”万物皆对象“是面向对象编程思想OOP(Object Oriented Programming) 的最高境界。在面向对象中,我一直将自己(开发者)放在一个至高无上的位置上,可以操纵万物(对象),犹如一军统帅。那现在有一个问题,我的士兵除了作战之外还要吃饭,显然不可能让每一个士兵自己去解决吃饭问题。因此,军中有后勤部门,专门解决士兵作战之外的衣食等问题。简单的说,这就是一个切面问题,也就是我们今天讨论的重点面向切面编程AOP(Aspect Oriented Programming )。

一.关于AOP的理解

​   面向切面编程是一直流行在学术领域的编程思想,近几年在应用领域流行起来。AOP是对OOP的一个有益的补充,它关注具有横切逻辑的代码。简而言之,横切关注点可以被描述为影响应用多处的功能。例如:事务管理、日志记录、安全等等,应用中的很多方法都会涉及到这些。

​ 在使用面向切面编程时,我们在一个地方定义通用功能,但是可以通过声明的方式定义这个功能要以何种方式在何处应用,而无需修改受影响的类。横切关注点可以被模块化为特殊的类,这些类被称为切面(aspect)。而我把它理解为像“抽屉''一样的插片,哪里需要插到哪里。如此,服务模块只包含核心功能,更加简洁,而次要关注点的代码被转移到切面中了(还可复用)。

​ 因此,AOP是一种思想,而并非Spring独有的功能。Spring只支持方法级别的连接点,因为Spring基于动态代理,通过在代理类中包裹切面,在运行期把切面织入到Spring管理的bean中。代理类封装了目标类,并拦截被通知方法的调用,再把调用转发给真正的目标bean。当代理拦截到方法调用时,在调用目标bean方法之前,会执行切面逻辑。我们以转账业务中的事务控制为例剖析。

二.转账--事务控制

需求:A、B两个账户之间进行转账,基于MVC进行编程。DAO层只负责CRUD,Service层负责业务逻辑处理(避免出现属于DAO层的依赖)。未控制事务时代码如下:

Dao层关键代码

private QueryRunner queryRunner = new QueryRunner(DruidUtil.getDataSource());
//1 查找账户信息
public Account findAccountByAccountName(String accountName) {
return queryRunner.query("select * from accounts where accountName = ?",
new BeanHandler<Account>(Account.class), accountName);
}
//2.更新账户信息
public void updateAccount(Account account) {
queryRunner.update("update accounts set balance=? where accountName=? ",
account.getBalance(),account.getAccountName());
}

Service层关键代码

private AccountDao accountDao = new AccountDaoImpl();
public void transfer(String sourceAccount, String targetAccount, Float money) {
//1.查询到相关账户并进行业务处理
Account sourAccout = accountDao.findAccountByAccountName(sourceAccount);
Account targAccount = accountDao.findAccountByAccountName(targetAccount);
sourAccout.setBalance(sourAccout.getBalance()-money);
targAccount.setBalance(targAccount.getBalance()+money);
//2.更新账户信息
accountDao.updateAccount(sourAccout);
int i = 1/0; // 若出现异常,则发生事务问题
accountDao.updateAccount(targAccount);
}

1.使用TransactionManager优化

第一步:编写事务管理器

Tips: 使用TreadLocal进行线程绑定,实现在业务处理中使用同一个连接(即在同一个事务下)

public class TransactionMannager {
private static ThreadLocal<Connection> local=new ThreadLocal<Connection>();
//1. 获取连接的方法
public static Connection getConnection() {
Connection connection = local.get();
if (connection == null) {
connection = DruidUtil.getConnection();
local.set(connection);
}
return connection;
}
//2. 给TreadLocal绑定连接,开启事务
public static void startTransaction() {
try {
Connection connection = getConnection();
connection.setAutoCommit(false);
} catch (SQLException e) {
throw new RuntimeException("开启事务失败!");
}
}
//3. 提交
public static void commit() {
try {
local.get().commit();
} catch (SQLException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
//4. 回滚
...
//5. 关闭连接,移除绑定(避免下次获取到已经关闭的连接)
public static void close() {
try {
local.get().close();
local.remove();
} catch (SQLException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
}

第二步:使用事务管理器优化

Dao层关键代码

private QueryRunner queryRunner = new QueryRunner(DruidUtil.getDataSource());
//1 查找账户信息
public Account findAccountByAccountName(String accountName) {
return queryRunner.query(TransactionMannager.getConnection(),
"select * from accounts where accountName = ?",
new BeanHandler<Account>(Account.class), accountName);
}
//2.更新账户信息
public void updateAccount(Account account) {
queryRunner.update(TransactionMannager.getConnection(),
"update accounts set balance=? where accountName=? ",
account.getBalance(),account.getAccountName());

Service层关键代码

public class AccountServiceImpl implements AccountService {
private AccountDao accountDao = new AccountDaoImpl();
public void transfer(String sourceAccount, String targetAccount, Float money) {
//1.查询到账户进行业务处理
try {
TransactionMannager.startTransaction();//开启事务
Account sourAccout = accountDao.findAccountByAccountName(sourceAccount);
Account targAccount = accountDao.findAccountByAccountName(targetAccount);
sourAccout.setBalance(sourAccout.getBalance()-money);
targAccount.setBalance(targAccount.getBalance()+money);
//2.更新账户
accountDao.updateAccount(sourAccout);
int i = 1/0;
accountDao.updateAccount(targAccount);
TransactionMannager.commit();//提交事务
} catch (Exception e) {
TransactionMannager.rollBack();//回滚事务
}finally {
TransactionMannager.close();//关闭连接
}
}

2.基于静态代理优化

第一步:编写静态代理类

public class AccountServiceImplProxy {
private AccountService accountService;
public AccountServiceImplProxy(AccountService accountService) {
this.accountService = accountService;
}
// 1.方法增强
public void transfer(String sourceAccountName, String targetAccountName,Float money){
try {
TransactionMannager.startTransaction();//开启事务
accountService.transfer(sourceAccountName,targetAccountName,money);
TransactionMannager.commit();//提交事务
} catch (Exception e) {
TransactionMannager.rollBack();//回滚事务
} finally {
TransactionMannager.close();//关闭连接
}
}
}

总结:

​   与使用TransactionManager进行事务管理基本一致,只不过事务控制的代码不写在Service层中,而写在其代理类中,代理类的唯一构造方法需要传入accountService对象。在代理类中对accountService的方法进行增强(添加事务控制)。

3.基于动态代理优化

第一步:编写动态代理

// 使用 Jdk的Proxy 动态代理
public void testTransfer1(){
//创建被代理对象
AccountService accountService = new AccountServiceImpl();
//创建代理
AccountService proxy =(AccountService) Proxy.newProxyInstance(AccountTest.class.getClassLoader(),
accountService.getClass().getInterfaces(),new MyInvocationHandler(accountService));
proxy.transfer("a","b",1f);
}
// Proxy 动态代理类的处理类
class MyInvocationHandler implements InvocationHandler{
private AccountService accountService; //构造方法需要传入被代理对象
public MyInvocationHandler(AccountService accountService){
this.accountService = accountService;
} public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
try {
TransactionMannager.startTransaction();
Object rtValue= method.invoke(accountService,args);
TransactionMannager.commit();
System.out.println("proxy动态代理执行了");
return rtValue;
}catch (Exception e){
TransactionMannager.rollBack();
throw new RuntimeException(e);
}finally {
TransactionMannager.close();
}
}
}
//-------------------------------------
// 使用Cg-lib 的动态代理
public void testTransfer2(){
AccountServiceImpl accountService = new AccountServiceImpl();
Enhancer proxy = new Enhancer();
proxy.setSuperclass(AccountServiceImpl.class);//指定父类的类型
proxy.setCallback(new MyInvocationHandler1(accountService));//增强策略
AccountServiceImpl pro = (AccountServiceImpl) proxy.create();
pro.transfer("a","b",2f);
}
// cglib 的动态代理处理类
class MyInvocationHandler1 implements net.sf.cglib.proxy.InvocationHandler{
private AccountServiceImpl accountService;//构造方法需要传入被代理对象
public MyInvocationHandler1(AccountServiceImpl accountService) {
this.accountService = accountService;
} public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
try {
TransactionMannager.startTransaction();
Object rtValue = method.invoke(accountService,args);
TransactionMannager.commit();
System.out.println("cglib动态代理执行了");
return rtValue;
}catch (Exception e){
TransactionMannager.rollBack();
throw new RuntimeException(e);
}finally {
TransactionMannager.close();
}
}
}

总结:

​   Proxy代理通过实现和被增强类同样的接口,如果目标没有实现任何的接口,Proxy将无法使用。Cglib是基于子类的动态代理,生成的代理类是被代理类的子类。在spring中,框架会根据目标类是否实现了接口来决定采用哪种动态代理的方式。

  • Proxy 编译时间短,运行效率低。

  • Cglib 编译时间长,运行效率高。

三.Spring AOP及使用配置

1.AOP相关术语

Joinpoint(连接点):

​ 指那些被拦截到的点,在spring中,这些点指的是方法,因为spring只支持方法类型的连接点。

Pointcut(切入点):

​ 指我们要对哪些 Joinpoint进行拦截的定义。

Advice(通知/增强):

​ 指拦截到 Joinpoint之后要做的事情就是通知。通知的类型有:前置通知,后置通知,异常通知

​ 最终通知,环绕通知。

Introduction(引介):

​ 引介是一种特殊的通知,在不修改类代码的前提下,Introduction可以在运行期为类动态地添加

​ 一些方法或Field。

Target(目标对象):

​ 代理的目标对象。

Weaving(织入):

​ 指把增强应用到目标对象来创建新的代理对象的过程。(spring采用动态代理织入,而AspectJ

​ 采用编译期织入和类装载期织入。

Proxy(代理):

​ 一个类被AOP织入增强后,就产生一个结果代理类。

Aspect(切面):

​ 是切入点和通知(引介)的结合。

2.准备必要代码

编写需要加入切面的类

public class UserServiceImpl implements UserService {
public void login() {
System.out.println("用户的登录方法执行了");
} public void findUser() {
System.out.println("用户的查找方法执行了");
}
}

编写advice通知类(公用的增强代码)

//class Logger
public void printLogger(){
System.out.println("logger中的printLogger方法执行了");
}
public void afterPrintLogger(){
System.out.println("logger中的afgerPrintLogger方法执行了");
}

3.基于xml的Spring AOP ★★★

第一步:导入jar包或Maven坐标

<dependency>
<groupId>org.springframework</groupId>
<artifactId>spring-context</artifactId>
<version>5.0.2.RELEASE</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.aspectj</groupId>
<artifactId>aspectjweaver</artifactId>
<version>1.8.13</version>
</dependency>

第二步:配置applicationContext.xml文件

<!-- 基于xml文件的aop -->
<!--
aop 的配置步骤:
第一步:把通知类的创建也交给 spring 来管理
第二步:使用 aop:config 标签开始 aop 的配置
第三步:使用 aop:aspect 标签开始配置切面,写在 aop:config 标签内部
id 属性:给切面提供一个唯一标识
ref 属性:用于引用通知 bean 的 id。
第四步:使用对应的标签在 aop:aspect 标签内部配置通知的类型
使用 aop:befored 标签配置前置通知,写在 aop:aspect 标签内部
method 属性:用于指定通知类中哪个方法是前置通知
pointcut 属性:用于指定切入点表达式。
切入点表达式写法:
关键字:execution(表达式) 表达式内容:全匹配标准写法:
访问修饰符 返回值 包名.包名.包名...类名.方法名(参数列表)
例如:
public void cn.dintalk.service.impl.AccountServiceImpl.saveAccount()
-->
<!-- 1.配置bean 及logger通知类 -->
<bean id="logger" class="cn.dintalk.Aop.Logger"/>
<bean id="userService" class="cn.dintalk.Aop.service.impl.UserServiceImpl"/> <!-- 2.配置Aop -->
<aop:config> <!-- 注意顺序,顺序不对会报错 -->
<!-- 2.1配置切入点 -->
<aop:pointcut id="userServiceM" expression="execution(* cn.dintalk.Aop.service.impl.UserServiceImpl.*(..))"/>
<!-- 2.2配置切面(增强类) -->
<aop:aspect id="loggerAdvice" ref="logger">
<aop:before method="printLogger" pointcut-ref="userServiceM"/>
<aop:after method="afterPrintLogger" pointcut-ref="userServiceM"/>
</aop:aspect>
</aop:config>

总结:

​ 如此,调用userService的方法,在目标方法执行前后会执行相应的通知。

切入点表达式说明:

  • ​ * 可表示任意返回值和任意包(单个包)或任意类及任意方法名

  • ​ .. 可表示当前包及其子包 或参数

通常情况下,我们都是对业务层的代码进行增强,所以切入点表达式都是切到业务层实现类:

execution(* cn.dintalk.service.impl.*.*(..))

通知的常用类型

  • aop:before

  • aop:after-returning 切入点方法正常执行后执行

  • aop:after-throwing 切入点方法异常后执行

  • aop:after

环绕通知

配置方式

<!-- 配置环绕通知 -->
...
<aop:around method="transactionAround" pointcut-ref="pt1"/>
</aop:aspect>
</aop:config>

当配置完环绕通知之后,没有业务层方法执行(切入点方法执行)。

/**
* spring 框架为我们提供了一个接口,该接口可以作为环绕通知的方法参数来使用
* ProceedingJoinPoint。当环绕通知执行时,spring 框架会为我们注入该接口的实现类。
* 它有一个方法 proceed(),就相当于 invoke,明确的业务层方法调用
*/
public void aroundPrintLog(ProceedingJoinPoint pjp) {
try {
System.out.println("前置 Logger 类中的 aroundPrintLog 方法开始记录日志了");
pjp.proceed();//明确的方法调用
System.out.println("后置 Logger 类中的 aroundPrintLog 方法开始记录日志了");
} catch (Throwable e) {
System.out.println("异常 Logger 类中的 aroundPrintLog 方法开始记录日志了");
}finally {
System.out.println("最终 Logger 类中的 aroundPrintLog 方法开始记录日志了");
}
}

4.基于注解的Spring AOP

第一步:配置applicationContext.xml文件

<!-- 基于注解的AOP:配置注解扫描包 -->
<context:component-scan base-package="cn.dintalk.Aop"/>
<!-- 1.开启AOP对注解的支持 -->
<aop:aspectj-autoproxy/>

第二步:添加注解

// userService实现类
@Service("userService")
public class UserServiceImpl implements UserService { //切面类
@Component("logger")
@Aspect // 声明为通知类
public class Logger {
@Before("execution(* cn.dintalk.Aop..*.*(..))")
public void printLogger(){
System.out.println("logger中的printLogger方法执行了");
}
// 使用抽取出来的切入点表达式
@AfterReturning("m1()")
public void afterPrintLogger(){
System.out.println("logger中的afgerPrintLogger方法执行了");
} @Pointcut("execution(* cn.dintalk.Aop..*.*(..))")
public void m1(){ } // 方法无意义,抽取切入点表达式而已

5.基于类的Spring AOP

@Configuration
@ComponentScan("cn.dintalk.Aop")
@EnableAspectJAutoProxy // 开启对注解的支持
public class SpringConfig {
} //基于类的注解 获取容器
userService = new AnnotationConfigApplicationContext(SpringConfig.class)
.getBean("userService",UserService.class);
userService.login();

X附录:Spring整合Junit

在程序测试阶段,我们总是需要将加载Spring的配置获取容器,即诸如以下代码:

ApplicationContext applicationContext1 = new
ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
UserServiceImpl userService =
applicationContext1.getBean("userService", UserServiceImpl.class);

我们可以借助spring提供的运行器来读取配置文件或注解来创建容器。使用如下:

第一步:导入spring整合Junit的坐标

<dependency>
<groupId>org.springframework</groupId>
<artifactId>spring-test</artifactId>
<version>5.0.2.RELEASE</version>
<scope>test</scope>
</dependency>

第二步:使用@RunWith注解替换原有运行器

第三步:使用@ContextConfiguration指定spring配置文件的位置

@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
@ContextConfiguration("classpath:applicationContext.xml")
public class UserAopTest {

第四步:使用@AutoWired注入数据

@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
@ContextConfiguration("classpath:applicationContext.xml")
public class UserAopTest {
@Autowired
private UserService userService;

Tips: 在测试方法上必须显示的添加@Test

使用@RunWith注解替换原有运行器,测试类中的测试方法即使不添加@Test注解也可以运行(有运行按钮)。但是会报如下错误:java.lang.Exception: No runnable methods。此时只要在测试方法上显示的添加@Test注解即可!

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