Spring(4)——面向切面编程(AOP模块)
Spring AOP 简介
如果说 IoC 是 Spring 的核心,那么面向切面编程就是 Spring 最为重要的功能之一了,在数据库事务中切面编程被广泛使用。
AOP 即 Aspect Oriented Program 面向切面编程
首先,在面向切面编程的思想里面,把功能分为核心业务功能,和周边功能。
- 所谓的核心业务,比如登陆,增加数据,删除数据都叫核心业务
- 所谓的周边功能,比如性能统计,日志,事务管理等等
周边功能在 Spring 的面向切面编程AOP思想里,即被定义为切面
在面向切面编程AOP的思想里面,核心业务功能和切面功能分别独立进行开发,然后把切面功能和核心业务功能 "编织" 在一起,这就叫AOP
AOP 的目的
AOP能够将那些与业务无关,却为业务模块所共同调用的逻辑或责任(例如事务处理、日志管理、权限控制等)封装起来,便于减少系统的重复代码,降低模块间的耦合度,并有利于未来的可拓展性和可维护性。
AOP 当中的概念:
- 切入点(Pointcut)
在哪些类,哪些方法上切入(where) - 通知(Advice)
在方法执行的什么实际(when:方法前/方法后/方法前后)做什么(what:增强的功能) - 切面(Aspect)
切面 = 切入点 + 通知,通俗点就是:在什么时机,什么地方,做什么增强! - 织入(Weaving)
把切面加入到对象,并创建出代理对象的过程。(由 Spring 来完成)
一个例子
为了更好的说明 AOP 的概念,我们来举一个实际中的例子来说明:
在上面的例子中,包租婆的核心业务就是签合同,收房租,那么这就够了,灰色框起来的部分都是重复且边缘的事,交给中介商就好了,这就是 AOP 的一个思想:让关注点代码与业务代码分离!
实际的代码
我们来实际的用代码感受一下
1.在 Package【pojo】下新建一个【Landlord】类(我百度翻译的包租婆的英文):
package pojo;import org.springframework.stereotype.Component;@Component("landlord")
public class Landlord {public void service() {// 仅仅只是实现了核心的业务功能System.out.println("签合同");System.out.println("收房租");}
}
2.在 Package【aspect】下新建一个中介商【Broker】类(我还是用的翻译...):
package aspect;import org.aspectj.lang.annotation.After;
import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
import org.aspectj.lang.annotation.Before;
import org.springframework.stereotype.Component;@Component
@Aspect
class Broker {@Before("execution(* pojo.Landlord.service())")public void before(){System.out.println("带租客看房");System.out.println("谈价格");}@After("execution(* pojo.Landlord.service())")public void after(){System.out.println("交钥匙");}
}
3.在 applicationContext.xml 中配置自动注入,并告诉 Spring IoC 容器去哪里扫描这两个 Bean:
<?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:context="http://www.springframework.org/schema/context"xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop"xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beanshttp://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd http://www.springframework.org/schema/context http://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd http://www.springframework.org/schema/aop http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop.xsd"><context:component-scan base-package="aspect" /><context:component-scan base-package="pojo" /><aop:aspectj-autoproxy/>
</beans>
4.在 Package【test】下编写测试代码:
package test;import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;
import pojo.Landlord;public class TestSpring {public static void main(String[] args) {ApplicationContext context =new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");Landlord landlord = (Landlord) context.getBean("landlord", Landlord.class);landlord.service();}
}
5.执行看到效果:
这个例子使用了一些注解,现在看不懂没有关系,但我们可以从上面可以看到,我们在 Landlord 的 service() 方法中仅仅实现了核心的业务代码,其余的关注点功能是根据我们设置的切面自动补全的。
使用注解来开发 Spring AOP
使用注解的方式已经逐渐成为了主流,所以我们利用上面的例子来说明如何用注解来开发 Spring AOP
第一步:选择连接点
Spring 是方法级别的 AOP 框架,我们主要也是以某个类额某个方法作为连接点,另一种说法就是:选择哪一个类的哪一方法用以增强功能。
....public void service() {// 仅仅只是实现了核心的业务功能System.out.println("签合同");System.out.println("收房租");}....
我们在这里就选择上述 Landlord 类中的 service() 方法作为连接点。
第二步:创建切面
选择好了连接点就可以创建切面了,我们可以把切面理解为一个拦截器,当程序运行到连接点的时候,被拦截下来,在开头加入了初始化的方法,在结尾也加入了销毁的方法而已,在 Spring 中只要使用 @Aspect
注解一个类,那么 Spring IoC 容器就会认为这是一个切面了:
package aspect;import org.aspectj.lang.annotation.After;
import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
import org.aspectj.lang.annotation.Before;
import org.springframework.stereotype.Component;@Component
@Aspect
class Broker {@Before("execution(* pojo.Landlord.service())")public void before(){System.out.println("带租客看房");System.out.println("谈价格");}@After("execution(* pojo.Landlord.service())")public void after(){System.out.println("交钥匙");}
}
- 注意: 被定义为切面的类仍然是一个 Bean ,需要
@Component
注解标注
代码部分中在方法上面的注解看名字也能猜出个大概,下面来列举一下 Spring 中的 AspectJ 注解:
注解 | 说明 |
---|---|
@Before
|
前置通知,在连接点方法前调用 |
@Around
|
环绕通知,它将覆盖原有方法,但是允许你通过反射调用原有方法,后面会讲 |
@After
|
后置通知,在连接点方法后调用 |
@AfterReturning
|
返回通知,在连接点方法执行并正常返回后调用,要求连接点方法在执行过程中没有发生异常 |
@AfterThrowing
|
异常通知,当连接点方法异常时调用 |
有了上表,我们就知道 before() 方法是连接点方法调用前调用的方法,而 after() 方法则相反,这些注解中间使用了定义切点的正则式,也就是告诉 Spring AOP 需要拦截什么对象的什么方法,下面讲到。
第三步:定义切点
在上面的注解中定义了 execution 的正则表达式,Spring 通过这个正则表达式判断具体要拦截的是哪一个类的哪一个方法:
execution(* pojo.Landlord.service())
依次对这个表达式作出分析:
- execution:代表执行方法的时候会触发
*
:代表任意返回类型的方法- pojo.Landlord:代表类的全限定名
- service():被拦截的方法名称
通过上面的表达式,Spring 就会知道应该拦截 pojo.Lnadlord 类下的 service() 方法。上面的演示类还好,如果多出都需要写这样的表达式难免会有些复杂,我们可以通过使用 @Pointcut
注解来定义一个切点来避免这样的麻烦:
package aspect;import org.aspectj.lang.annotation.After;
import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
import org.aspectj.lang.annotation.Before;
import org.aspectj.lang.annotation.Pointcut;
import org.springframework.stereotype.Component;@Component
@Aspect
class Broker {@Pointcut("execution(* pojo.Landlord.service())")public void lService() {}@Before("lService()")public void before() {System.out.println("带租客看房");System.out.println("谈价格");}@After("lService()")public void after() {System.out.println("交钥匙");}
}
第四步:测试 AOP
编写测试代码,但是我这里因为 JDK 版本不兼容出现了 BUG....(尴尬...)
这就告诉我们:环境配置很重要...不然莫名其妙的 BUG 让你崩溃...
环绕通知
我们来探讨一下环绕通知,这是 Spring AOP 中最强大的通知,因为它集成了前置通知和后置通知,它保留了连接点原有的方法的功能,所以它及强大又灵活,让我们来看看:
package aspect;import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;
import org.aspectj.lang.annotation.Around;
import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
import org.springframework.stereotype.Component;@Component
@Aspect
class Broker {// 注释掉之前的 @Before 和 @After 注解以及对应的方法
// @Before("execution(* pojo.Landlord.service())")
// public void before() {
// System.out.println("带租客看房");
// System.out.println("谈价格");
// }
//
// @After("execution(* pojo.Landlord.service())")
// public void after() {
// System.out.println("交钥匙");
// }// 使用 @Around 注解来同时完成前置和后置通知@Around("execution(* pojo.Landlord.service())")public void around(ProceedingJoinPoint joinPoint) {System.out.println("带租客看房");System.out.println("谈价格");try {joinPoint.proceed();} catch (Throwable throwable) {throwable.printStackTrace();}System.out.println("交钥匙");}
}
运行测试代码,结果仍然正确:
使用 XML 配置开发 Spring AOP
注解是很强大的东西,但基于 XML 的开发我们仍然需要了解,我们先来了解一下 AOP 中可以配置的元素:
AOP 配置元素 | 用途 | 备注 |
---|---|---|
aop:advisor
|
定义 AOP 的通知其 | 一种很古老的方式,很少使用 |
aop:aspect
|
定义一个切面 | —— |
aop:before
|
定义前置通知 | —— |
aop:after
|
定义后置通知 | —— |
aop:around
|
定义环绕通知 | —— |
aop:after-returning
|
定义返回通知 | —— |
aop:after-throwing
|
定义异常通知 | —— |
aop:config
|
顶层的 AOP 配置元素 | AOP 的配置是以它为开始的 |
aop:declare-parents
|
给通知引入新的额外接口,增强功能 | —— |
aop:pointcut
|
定义切点 | —— |
有了之前通过注解来编写的经验,并且有了上面的表,我们将上面的例子改写成 XML 配置很容易(去掉所有的注解):
<!-- 装配 Bean-->
<bean name="landlord" class="pojo.Landlord"/>
<bean id="broker" class="aspect.Broker"/><!-- 配置AOP -->
<aop:config><!-- where:在哪些地方(包.类.方法)做增加 --><aop:pointcut id="landlordPoint"expression="execution(* pojo.Landlord.service())"/><!-- what:做什么增强 --><aop:aspect id="logAspect" ref="broker"><!-- when:在什么时机(方法前/后/前后) --><aop:around pointcut-ref="landlordPoint" method="around"/></aop:aspect>
</aop:config>
运行测试程序,看到正确结果:
扩展阅读:Spring【AOP模块】就这么简单 、 关于 Spring AOP(AspectJ)你该知晓的一切(慎独读,有些深度...)
参考资料:
- 《Java EE 互联网轻量级框架整合开发》
- 《Java 实战(第四版)》
- 万能的百度 and 万能的大脑
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