Spring AOP入门指南：轻松掌握面向切面编程的基础知识

朴灿烈づ我的快乐病毒、 2024-04-17 09:57 57阅读 0赞

#### 面向切面编程 ####

*   *  1，AOP简介
     *   *  1.1 什么是AOP?
         *  1.2 AOP作用
         *  1.3 AOP核心概念
     *  2，AOP入门案例
     *   *  2.1 需求分析
         *  2.2 思路分析
         *  2.3 环境准备
         *  2.4 AOP实现步骤
         *   *  步骤1:添加依赖
             *  步骤2:定义接口与实现类
             *  步骤3:定义通知类和通知
             *  步骤4:定义切入点
             *  步骤5:制作切面
             *  步骤6:将通知类配给容器并标识其为切面类
             *  步骤7:开启注解格式AOP功能
             *  步骤8:运行程序
         *  知识点1：@EnableAspectJAutoProxy
         *  知识点2：@Aspect
         *  知识点3：@Pointcut
         *  知识点4：@Before
     *  3，AOP工作流程
     *   *  3.1 AOP工作流程
         *   *  流程1:Spring容器启动
             *  流程2:读取所有切面配置中的切入点
             *  流程3:初始化bean，
             *  流程4:获取bean执行方法
             *  验证容器中是否为代理对象
             *   *  验证思路
                 *  步骤1:修改App类,获取类的类型
                 *  步骤2:修改MyAdvice类，不增强
                 *  步骤3:运行程序
                 *  步骤4:修改MyAdvice类，增强
                 *  步骤5:运行程序
         *  3.2 AOP核心概念

### 1，AOP简介 ###

#### 1.1 什么是AOP? ####

*  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)面向对象编程

我们都知道OOP是一种编程思想，那么AOP也是一种编程思想，编程思想主要的内容就是指导程序员该如何编写程序，所以它们两个是不同的`编程范式`。

#### 1.2 AOP作用 ####

*  作用:在不惊动原始设计的基础上为其进行功能增强，前面咱们有技术就可以实现这样的功能即代理模式。

前面咱们有技术就可以实现这样的功能即`代理模式`。

#### 1.3 AOP核心概念 ####

为了能更好的理解AOP的相关概念，先准备了一个环境，整个环境的内容我们暂时可以不用关注，最主要的类为:`BookDaoImpl`

@Repository
    public class BookDaoImpl implements BookDao {
        
        public void save() {
        
            //记录程序当前执行执行（开始时间）
            Long startTime = System.currentTimeMillis();
            //业务执行万次
            for (int i = 0;i<10000;i++) {
        
                System.out.println("book dao save ...");
            }
            //记录程序当前执行时间（结束时间）
            Long endTime = System.currentTimeMillis();
            //计算时间差
            Long totalTime = endTime-startTime;
            //输出信息
            System.out.println("执行万次消耗时间：" + totalTime + "ms");
        }
        public void update(){
        
            System.out.println("book dao update ...");
        }
        public void delete(){
        
            System.out.println("book dao delete ...");
        }
        public void select(){
        
            System.out.println("book dao select ...");
        }
    }

代码的内容相信大家都能够读懂，对于`save`方法中有计算万次执行消耗的时间。

当在App类中从容器中获取bookDao对象后，分别执行其`save`,`delete`,`update`和`select`方法后会有如下的打印结果:  
![在这里插入图片描述][336ed58bb1d74e9f8a7e41730a2a522e.png]

这个时候，我们就应该有些疑问?

*  对于计算万次执行消耗的时间只有save方法有，为什么delete和update方法也会有呢?
 *  delete和update方法有，那什么select方法为什么又没有呢?

这个案例中其实就使用了Spring的AOP，在不惊动(改动)原有设计(代码)的前提下，想给谁添加功能就给谁添加。这个也就是Spring的理念：

*  无入侵式/无侵入式

说了这么多，Spring到底是如何实现的呢?  
![在这里插入图片描述][dc8faf4589a54ae3a1559c2464b29930.png]

(1)Spring的AOP是对一个类的方法在不进行任何修改的前提下实现增强。对于上面的案例中BookServiceImpl中有`save`,`update`,`delete`和`select`方法,这些方法我们给起了一个名字叫连接点。

(2)在BookServiceImpl的四个方法中，`update`和`delete`只有打印没有计算万次执行消耗时间，但是在运行的时候已经有该功能，那也就是说`update`和`delete`方法都已经被增强，所以对于需要增强的方法我们给起了一个名字叫切入点。

(3)执行BookServiceImpl的update和delete方法的时候都被添加了一个计算万次执行消耗时间的功能，将这个功能抽取到一个方法中，换句话说就是存放共性功能的方法，我们给起了个名字叫通知。

(4)通知是要增强的内容，会有多个，切入点是需要被增强的方法，也会有多个，那哪个切入点需要添加哪个通知，就需要提前将它们之间的关系描述清楚，那么对于通知和切入点之间的关系描述，我们给起了个名字叫切面。

(5)通知是一个方法，方法不能独立存在需要被写在一个类中，这个类我们也给起了个名字叫通知类。

至此AOP中的核心概念就已经介绍完了，总结下:

*  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，一个切入点可以描述一个具体方法，也可也匹配多个方法
        
         *  一个具体的方法:如com.itheima.dao包下的BookDao接口中的无形参无返回值的save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
     *  连接点范围要比切入点范围大，是切入点的方法也一定是连接点，但是是连接点的方法就不一定要被增强，所以可能不是切入点。
 *  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。

### 2，AOP入门案例 ###

#### 2.1 需求分析 ####

案例设定：测算接口执行效率，但是这个案例稍微复杂了点，我们对其进行简化。

简化设定：在方法执行前输出当前系统时间。

总结需求为:使用SpringAOP的注解方式完成在方法执行的前打印出当前系统时间。

#### 2.2 思路分析 ####

需求明确后，具体该如何实现，都有哪些步骤，我们先来分析下:

> 1.导入坐标(pom.xml)
> 
> 2.制作连接点(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)

#### 2.3 环境准备 ####

*  创建一个Maven项目
 *  pom.xml添加Spring依赖
    
        <dependencies>
            <dependency>
                <groupId>org.springframework</groupId>
                <artifactId>spring-context</artifactId>
                <version>5.2.10.RELEASE</version>
            </dependency>
        </dependencies>
 *  添加BookDao和BookDaoImpl类
    
        public interface BookDao {
              
            public void save();
            public void update();
        }
        
        @Repository
        public class BookDaoImpl implements BookDao {
              
        
            public void save() {
              
                System.out.println(System.currentTimeMillis());
                System.out.println("book dao save ...");
            }
        
            public void update(){
              
                System.out.println("book dao update ...");
            }
        }
 *  创建Spring的配置类
    
        @Configuration
        @ComponentScan("com.itheima")
        public class SpringConfig {
              
        }
 *  编写App运行类
    
        public class App {
              
            public static void main(String[] args) {
              
                ApplicationContext ctx = new AnnotationConfigApplicationContext(SpringConfig.class);
                BookDao bookDao = ctx.getBean(BookDao.class);
                bookDao.save();
            }
        }

最终创建好的项目结构如下:  
![在这里插入图片描述][c274d7b803bd4a4ea0f39e356ce76bc7.png]

**说明:**

*  目前打印save方法的时候，因为方法中有打印系统时间，所以运行的时候是可以看到系统时间
 *  对于update方法来说，就没有该功能
 *  我们要使用SpringAOP的方式在不改变update方法的前提下让其具有打印系统时间的功能。

#### 2.4 AOP实现步骤 ####

##### 步骤1:添加依赖 #####

pom.xml

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

![在这里插入图片描述][9780748b97734455b3f43132170b3b79.png]

*  因为`spring-context`中已经导入了`spring-aop`,所以不需要再单独导入`spring-aop`
 *  导入AspectJ的jar包,AspectJ是AOP思想的一个具体实现，Spring有自己的AOP实现，但是相比于AspectJ来说比较麻烦，所以我们直接采用Spring整合ApsectJ的方式进行AOP开发。

##### 步骤2:定义接口与实现类 #####

环境准备的时候，BookDaoImpl已经准备好，不需要做任何修改

##### 步骤3:定义通知类和通知 #####

通知就是将共性功能抽取出来后形成的方法，共性功能指的就是当前系统时间的打印。

public class MyAdvice {
        
        public void method(){
        
            System.out.println(System.currentTimeMillis());
        }
    }

类名和方法名没有要求，可以任意。

##### 步骤4:定义切入点 #####

BookDaoImpl中有两个方法，分别是save和update，我们要增强的是update方法，该如何定义呢?

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

**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。

##### 步骤5:制作切面 #####

切面是用来描述通知和切入点之间的关系，如何进行关系的绑定?

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

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

![在这里插入图片描述][7fecb3fb88434c49966f0686ffaedcda.png]

**说明:**@Before翻译过来是之前，也就是说通知会在切入点方法执行之前执行，除此之前还有其他四种类型，后面会讲。

##### 步骤6:将通知类配给容器并标识其为切面类 #####

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

##### 步骤7:开启注解格式AOP功能 #####

@Configuration
    @ComponentScan("com.itheima")
    @EnableAspectJAutoProxy
    public class SpringConfig {
        
    }

##### 步骤8:运行程序 #####

public class App {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            ApplicationContext ctx = new AnnotationConfigApplicationContext(SpringConfig.class);
            BookDao bookDao = ctx.getBean(BookDao.class);
            bookDao.update();
        }
    }

看到在执行update方法之前打印了系统时间戳，说明对原始方法进行了增强，AOP编程成功。  
![在这里插入图片描述][ac9736c56fdb4ab9a4c8ac0f25241750.png]

#### 知识点1：@EnableAspectJAutoProxy ####

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>名称</th> 
   <th>@EnableAspectJAutoProxy</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>类型</td> 
   <td>配置类注解</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>位置</td> 
   <td>配置类定义上方</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>作用</td> 
   <td>开启注解格式AOP功能</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

#### 知识点2：@Aspect ####

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>名称</th> 
   <th>@Aspect</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>类型</td> 
   <td>类注解</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>位置</td> 
   <td>切面类定义上方</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>作用</td> 
   <td>设置当前类为AOP切面类</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

#### 知识点3：@Pointcut ####

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>名称</th> 
   <th>@Pointcut</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>类型</td> 
   <td>方法注解</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>位置</td> 
   <td>切入点方法定义上方</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>作用</td> 
   <td>设置切入点方法</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>属性</td> 
   <td>value（默认）：切入点表达式</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

#### 知识点4：@Before ####

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>名称</th> 
   <th>@Before</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>类型</td> 
   <td>方法注解</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>位置</td> 
   <td>通知方法定义上方</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>作用</td> 
   <td>设置当前通知方法与切入点之间的绑定关系，当前通知方法在原始切入点方法前运行</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

### 3，AOP工作流程 ###

#### 3.1 AOP工作流程 ####

由于AOP是基于Spring容器管理的bean做的增强，所以整个工作过程需要从Spring加载bean说起:

##### 流程1:Spring容器启动 #####

*  容器启动就需要去加载bean,哪些类需要被加载呢?
 *  需要被增强的类，如:BookServiceImpl
 *  通知类，如:MyAdvice
 *  注意此时bean对象还没有创建成功

##### 流程2:读取所有切面配置中的切入点 #####

![在这里插入图片描述][e03e5d23bb744cefa220e007d72b5481.png]

*  上面这个例子中有两个切入点的配置，但是第一个`ptx()`并没有被使用，所以不会被读取。

##### 流程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

*  注意第1步在容器启动的时候，bean对象还没有被创建成功。
 *  要被实例化bean对象的类中的方法和切入点进行匹配  
    ![在这里插入图片描述][c56e74919916435d811db5d303fdba97.png]
    
     *  匹配失败，创建原始对象,如`UserDao`
        
         *  匹配失败说明不需要增强，直接调用原始对象的方法即可。
     *  匹配成功，创建原始对象（目标对象）的代理对象,如:`BookDao`
        
         *  匹配成功说明需要对其进行增强
         *  对哪个类做增强，这个类对应的对象就叫做目标对象
         *  因为要对目标对象进行功能增强，而采用的技术是动态代理，所以会为其创建一个代理对象
         *  最终运行的是代理对象的方法，在该方法中会对原始方法进行功能增强

##### 流程4:获取bean执行方法 #####

*  获取的bean是原始对象时，调用方法并执行，完成操作
 *  获取的bean是代理对象时，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

##### 验证容器中是否为代理对象 #####

为了验证IOC容器中创建的对象和我们刚才所说的结论是否一致，首先先把结论理出来:

*  如果目标对象中的方法会被增强，那么容器中将存入的是目标对象的代理对象
 *  如果目标对象中的方法不被增强，那么容器中将存入的是目标对象本身。

###### 验证思路 ######

> 1.要执行的方法，不被定义的切入点包含，即不要增强，打印当前类的getClass()方法
> 
> 2.要执行的方法，被定义的切入点包含，即要增强，打印出当前类的getClass()方法
> 
> 3.观察两次打印的结果

###### 步骤1:修改App类,获取类的类型 ######

###### 步骤2:修改MyAdvice类，不增强 ######

因为定义的切入点中，被修改成`update1`,所以BookDao中的update方法在执行的时候，就不会被增强，

所以容器中的对象应该是目标对象本身。

@Component
    @Aspect
    public class MyAdvice {
        
        @Pointcut("execution(void com.itheima.dao.BookDao.update1())")
        private void pt(){
        }
        
        @Before("pt()")
        public void method(){
        
            System.out.println(System.currentTimeMillis());
        }
    }

###### 步骤3:运行程序 ######

![在这里插入图片描述][bf41b9cc68a6499683a9e7eb99a8f8ec.png]

###### 步骤4:修改MyAdvice类，增强 ######

因为定义的切入点中，被修改成`update`,所以BookDao中的update方法在执行的时候，就会被增强，

所以容器中的对象应该是目标对象的代理对象

###### 步骤5:运行程序 ######

![在这里插入图片描述][9a3d760a02414ee691856ae0c257ee87.png]

至此对于刚才的结论，我们就得到了验证，这块大家需要注意的是:

不能直接打印对象，从上面两次结果中可以看出，直接打印对象走的是对象的toString方法，不管是不是代理对象打印的结果都是一样的，原因是内部对toString方法进行了重写。

#### 3.2 AOP核心概念 ####

在上面介绍AOP的工作流程中，我们提到了两个核心概念，分别是:

*  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

上面这两个概念比较抽象，简单来说，

目标对象就是要增强的类\[如:BookServiceImpl类\]对应的对象，也叫原始对象，不能说它不能运行，只能说它在运行的过程中对于要增强的内容是缺失的。

SpringAOP是在不改变原有设计(代码)的前提下对其进行增强的，它的底层采用的是代理模式实现的，所以要对原始对象进行增强，就需要对原始对象创建代理对象，在代理对象中的方法把通知\[如:MyAdvice中的method方法\]内容加进去，就实现了增强,这就是我们所说的代理(Proxy)。

**后记  
????美好的一天，到此结束，下次继续努力！欲知后续，请看下回分解，写作不易，感谢大家的支持！！ ???**

[336ed58bb1d74e9f8a7e41730a2a522e.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/15/3da2b539b4884d90bc061445adfae858.png
[dc8faf4589a54ae3a1559c2464b29930.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/15/0c4102d4d01e401198676308df0fc08c.png
[c274d7b803bd4a4ea0f39e356ce76bc7.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/15/275aec26a78648309a3dfd4cab648ecd.png
[9780748b97734455b3f43132170b3b79.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/15/ca233cb0b01e445fb8bcec2f07e83d93.png
[7fecb3fb88434c49966f0686ffaedcda.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/15/919066fb5950435abf627d9419fd8cd7.png
[ac9736c56fdb4ab9a4c8ac0f25241750.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/15/e0b681bafdbf4373b274fba54e7075ae.png
[e03e5d23bb744cefa220e007d72b5481.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/15/c9b0d74ebdde439e96a0a51ea63ad27e.png
[c56e74919916435d811db5d303fdba97.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/15/a9de999f627c46c5a53ab4384ead85ad.png
[bf41b9cc68a6499683a9e7eb99a8f8ec.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/15/b252ec6fdbf841cd910167098dbd0c19.png
[9a3d760a02414ee691856ae0c257ee87.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/15/ed2cb82c0e9a4067a3d5f4042bce968a.png