AOP

AOP简介

  • AOP(Aspect Oriented Programming)面向切面编程,一种编程范式,指导开发者如何组织程序结构
    • OOP(Object Oriented Programming)面向对象
  • 作用:在不惊动原始设计的基础上为其进行功能增强
  • Spring理念:无入侵式/无侵入式

AOP核心概念

  • 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
    • 在SpringAOP中,理解为方法的执行
  • 切入点(PointCut):匹配连接点的式子
    • 在SpringAop中,一个切入点可以只描述一个具体方法,也可以匹配多个方法
    • 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
  • 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

AOP入门案例

AOP入门案例分析

案例设定:测定接口执行效率

简化设定:在接口执行前输出当前系统时间

开发模式:XML or 注解

思路分析:

  1. 导入坐标
  2. 制作连接点方法(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)

入门案例步骤(注解版)

  1. 导入aop相关坐标

    <dependency>
        <groupId>org.aspectj</groupId>
        <artifactId>aspectjweaver</artifactId>
        <version>1.9.4</version>
    </dependency>
    

    说明:spring-context坐标依赖spring-aop坐标

  2. 定义到接口与实现类

  3. 定义通知类

    public class MyAdvice {
        public void method() {
            System.out.println(System.currentTimeMillis());
        }
    }
    
  4. 定义切入点

    @Pointcut("execution(void com.xhj.dao.BookDao.update())")
    private void pt() {
    }
    

    说明: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

  5. 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

    public class MyAdvice {
        @Pointcut("execution(void com.xhj.dao.BookDao.update())")
        private void pt() {
        }
    
    
        @Before("pt()")
        public void method() {
            System.out.println(System.currentTimeMillis());
        }
    }
    

AOP工作流程

  1. Spring容器启动
  2. 读取所有切面配置中的切入点
  3. 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
    • 匹配失败,创建对象
    • 匹配成功,创建匹配对象(目标对象)的代理对象
  4. 获取bean执行方法
    1. 获取bean,调用方法并执行,完成操作
    2. 获取的bean是代理对象,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核心概念

  • 目标对象(Target):原始功能去掉共性功能对应的类产生的对象,这种对象是无法直接完成最终工作的
  • 代理:(Proxy):目标对象无法直接完成工作,需要对其进行功能回填,通过原始对象的代理对象实现

AOP切入点表达式

  • 切入点:要进行增强的方法

  • 切入点表达式:要进行增强的方法的描述方式

  • 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)

    • 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
    • 访问修饰符:public,private等,可以省略
    • 返回值
    • 包名
    • 类/接口名
    • 方法名
    • 参数
    • 异常名:方法定义中抛出指定异常,可以省略
  • 可以使用通配符描述切入点,快速描述

    • *:单个独立任意符号,可以独立出现,也可以作为前缀或者后缀的匹配符出现

      匹配com.itheima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

      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

  • 书写技巧

    • 所有代码按照标准规范开发,否则以下技巧全部失效
    • 描述切入点通常描述接口,而不描述实现类
    • 访问控制修饰符争对接口开发均采用public描述(可省略访问控制修饰符描述
    • 返回值类型对于增删改使用精准度类型加速匹配,对于查询类使用*通配快速描述
    • 包名书写尽量不要使用..匹配,效率过低,通常*做单个包描述匹配,或精准匹配
    • 接口名/类名书写与模块匹配相关的采用*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,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

  • AOp通知描述了抽取的共性功能,根据共性功能抽取的位置不同,最终运行代码时要将其加入到合理的位置
  • 通知类型分为五种类型
    • 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)

@Before、@After、@Around、@AfterReturning、@AfterThrowing

  • @Around注意事项
    1. 环绕通知依赖形参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
    2. 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
    3. 对原始方法的调用可以不接收返回值,通知方法的返回值设置成void即可,如果接收返回值,必须设定为Object类型
    4. 原始方法的返回值如果是void类型,通知方法的返回值类型设置成void,也可以设置成Object
    5. 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抛出Throwable对象

案例:测量业务层接口万次执行效率

需求:任意业务层接口执行均可显示其执行效率(执行时长)

分析:

  1. 业务功能:业务层接口执行前后分别记录时间,求差值得到执行效率
  2. 通知类型选择前后均可以增强的类型——环绕通知
@Component
@Aspect
public class MyAdvice {
    @Pointcut("execution(* com.xhj.service.*Service.*(..))")
    private void servicePt() {
    }

    @Around("servicePt()")
    public Object runSpeed(ProceedingJoinPoint proceedingJoinPoint) throws Throwable {
        //获取执行签名信息
        Signature signature = proceedingJoinPoint.getSignature();
        //通过签名后去执行类型(接口名)
        String declaringTypeName = signature.getDeclaringTypeName();
        //通过签名获取执行操作名称(方法名)
        String name = signature.getName();
        long start = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < 10000; i++) {
            proceedingJoinPoint.proceed();
        }
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("万次执行:"+declaringTypeName+"."+name+"----->"+(end-start));
        return null;
    }
}

补充说明

当前测试的接口执行效率仅仅是一个理论值,并不是一次完整的执行过程

AOP通知获取数据

获取参数

获取返回值

获取异常

  • 获取切入点方法的参数

    • JoinPoint:适用于前置、后置、返回后、抛出异常后通知
    • ProceedJointPoint:适用于环绕通知
  • 获取切入点方法返回值

    • 返回后通知
    • 环绕通知
  • 获取切入点方法运行异常信息

    • 抛出异常后通知
    • 环绕通知
@Component
@Aspect
public class MyAdvice {
    @Pointcut("execution(* com.xhj.dao.BookDao.*(..))")
    private void PC() {
    }

    @Before("PC()")
    public void beforeAdvice(JoinPoint joinPoint) {
        Object[] args = joinPoint.getArgs();
        System.out.println("MyAdvice of BeforeAdvice--->"+Arrays.toString(args));
    }

    @After("PC()")
    public void afterAdvice(JoinPoint joinPoint) {
        Object[] args = joinPoint.getArgs();
        System.out.println("MyAdvice of AfterAdvice--->"+Arrays.toString(args));
    }

    @Around("PC()")
    public Object aroundAdvice(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable {
        System.out.println("MyAdvice of AroundAdvice Before...");
        Object proceed = joinPoint.proceed();
        System.out.println("MyAdvice of AroundAdvice After...");
        return proceed;
    }
    @AfterReturning(value = "PC()",returning="joinPoint")
    public void afterReturning(JoinPoint joinPoint){
        Object[] args = joinPoint.getArgs();
        System.out.println("MyAdvice of AroundAdvice AfterReturning--->"+Arrays.toString(args));
    }

    @AfterThrowing(value = "PC()", throwing = "throwable")
    public void afterThrowing(Throwable throwable) {
        System.out.println("MyAdvice of AroundAdvice AfterThrowing--->" + throwable);
    }
}

案例:百度网盘密码数据兼容处理

AOP总结

  • 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):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于关系
    • 目标对象(Target):被代理的原始对象成为目标对象
  • 切入点表达式标准格式
  • 切入点表达式通配符
  • 通知类型分为五种类型
    • 前置通知
    • 后置通知
    • 环绕通知(重点)
      • 依赖形参ProceedingJoinPoint才能实现对原始方法的调用
      • 可以隔离原始方法发调用执行
      • 返回值设置为Object类型
      • 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(了解)
    • 抛出异常后通知(了解)
  • 获取切入点方法的参数
    • JoinPoint:适用于前置、后置、返回后、抛出异常后通知
    • ProceedJointPoint:适用于环绕通知
  • 获取切入点方法返回值
    • 返回后通知
    • 环绕通知
  • 获取切入点方法运行异常信息
    • 抛出异常后通知
    • 环绕通知