全認證特性。
於是, 我們在兩個方法上增加安全程式碼
改後的類和方法如下:
public class Bank { /** * 存錢 */ public Float save(Account account, float money) { // 驗證account是否為合法使用者 // 增加account賬戶的錢數,返回賬戶裡當前的錢數 return null; } /** * 取錢 */ public Float withdraw(Account account, float money) { // 驗證account是否為合法使用者 // 減少account賬戶的錢數,返回取出的錢數 return null; } };
這兩個方法都需要運算元據庫,為了保持資料完整性,專案負責人又提出了新的要求--給Bank類的每個運算元據庫的方法加上事務控制。
於是,我們不得不分別在上面的兩個方法中加入安全認證的程式碼。
類和方法的定義如下:
package com.lxl.www.aop; public class Bank { /** * 存錢 */ public Float save(Account account, float money) { // 驗證account是否為合法使用者 // begin Transaction // 增加account賬戶的錢數,返回賬戶裡當前的錢數 // end Transaction return null; } /** * 取錢 */ public Float withdraw(Account account, float money) { // 驗證account是否為合法使用者 // begin Transaction // 減少account賬戶的錢數,返回取出的錢數 // end Transaction return null; } };
我們看到,這些與商業邏輯無關的重複程式碼遍佈在整個程式中。實際的工程專案中涉及到的類和函式,遠遠不止兩個。如何解決這種問題?
AOP就是為了解決這種問題而出現的。在不修改程式碼的情況下達到增強的效果
1.2 AOP的相關概念
- 切面(Aspect): 封裝通用業務邏輯的元件,即我們想要插入的程式碼內容. 在spring AOP中, 切面可以使用通用類基於模式的方式, 或者在普通類中標註@Aspect註解來實現
- 連線點(Join point): 連線點是在應用執行過程中能夠插入切面的點。簡單理解, 可以理解為需要增強的方法.
- 通知(Advice): 用於指定具體產生作用的位置,是方法之前或之後等等
- 前置通知(before) - 在目標方法被呼叫之前呼叫通知功能
- 後置通知(after) - 在目標方法完成之後呼叫通知(不論程式是否出現異常),此時不會關心方法的輸出是什麼
- 返回通知(after-returning) - 在目標方法成功執行之後呼叫通知
- 異常通知(after-throwing) - 在目標方法丟擲異常後呼叫通知
- 環繞通知(around) - 通知包裹了被通知的方法,在被通知的方法呼叫之前和呼叫之後執行自定義的行為
- 目標物件(target): 目標物件是指要被增強的物件, 即包含主業務邏輯的類物件
- 切點(PointCut): 指定哪些Bean元件的哪些方法使用切面元件. 例如:當執行某個特定名稱的方法時.我們定義一個切點(execution com.lxl.www.aop.*.*(..)) . 切點表示式如何和連線點匹配是AOP的核心. spring預設使用AspectJ切點語義.
- 織入(Weaving): 將通知切入連線點的過程叫做織入
- 引入(Introductions): 可以將其它介面或者實現動態引入到targetClass中
對照上圖, 來對應每一個區域,看看其具體含義
- 首先有一個bank銀行類
package com.lxl.www.aop.bank; public interface Bank { /** * 存錢 */ Float save(Account account, float money) ; /** * 取錢 */ Float withdraw(Account account, float money); };
- 有一個銀行類的實現方法. 這裡面save, withdraw就是連線點. 最終會將各種通知插入到連線點中
package com.lxl.www.aop.bank; import org.springframework.stereotype.Service; /** * 工商銀行 * * * DATE 2020/12/6. * * @author lxl. */ @Service public class IcbcBank implements Bank{ @Override public Float save(Account account, float money) {
// 主業務邏輯: 增加account賬戶的錢數,返回賬戶裡當前的錢數 System.out.println(account.getName() + "賬戶存入" + money); return null; } @Override public Float withdraw(Account account, float money) {
// 主業務邏輯: 減少account賬戶的錢數,返回取出的錢數 System.out.println(account.getName() + "賬戶取出" + money); return null; } }
- 接下來, 要有一個切面, 切面是一個類. 切面類裡面定義了切點, 通知, 引用
package com.lxl.www.aop.bank; import org.aspectj.lang.JoinPoint; import org.aspectj.lang.annotation.After; import org.aspectj.lang.annotation.AfterReturning; import org.aspectj.lang.annotation.AfterThrowing; import org.aspectj.lang.annotation.Aspect; import org.aspectj.lang.annotation.Before; import org.aspectj.lang.annotation.DeclareParents; import org.aspectj.lang.annotation.Pointcut; import org.springframework.core.annotation.Order; import org.springframework.stereotype.Component; /** * 切面 */ @Aspect // 標記這是一個切面 @Order @Component // 將其放到ioc容器管理 public class BankLogAspect { /** * 引入 * * 這段話可以理解為, 為com.lxl.www.aop.bank.IcbcBank 引入了一個介面 EnhanceFunctionOfBank, * 同時, 引入了預設的實現類 IcbcEnhanceFunctionOfBank */ @DeclareParents(value = "com.lxl.www.aop.bank.IcbcBank", // 引入的目標類. 也就是需要引入動態實現的類 defaultImpl = IcbcEnhanceFunctionOfBank.class) // 引入的介面的預設實現 public static EnhanceFunctionOfBank enhanceFunctionOfBank; // 引入的介面 /** * 定義一個切點 */ @Pointcut("execution(* com.lxl.www.aop.bank.IcbcBank.*(..))") public void pointCut() {} /** * 定義一個前置通知 * @param joinPoint */ @Before(value = "pointCut()") public void beforeAdvice(JoinPoint joinPoint) { String methodName = joinPoint.getSignature().getName(); System.out.println("執行目標方法"+methodName+"的前置通知"); } /** * 定義了一個後置通知 */ @After(value = "pointCut()") public void afterAdvice(JoinPoint joinPoint) { String methodName = joinPoint.getSignature().getName(); System.out.println("執行目標方法"+methodName+"的後置通知"); } /** * 定義了一個返回通知 */ @AfterReturning(value = "pointCut()", returning = "result") public void returningAdvice(JoinPoint joinPoint, Object result) { String methodName = joinPoint.getSignature().getName(); System.out.println("執行目標方法"+methodName+"的返回通知"); } /** * 定義了一個異常通知 */ @AfterThrowing(value = "pointCut()") public void throwingAdvice(JoinPoint joinPoint) { String methodName = joinPoint.getSignature().getName(); System.out.println("執行目標方法"+methodName+"的異常通知"); } }
那麼這裡的目標物件是誰呢? 就是我們的IcbcBank類. 這裡需要注意的是引入: 引入的概念是將一個介面動態的讓另一個類實現了. 這樣實現了介面的類, 就可以動態的擁有介面實現類的功能.
- 銀行的額外功能. 也就是銀行除了可以存錢, 取錢. 還有一個額外的功能. 比如理財. 不是每個銀行都有的.
package com.lxl.www.aop.bank; /** * 增強的功能 */ public interface EnhanceFunctionOfBank { void Financialanagement(Account account); }
- 具體銀行額外功能的實現類
package com.lxl.www.aop.bank; import org.springframework.stereotype.Service; /** * Description */ @Service public class IcbcEnhanceFunctionOfBank implements EnhanceFunctionOfBank { /** * 理財功能 * @param account */ @Override public void Financialanagement(Account account) { System.out.println(account.getName() +"的賬戶 增加 理財功能"); } }
這個功能我們可以通過引入,動態增加到IcbcBank類中, 原本IcbcBank只有存錢和取錢的功能. 這樣, 就可以增加理財功能了. 這就是引入.
- 整體配置類
package com.lxl.www.aop.bank; import org.springframework.beans.factory.annotation.Configurable; import org.springframework.context.annotation.ComponentScan; import org.springframework.context.annotation.EnableAspectJAutoProxy; @Configurable // 使用註解的方式引入AOP @EnableAspectJAutoProxy @ComponentScan("com.lxl.www.aop.bank") public class BankMainConfig { }
使用aop,需要引入AOP, 這裡使用的註解的方式引入的.
- main入口方法
package com.lxl.www.aop.bank; import com.lxl.www.aop.Calculate; import com.lxl.www.aop.MainConfig; import com.lxl.www.aop.ProgramCalculate; import org.springframework.context.annotation.AnnotationConfigApplicationContext; public class BankMainClass { public static void main(String[] args) { AnnotationConfigApplicationContext ctx = new AnnotationConfigApplicationContext(BankMainConfig.class); Account account = new Account("張三"); Bank bank = (Bank) ctx.getBean("icbcBank"); bank.save(account, 100); System.out.println(); EnhanceFunctionOfBank enhanceFunctionOfBank = (EnhanceFunctionOfBank) ctx.getBean("icbcBank"); enhanceFunctionOfBank.Financialanagement(account); } }
如上, 執行結果:
- 需要注意的地方: 是.gradle配置檔案. 通常, 我們在引入AspectJ的jar包的時候, 會引入到父類專案的build.gradle中. 如下所示
最後我們還需要引入到指定的專案中
以上就是對整個AOP的理解. 接下來, 分析AOP的原始碼.
詳見第二篇文章
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