Spring——面向切面编程(AOP)详解
声明:本博客仅仅是一个初学者的学习记录、心得总结,其中肯定有许多错误,不具有参考价值,欢迎大佬指正,谢谢!想和我交流、一起学习、一起进步的朋友可以加我微信Liu__66666666
这是简单学习一遍之后的记录,后期还会修改。
一、问题引入
在日常写项目的时候,肯定少不了要打印日志。例如,要向数据库中insert一个用户,我想在插入前输出一下相关信息,怎么实现呢?最基本的做法是:在insert方法中写日志输出语句。这样写完全能实现功能,但是会不会显得很冗余?耦合度是不是很高?编程的准则是“高内聚,低耦合”,低耦合的意思就是类与类之间的依赖关系尽量少、关联程度尽量小。
而如果在上述情景中使用面向切面编程(AOP),就可以不在insert方法中写日志输出语句却能实现日志输出功能。当然,AOP不止如此。
二、概念引入
1.AOP
在软件业,AOP为Aspect Oriented Programming的缩写,意为:面向切面编程,通过预编译方 式和运行期动态代理实现程序功能的统一维护的一种技术。AOP是OOP的延续,是软件开发中的一个 热点,也是Spring框架中的一个重要内容,是函数式编程的一种衍生范型。利用AOP可以对业务逻辑 的各个部分进行隔离,从而使得业务逻辑各部分之间的耦合度降低,提高程序的可重用性,同时提高 了开发的效率。
2.几个基本概念
- 切入点:所有要操作的方法定义,要求业务层方法风格统一
- 分离点:将不可分割的组件单独提取出去定义为单独的操作功能
- 横切关注点:将所有与开发无关的程序组成类单独提取后组织运行
- 织入:将所有切入点、关注点的代码组成在一张完整的程序结构中
3.通知(Advice)
AOP是通过通知来实现功能的,有如下五种:
前置通知(BeforeAdvice)
后置通知(AfterAdvice)
后置返回通知(AfterReturningAdvice)
后置异常通知(AfterThrowingAdvice)
环绕通知(AroundAdvice)
三、Pointcut与Execution表达式
pointcut使用execution表达式表示要被切入的方法(即定义切入点)。
execution表达式,功能类似于正则表达式,都是用来匹配筛选,只不过正则表达式用来筛选字符串,而execution表达式用来筛选要被切入的方法。
execution表达式的格式为:
execution(<注解>? <修饰符>? <返回值类型> <方法名模式>(<参数模式>) <异常>?)) <and args()>?)
例:execution(@Deprecated public Void aop.MyAspect.hello(int,String) throws Exception))')
package aop;
public class AspectDemo {
@Deprecated
public void hello(int i,String s) throws Exception{
}
}
其实不难发现,这个表达式和我们声明的方法的各个部分一一对应
注解:(可省略)例如上面代码中的
@Deprecated
,就是筛选带有该注解的方法修饰符(可省略)
- public
- protected
- private
当然一般用通配符 *
返回值类型
写各种返回值,一般用通配符 *
方法名模式
包名部分:在上例中,AspectDemo是位于aop包中的,所以可以通过包名.包名.类名的格式来定位到某个类,例如aop.AspectDemo 中aop. 就是包名部分;
当然也可以用通配符
- *:匹配任何数量字符,例如service.*.UserService 表示的是service的直接子包
- ..:匹配任何数量字符的重复,如在类型模式中匹配任何数量子包,例如service..代表着匹配service及其包含的所有包;而在方法参数模式中匹配任何数量参数。
- +:匹配指定类型的子类型;仅能作为后缀放在类型模式后边,例如java.lang.Number+ 表示的是lang包下Numer的子类
类名部分:在上例中aop.AspectDemo中aop.是包名部分,AspectDemo就是类名部分,可以用通配符来表示,*用的比较多
参数模式
- 写法1:直接按照方法的参数列表写具体类型,上例的方法中参数列表(int i,String s),就可以直接在表达式中写(int,String)
- 写法2:使用通配符:
- “()”表示方法没有任何参数;
- “(..)”表示匹配接受任意个参数的方法
- “(..,java.lang.String)”表示匹配接受java.lang.String类型的参数结束,且其前边可以接受有任意个参数的方法
- “(java.lang.String,..)” 表示匹配接受java.lang.String类型的参数开始,且其后边可以接受任意个参数的方法
- “(*,java.lang.String)” 表示匹配接受java.lang.String类型的参数结束,且其前边接受有一个任意类型参数的方法;
异常模式(可省略)
throws Exception1,Exception2.。。。
传入参数(可省略)
and args(arg-name),一般用于AfterAdvice和Around通知
四、前期准备
- 创建项目,导入相关jar包,参考Spring——IOC,此外还需导入aop和aspectj的jar包
- 创建applicationContext.xml文件
<?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/aop
http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop.xsd
http://www.springframework.org/schema/beans
http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
http://www.springframework.org/schema/context
http://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd">
<aop:aspectj-autoproxy/>
</beans>
注意:新增了
xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop"
http://www.springframework.org/schema/aop
http://www.springframework.org/schema/beans/spring-aop.xsd
<aop:aspectj-autoproxy/>
不加这个可能会报错,可坑了
- 创建UserService这个类,内部有insert方法用来注册用户
public class UserService {
public void insert(){
System.out.println("UserService正在注册用户……");
}
}
- 创建MyAspect类
public class MyAspect {}
五、基于XML配置的AOP
1.BeforeAdvice
(1)在MyAspect类中创建方法beforeAdvice
public void beforeAdvice(){
System.out.println("【AOP】Before Advice正在执行……");
}
(2)在applicationContext.xml中配置
关于pointcut和execution表达式见下文
<!--首先要引入myAspect这个bean,备用-->
<bean id="myAspect" class="aop.MyAspect"/>
<bean id="userService" class="aop.UserService"/>
<aop:config>
<!--配置切面,一个aop:aspect标签对应一个Aspect类-->
<aop:aspect id="beforeAdvice" ref="myAspect">
<!--配置通知 method对应MyAspect类中定义的方法,pointcut是切入点表达式用于筛选需要被 切入的方法-->
<aop:before method="beforeAdvice" pointcut="execution(* aop..*.*(..)))"/>
</aop:aspect>
</aop:config>
(3)编写测试类
public class UserServiceTest {
public static void main(String[] args) {
ApplicationContext context=
new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
UserService userService = context.getBean("userService", UserService.class);
userService.insert();
}
}
(4)输出结果
【AOP】Before Advice正在执行……
UserService正在注册用户……
可以发现,BeforeAdvice就已经实现了
2.AfterAdvice(相当于异常里面的finally语句)
(1)UserService类同上
(2)在MyAspect中创建方法afterAdvice
public void afterAdvice(){
System.out.println("【AOP】after Advice…… 不管怎样我都会执行");
}
(3)修改applicationContext.xml
<aop:config>
<aop:aspect id="beforeAdvice" ref="myAspect">
<aop:after method="afterAdvice"
pointcut="execution(* aop.*.insert(..)))" />
</aop:aspect>
</aop:config>
(4)编写测试类(同上)
(5)输出结果
UserService正在注册用户……
【AOP】after Advice…… 不管怎样我都会执行
3.AfterReturningAdvice
(1)修改UserService的insert方法,使其有返回值
public class UserService {
public int insert(){
System.out.println("UserService正在注册用户……");
return 1;
}
}
(2)在MyAspect中新增afterReturningAdvice方法
public void afterReturningAdvice(int result) {
System.out.println("【AOP】after advice……返回值为"+result);
}
(3)在applicationContext.xml中配置
<aop:config>
<aop:aspect id="beforeAdvice" ref="myAspect">
<aop:after-returning method="afterReturningAdvice"
pointcut="execution(* aop.*.insert(..)))" returning="result"/>
</aop:aspect>
</aop:config>
注意:这里这个returning="result"与MyAspect类中对应方法的参数名必须保持一致,本例中都为result
(4)编写测试类(代码同1.)
(5)输出结果
UserService正在注册用户……
【AOP】after advice……返回值为1
4.AfterThrowingAdvice
(1)修改UserService使其抛异常
public int insert() throws Exception {
try {
System.out.println("UserService开始注册用户……");
int i=1/0;
}catch (Exception e){
throw new Exception("insert方法遇到异常……");
}
return 1;
}
(2)在MyAspect中新增方法 afterThrowingAdvice
//这里传入的这个Exception就是捕获到的异常对象
public void afterThrowingAdvice(Exception e){
System.out.println("【AOP】得到异常信息:"+e.getMessage());
}
(3)修改applicationContext.xml
<aop:config>
<aop:aspect id="beforeAdvice" ref="myAspect">
<aop:after-throwing method="afterThrowingAdvice"
pointcut="execution(* aop.*.insert(..)))" throwing="e"/>
</aop:aspect>
</aop:config>
注意:这里的throwing="e”就是跑出的异常对象的名字,要与MyAspect中afterThrowingAdvice方法中传入的参数Exception e的名字保持一致。
(4)编写测试类
public static void main(String[] args) throws Exception {
ApplicationContext context=
new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
UserService userService = context.getBean("userService", UserService.class);
userService.insert();
}
(5)输出结果
UserService开始注册用户……
【AOP】得到异常信息insert方法遇到异常……
Exception in thread "main" java.lang.Exception: insert方法遇到异常……
at aop.UserService.insert(UserService.java:12)
at aop.UserService$$FastClassBySpringCGLIB$$7e3b8e5e.invoke(<generated>)
...
5.AroundAdvice
(1)修改UserService中的insert方法
public int insert(int arg) throws Exception {
try {
int i = 1 / 0;
} catch (Exception e) {
throw new Exception("insert方法遇到异常……");
}
return 1;
}
(2)在MyAspect中添加方法AroundAdvice
//这里这个ProceedingJointPoint可以理解为切入点对象,可以通过它获取切入点(被切入的方法)的参数、返回值、抛出的异常,并且可以通过pjp.proceed(args);为该切入点设置参数
public int aroundAdvice(ProceedingJoinPoint pjp) throws Throwable {
Object[] args = pjp.getArgs();
System.out.println("【AOP】before Advice,获取到insert方法传入的参数为:"+args[0]);
Object result;
try {
result=pjp.proceed(args);//这里是我们手动执行切入点,并传入参数
System.out.println("【AOP】after Returning Advice,返回值为:"+result);
}catch (Exception e){
//这里捕获的就是切入点运行时抛出的异常
System.out.println("【AOP】after Throwing Advice,错误信息为:"+e.getMessage());
}
System.out.println("【AOP】after advice……不管异常不异常我都执行");
//这个就跟着这样写吧。。如果不写返回值的话会报 null return value does not match...
return 1;
}
(3)修改applicationContext.xml文件
<aop:config>
<aop:aspect id="beforeAdvice" ref="myAspect">
<aop:around method="aroundAdvice"
pointcut="execution(* aop.*.insert(..)))" />
</aop:aspect>
</aop:config>
(4)编写测试类
public static void main(String[] args) throws Exception {
ApplicationContext context=
new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
UserService userService = context.getBean("userService", UserService.class);
userService.insert(2);
}
(5)输出结果
【AOP】before Advice,获取到insert方法传入的参数为:2
【AOP】after Throwing Advice,错误信息为:insert方法遇到异常……
【AOP】after advice……不管异常不异常我都执行
六、基于注解配置的AOP
先把项目状态恢复到 “四、前期准备”的状态,然后在applicationContext.xml中添加下面的语句开启注解和包扫描。
<context:annotation-config/>
<context:component-scan base-package="aop"/>
注意,这个base-package可以配置多个包,以半角(英文)逗号隔开,例如“aop,mvc,dao,service”,当然,为了省事,可以直接配一个顶级包,他会自动遍历扫描所有的子包及子包的子包等等。
然后为MyAspect类和UserService类加上注解
@Component
@Aspect
public class MyAspect {}
@Service
public class UserService {}
1.BeforeAdvice
(1)在MyAspect类中创建beforeAdvice方法,并写好注解
@Before(value = "execution(* aop..*.*(..)))")
public void beforeAdvice(){
System.out.println("【AOP】Before Advice正在执行……");
}
不需要配任何bean,是不是很爽
(2)编写测试类
public static void main(String[] args) {
ApplicationContext context=
new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
UserService userService = context.getBean("userService", UserService.class);
userService.insert();
}
(3)输出结果
【AOP】Before Advice正在执行……
UserService正在注册用户……
2.AfterService(我就不写测试了)
(1)在MyAspect类中创建afterAdvice方法,并写好注解
@After(value = "execution(* aop..*.*(..)))")
public void afterAdvice(){
System.out.println("【AOP】after Advice正在执行……");
}
3.AfterReturningAdvice
(1)修改UserService中的insert方法
public int insert(){
System.out.println("UserService正在注册用户……");
return 1;
}
(2)在MyAspect类中创建afterReturningAdvice方法,并写好注解
@AfterReturning(value = "execution(* aop..*.*(..))&& args(result))")
public void afterReturningAdvice(int result){
System.out.println("【AOP】after Returning Advice正在执行……返回值为:"+result);
}
(3)不写测试了
4.AfterThrowingAdvice
(1)修改UserService中的insert方法
public int insert() throws Exception {
try {
int i=1/0;
}catch (Exception e){
throw new Exception("【UserService】的insert遇到了错误……");
}
return 1;
}
(2)在MyAspect类中创建afterThrowingAdvice方法,并写好注解
@AfterThrowing(value = "execution(* aop..*.*(..)))",throwing = "e")
public void afterThrowingAdvice(Exception e){
System.out.println("【AOP】after Throwing Advice正在执行……错误信息为:"+e.getMessage());
}
(3)不测试了。。
5.AroundAdvice
(1)把MyAspect中之前写的方法注释掉,不然会影响观察结果
(2)修改insert方法
public int insert(int arg) throws Exception {
try {
int i=1/0;
}catch (Exception e){
throw new Exception("【UserService】的insert遇到了错误……");
}
return 1;
}
(3)在MyAspect类中创建aroundAdvice方法,并写好注解
@Around(value = "execution(* aop..*.*(..)))")
public int aroundAdvice(ProceedingJoinPoint pjp) throws Throwable {
Object[] args = pjp.getArgs();
System.out.println("【AOP】before Advice,获取到insert方法传入的参数为:"+args[0]);
Object result;
try {
result=pjp.proceed(args);
System.out.println("【AOP】after Returning Advice,返回值为:"+result);
}catch (Exception e){
System.out.println("【AOP】after Throwing Advice,错误信息为:"+e.getMessage());
}
System.out.println("【AOP】after advice……不管异常不异常我都执行");
return 1;
}
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