AOP ( Aspect Orient Programming )

AOP

AOP : Aspect Oriented Programming ( 面向切面编程 ) ，OOP 是面向对象编程，AOP 是在 OOP 基础之上的一种更高级的设计思想. 利用AOP可以对业务逻辑的各个部分进行隔离，将公共部分的逻辑抽离出来，动态织入到目标类和目标方法中，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.

AOP 与 OOP 区别

OOP 注重业务逻辑单元的划分.

AOP 注重业务处理过程中的某个步骤或阶段.

AOP 用于处理系统中分布于各个模块的横切关注点，比如日志记录，性能统计，安全控制，权限管理，事务处理，异常处理，资源池管理等.

spring AOP 概念

通知 ( Advice ) : 定义切面在特定的连接点执行的动作. 通知有多种类型，包括前置通知、后置通知、返回通知、异常通知和环绕通知.

连接点 ( Join Point ) : 是程序执行过程中能够应用通知的 所有点.

切点 ( Poincut ) : 定义横切关注点应该被织入的位置. 切点通常使用表达式来匹配一个或多个连接点.

切面 ( Aspect ) : 封装横切关注点的模块. 一个切面可以包含 多个通知 和 一个切点.

织入 ( Weaving ) ：即如何将增强添加到目标对象的连接点上，有动态 ( 运行期生成代理 )、静态 ( 编译期、类加载时期 ) 两种方式.

引介 ( Introduction ) ：引介是一种特殊的增强，它为类添加一些属性和方法. 这样，即使一个业务类原本没有实现某个接口，通过AOP的引介功能，我们可以动态地为该业务类添加接口的实现逻辑，让业务类成为这个接口的实现类.

目标对象 ( Target Object ) ：被通知对象，即实际被代理的对象.

代理 ( Proxy ) ：创建的对象，包含了目标对象的所有方法，并在特定的连接点执行通知逻辑.

spring AOP 通过使用 动态代理技术，在目标对象方法执行时将切面的逻辑织入到目标对象的方法中.这样，我们可以在不修改原始业务代码的情况下，实现横切关注点的统一处理.

spring AOP 通知类型

前置 通知 ( @Before ) ：在目标方法执行之前执行.

后置 通知 ( @After ) ：在目标方法执行之后执行，不管目标方法是否抛出异常.

返回 通知 ( @AfterReturning ) ：在目标方法正常返回时执行.

异常 通知 ( @AfterThrowing ) ：在目标方法抛出异常时执行.

环绕 通知 ( @Around ) ：在目标方法执行前后都可以执行，它可以完全控制目标方法的执行.

spring AOP 应用

AOP 应用场景

日志记录 ( Logging )

  • 场景：日志记录是应用程序中常见的横切关注点. 你可以使用 AOP 来自动记录方法的入参、出参以及方法的执行时间，以便进行调试和监控.
  • 实现：通过在切面中定义前置通知 ( Before Advice ) 来记录方法的入参，返回通知 ( After Returning Advice ) 来记录方法的出参，以及环绕通知 ( Around Advice ) 来记录方法的执行时间. 这使得日志记录逻辑与业务逻辑分离，提高了代码的可维护性.

性能监控 ( Performance Monitoring )

  • 场景：监控应用程序的性能是关键的，特别是在生产环境中. AOP可以用于捕获方法的执行时间和资源消耗，并将这些信息用于性能分析和优化.
  • 实现：通过环绕通知 ( Around Advice ) 来包装方法的执行，记录开始和结束时间，并计算执行时间. 这可以帮助你识别性能瓶颈并采取必要的措施.

安全性 ( Security )

  • 场景：安全性是应用程序的一个重要方面. AOP可以用于执行身份验证和授权检查，确保只有授权的用户能够访问某些资源或执行某些操作.
  • 实现：通过前置通知 ( Before Advice ) 来执行身份验证和授权检查，以确保用户有权执行特定操作. 如果检查失败，可以抛出异常或采取其他必要的措施来保护应用程序的安全性.

事务管理 ( Transaction Management )

  • 场景：在数据库操作中，事务管理是至关重要的. AOP可以用于自动管理事务的开启、提交和回滚，以确保数据的一致性和完整性.
  • 实现：通过环绕通知 ( Around Advice ) 来包装事务性方法，开始事务、提交或回滚事务，以确保在方法执行期间的数据操作是原子性的.

异常处理 ( Exception Handling )

  • 场景：处理异常情况是应用程序开发中的常见任务. AOP可以用于捕获和处理方法中的异常，以提供更好的用户体验和错误报告.
  • 实现：通过异常通知 ( After Throwing Advice ) 来捕获方法中抛出的异常，并根据需要执行处理逻辑，例如记录异常信息、发送警报或提供友好的错误消息.

缓存 ( Caching )

  • 场景：应用程序的性能可以通过缓存提高. AOP 可以用于自动缓存方法的结果，以减少对底层资源的访问.
  • 实现：通过环绕通知 ( Around Advice ) 来检查缓存中是否存在方法的结果，如果存在则返回缓存的值，否则执行方法并将结果存入缓存. 这些是 Spring Boot AOP 的一些常见应用场景，但并不局限于此. AOP 的强大之处在于它可以用于处理各种横切关注点，从而提高代码的模块化性和可维护性，同时降低重复代码的数量. 这些应用场景有助于改善应用程序的质量、性能和安全性.

引入依赖

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<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-aop</artifactId>
    <version>2.1.6.RELEASE</version>
</dependency>

创建切面类 ( Aspect Class )

在类上使用 @Component 注解 ( 交给 IoC 容器管理 )

在类上使用 @Aspect 注解 使之成为切面类

切点表达式 ( Pointcut Expression )

切点表达式是 AOP 中的一个关键概念，它允许你精确地选择要拦截的方法，以便将特定的横切关注点应用于特定的代码路径.

表达式主体 ：表达式主体定义了要匹配的方法或类的特征

  • 方法访问修饰符 ：如 public 、protected 、private ....

  • 返回类型 ：方法的返回类型，例如 void、String ....

  • 包名和类名 ：方法所属的包和类.

  • 方法名：方法的名称 ，可以使用通配符来匹配多个方法.

  • 方法参数列表 ：方法的参数类型和数量.

切点关键字 ：切点关键字用于指定要匹配的连接点的类型.

  • execution ：匹配方法执行的连接点.

  • within ：匹配特定包或类内部的所有连接点.

  • this ：匹配指定类型的代理对象.

  • target ：匹配指定类型的目标对象.

  • args ：匹配方法参数类型匹配给定参数类型的连接点.

列如:

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@Pointcut("execution(* com.service.*.*(..))")

JoinPoint 和 ProceedingJoinPoint 使用详解

JoinPoint

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//返回目标对象，即被代理的对象
Object getTarget();

//返回切入点的参数
Object[] getArgs();

//返回切入点的Signature
Signature getSignature();

//返回切入的类型，比如method-call，field-get等等
String getKind();

ProceedingJoinPoint

Proceedingjoinpoint 继承了 JoinPoint. 是在 JoinPoint 的基础上暴露出 proceed 这个方法. proceed 很重要，这个是 aop 代理链执行的方法.

创建目标类 ( Target Class )

在类上添加 @Component 注解 ( 交给 IoC 容器管理 )

主配置类 ( Application Class )

在类上添加 @EnableAspectJAutoProxy.