【Spring】面向切面之AOP
前言
前面已经讲解了
bean
的装配技术,接着学习Spring
中另外一个核心概念:切面
。
面向切面
面向切面编程
切面能够帮助模块化
横切关注点
,横切关注点
可以被描述为影响应用的功能,如为业务添加安全和事务管理等。
AOP(Aspect Orient Programming)
- 通知,通知定义切面何时被使用,
Spring
切面可以应用5
种类型的通知。- 前置通知(Before),在目标方法被调用之前调用通知功能。
- 后置通知(After),在目标方法完成之后调用通知,并不关心方法的输出。
- 返回通知(AfterReturning),在目标方法成功执行之后调用通知。
- 异常通知(AfterThrowing),在目标方法抛出异常后调用通知。
- 环形通知(Around),通知包裹了被通知的方法,在被通知的方法调用之前和调用之后执行自定义的行为。
- 连接点,在应用执行过程中能够插入切面的一个点。
- 切点,匹配通知所要织入的一个或多个连接点。
- 切面,通知和切点的结合。
- 引入,允许向现有类添加新方法或属性。
- 织入,把切面应用到目标对象并创建新的代理对象的过程,切面可以在指定的连接点被织入到目标对象中,在目标对象的生命周期中有多个点可以进行织入。
- 编译期,在目标类编译时被织入,需要特殊的编译器支持。
- 类加载器,切面在目标类加载到
JVM
时被织入,需要特殊类加载器。 - 运行期,在应用运行的某个时刻被织入,
AOP
容器会为目标对象动态创建代理对象,这也是Spring AOP
的织入方式。
Spring AOP
Spring
对AOP
的支持在很多方面借鉴了AspectJ
项目,提供如下四种支持。
- 基于代理的经典
Spring AOP
。 - 纯
POJO
切面。 @AspectJ
注解的切面。- 注入式
AspectJ
切面(适用于Spring
各版本)。
Spring AOP
构建在动态代理基础上,只能局限于对方法拦截;Spring
在运行时通知对象(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,执行切面逻辑,再把调用转发给真正的目标bean
);Spring
只支持方法级别的连接点(基于动态代理决定)。
通过切点选择连接点
编写切点
首先先定义一个方法
package ch4
public interface Performance {
void perform();
}
然后使用切点表达式设置当
perform
方法执行时触发通知的调用execution(* ch4.Performance.perform(..)),*表示并不关心返回值,然后指定具体的方法名,方法中的..
表示切点要选择任意的perform
方法。还可使用&&、and、||、or
对切点进行限定。
切点中选择bean
切点表达式中可使用
bean
的ID
来标识bean
,如下切点表达式execution(* ch4.Performance.perform(..)) && bean(musicPerformance),表示限定beanID
为musicPerformance
时调用通知,其中musicPerformance
是Performance
的一个子类实现。
使用注解创建切面
定义切面
定义一个切面如下。
package ch4;
import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;
import org.aspectj.lang.annotation.*;
import org.springframework.stereotype.Component;
@Aspect
@Component
public class Audience {
@Before("execution(* ch4.Performance.perform(..))")
public void silenceCellPhones() {
System.out.println("Silencing cell phones");
}
@Before("execution(* ch4.Performance.perform(..))")
public void takeSeats() {
System.out.println("Taking seats");
}
@AfterReturning("execution(* ch4.Performance.perform(..))")
public void applause() {
System.out.println("CLAP CLAP CLAP CLAP");
}
@AfterThrowing("execution(* ch4.Performance.perform(..))")
public void demandRefund() {
System.out.println("Demanding a refund");
}
}
可以看到配合注解和切点表达式可以使得在执行
perform
方法之前、之后完成指定动作,当然,对于每个方法都使用了execution
切点表达式,可以进一步进行精简。
package ch4;
import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;
import org.aspectj.lang.annotation.*;
import org.springframework.stereotype.Component;
@Aspect
@Component
public class Audience {
@Pointcut("execution(* ch4.Performance.perform(..))")
public void performance() {
}
@Before("performance()")
public void silenceCellPhones() {
System.out.println("Silencing cell phones");
}
@Before("performance()")
public void takeSeats() {
System.out.println("Taking seats");
}
@AfterReturning("performance()")
public void applause() {
System.out.println("CLAP CLAP CLAP CLAP");
}
@AfterThrowing("performance()")
public void demandRefund() {
System.out.println("Demanding a refund");
}
}
可以看到使用
@Pointcut
定义切点,然后在其他方法中直接使用注解和切点方法即可,不需要再繁琐的使用execution
切点表达式。
启动代理功能
在定义了注解后,需要启动,否则无法识别,启动方法分为在
JavaConfig
中显式配置和XML
注解。
- JavaConfig显式配置
package ch4;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.ComponentScan;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.context.annotation.EnableAspectJAutoProxy;
@Configuration
@EnableAspectJAutoProxy
@ComponentScan
public class ConcertConfig {
@Bean
public Audience audience() {
return new Audience();
}
}
- XML配置
<?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-3.0.xsd
http://www.springframework.org/schema/aop
http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop-3.0.xsd
http://www.springframework.org/schema/context
http://www.springframework.org/schema/context/spring-context-3.1.xsd">
<aop:aspectj-autoproxy/>
<context:component-scan base-package="ch4"/>
</beans>
创建环绕通知
将被通知的目标方法完全包装起来,就像在一个通知方法中同时编写前置通知和后置通知。
package ch4;
import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;
import org.aspectj.lang.annotation.*;
import org.springframework.stereotype.Component;
@Aspect
@Component
public class Audience {
@Pointcut("execution(* ch4.Performance.perform(..)) && ! bean(musicPerformance)")
public void performance() {
}
@Around("performance()")
public void watchPerformance(ProceedingJoinPoint jp) {
try {
System.out.println("Silencing cell phones");
System.out.println("Taking seats");
jp.proceed();
System.out.println("CLAP CLAP CLAP CLAP");
} catch (Throwable e) {
System.out.println("Demanding a refund");
}
}
}
使用
Around
注解表示环绕通知,注意需要调用proceed()
方法来调用实际的通知方法。
处理通知中的参数
在
perform
方法中添加int number
参数表示有多少观众,使用如下切点表达式execution(\* ch4.Performance.perform(int)) && args(number)
,表示需要匹配perform(int)
型方法并且通知方法的参数名为number
。
MusicPerformance
如下
package ch4;
import org.springframework.stereotype.Service;
@Service
public class MusicPerformance implements Performance {
public void perform(int number) {
System.out.println("perform music, and the audience number is " + number);
}
}
Audience
如下
package ch4;
import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;
import org.aspectj.lang.annotation.*;
import org.springframework.stereotype.Component;
@Aspect
@Component
public class Audience {
@Pointcut("execution(* ch4.Performance.perform(int)) && args(number)")
public void performance(int number) {
}
@Before("performance(int)")
public void silenceCellPhones() {
System.out.println("Silencing cell phones");
}
@Before("performance(int)")
public void takeSeats() {
System.out.println("Taking seats");
}
@AfterReturning("performance(int)")
public void applause() {
System.out.println("CLAP CLAP CLAP CLAP");
}
@AfterThrowing("performance(int)")
public void demandRefund() {
System.out.println("Demanding a refund");
}
@Around("performance(int)")
public void watchPerformance(ProceedingJoinPoint jp) {
try {
System.out.println("Silencing cell phones");
System.out.println("Taking seats");
jp.proceed();
System.out.println("CLAP CLAP CLAP CLAP");
} catch (Throwable e) {
System.out.println("Demanding a refund");
}
}
}
- 测试
AOPTest
如下
package ch4;
import org.junit.Test;
import org.junit.runner.RunWith;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.test.context.ContextConfiguration;
import org.springframework.test.context.junit4.SpringJUnit4ClassRunner;
import static org.junit.Assert.assertNotNull;
@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
@ContextConfiguration(locations = "classpath*:spring-learning.xml")
public class AOPTest {
@Autowired
private Performance performance;
@Test
public void notNull() {
assertNotNull(performance);
performance.perform(100);
System.out.println("++++++++++++++++++");
performance.perform(999);
System.out.println("++++++++++++++++++");
}
}
运行结果:
Silencing cell phones
Taking seats
Taking seats
Silencing cell phones
perform music, and the audience number is 100
CLAP CLAP CLAP CLAP
CLAP CLAP CLAP CLAP
++++++++++++++++++
Silencing cell phones
Taking seats
Taking seats
Silencing cell phones
perform music, and the audience number is 999
CLAP CLAP CLAP CLAP
CLAP CLAP CLAP CLAP
++++++++++++++++++
在XML中声明切面
除了使用注解方式声明切面外,还可通过
XML
方式声明切面。
前置通知和后置通知
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
xmlns:p="http://www.springframework.org/schema/p"
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-3.0.xsd
http://www.springframework.org/schema/aop
http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop-3.0.xsd
http://www.springframework.org/schema/context
http://www.springframework.org/schema/context/spring-context-3.1.xsd">
<aop:aspectj-autoproxy/>
<context:component-scan base-package="ch4"/>
<aop:config>
<aop:aspect ref="audience">
<aop:before
pointcut="execution(* ch4.Performance.perform(..))"
method="silenceCellPhones" />
<aop:before
pointcut="execution(* ch4.Performance.perform(..))"
method="takeSeats" />
<aop:after-returning
pointcut="execution(* ch4.Performance.perform(..))"
method="applause" />
<aop:after-throwing
pointcut="execution(* ch4.Performance.perform(..))"
method="demandRefund" />
</aop:aspect>
</aop:config>
</beans>
将
Audience
注解删除后运行单元测试可得出正确结果;当然上述XML
也有点复杂,可进一步简化。
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
xmlns:p="http://www.springframework.org/schema/p"
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-3.0.xsd
http://www.springframework.org/schema/aop
http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop-3.0.xsd
http://www.springframework.org/schema/context
http://www.springframework.org/schema/context/spring-context-3.1.xsd">
<aop:aspectj-autoproxy/>
<context:component-scan base-package="ch4"/>
<aop:config>
<aop:aspect ref="audience">
<aop:pointcut
id="performance"
expression="execution(* ch4.Performance.perform(..))" />
<aop:before
pointcut-ref="performance"
method="silenceCellPhones" />
<aop:before
pointcut-ref="performance"
method="takeSeats" />
<aop:after-returning
pointcut-ref="performance"
method="applause" />
<aop:after-throwing
pointcut-ref="performance"
method="demandRefund" />
</aop:aspect>
</aop:config>
</beans>
声明环绕通知
XML如下
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
xmlns:p="http://www.springframework.org/schema/p"
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-3.0.xsd
http://www.springframework.org/schema/aop
http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop-3.0.xsd
http://www.springframework.org/schema/context
http://www.springframework.org/schema/context/spring-context-3.1.xsd">
<aop:aspectj-autoproxy/>
<context:component-scan base-package="ch4"/>
<aop:config>
<aop:aspect ref="audience">
<aop:pointcut
id="performance"
expression="execution(* ch4.Performance.perform(..))"/>
<aop:around
pointcut-ref="performance"
method="watchPerformance" />
</aop:aspect>
</aop:config>
</beans>
运行单元测试,可得正确结果。
为通知传递参数
XML文件如下
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
xmlns:p="http://www.springframework.org/schema/p"
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-3.0.xsd
http://www.springframework.org/schema/aop
http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop-3.0.xsd
http://www.springframework.org/schema/context
http://www.springframework.org/schema/context/spring-context-3.1.xsd">
<aop:aspectj-autoproxy/>
<context:component-scan base-package="ch4"/>
<aop:config>
<aop:aspect ref="audience">
<aop:pointcut
id="performance"
expression="execution(* ch4.Performance.perform(int)) and args(int)" />
<aop:before
pointcut-ref="performance"
method="silenceCellPhones" />
<aop:before
pointcut-ref="performance"
method="takeSeats" />
<aop:after-returning
pointcut-ref="performance"
method="applause" />
<aop:after-throwing
pointcut-ref="performance"
method="demandRefund" />
</aop:aspect>
</aop:config>
</beans>
运行单元测试,可得正确结果。
总结
AOP
是Spring
的核心概念,通过AOP
,我们可以把切面插入到方法执行的周围,通过本篇博文可以大致了解AOP
的使用方法。源码已经上传至github,欢迎fork and star
。
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