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Spring AOP 与代理的概念与使用

今天带来Spring AOP 与代理的概念与使用教程详解

一、AOP 的基本概念

1.1 什么是 AOP

Aspect Oriented Programming，面向切面编程。

就跟我们说 OOP 是面向对象一样，AOP 是面向切面的。切面是分散在应用中的一个标准代码或功能。切面通常与实际的业务逻辑不同（例如，事务管理）。每个切面专注于一个特定的环切功能。

这里的切面呢，可以理解为横切。比如在所有的 DAO 层方法上加上一个同样的切面，功能是记录日志；又或者在某个接口上应用一个切面，作用是检查权限。

AOP 是基于代理来实现的。而代理又分为静态代理和动态代理。两者的区别在于代理类于何时生成。

下面我们讲讲代理是怎么回事？

1.2 代理与 Spring AOP

代理分为静态代理和动态代理：

静态代理：代理类在编译阶段生成，程序运行前就存在。包括：AspectJ 静态代理、JDK 静态代理 动态代理：代理类在程序运行时创建。包括：JDK 动态代理、CGLib 动态代理

Spring AOP 原理：

JDK Proxy：interface based CGLib Proxy: class based

Spring AOP 中默认使用 JDK 动态代理，通过反射获取被代理的类，这个类必须实现一个接口。如果目标类没有实现接口，就会默认使用 CGLIB Proxy 来动态生成代理目标类，后者是被代理类的子类。

可以通过获取代理对象并打印的方式来查看其类型（JDK Proxy 下是 com.sun.prxy, CGlib 下是子类.

AspectJ: 用特定的编译器和语法，在编译时增强，实现了静态代理技术。

1.3 Spring AOP 与 AspectJ 的区别

AspectJ 是一套完整的 AOP 解决方案，而 Spring AOP 并不是 ―― 它只是在 Spring 框架下满足其使用要求的一个解决方法，比如 Spring AOP 仅支持对方法使用切面。

二、静态代理

2.1 AspectJ 静态代理

基于特殊的编译器和语法。这里不多介绍了。

2.2 JDK 静态代理

实际上是利用实现一个具体的代理类来调用业务类。代理类持有了一个业务类的引用。

更概况地说，JDK 静态代理体现的是一种设计模式。

缺点很明显，代码冗余，难以维护。

这里以?借书?和?还书?这两个行为来作为一个示例：

编写一个 BookService 接口：

public?interface?BookService?{

????boolean?borrow(String?id,?String?userName);

????boolean?reBack(String?id,?String?userName);
}

然后实现这个接口：

public?class?BookServiceImpl?implements?BookService?{

????@Override
????public?boolean?borrow(String?id,?String?userName)?{
????????System.out.println(userName?+?"?借书："?+?id);
????????return?true;
????}

????@Override
????public?boolean?reBack(String?id,?String?userName)?{
????????System.out.println(userName?+?"?还书："?+?id);
????????return?true;
????}
}

下面我们来编写? BookService ?的代理类：

public?class?BookProxy?implements?BookService?{

????private?BookServiceImpl?bookService;

????public?BookProxy(BookServiceImpl?bookService)?{
????????this.bookService?=?bookService;
????}

????@Override
????public?boolean?borrow(String?id,?String?userName)?{
????????boolean?res?=?false;
????????if?(check())?{
????????????res?=?bookService.borrow(id,?userName);
????????}
????????addLog();
????????return?res;
????}

????@Override
????public?boolean?reBack(String?id,?String?userName)?{
????????boolean?res?=?false;
????????if?(check())?{
????????????res?=?bookService.reBack(id,?userName);
????????}
????????addLog();
????????return?res;
????}

????//
????private?boolean?check()?{
????????System.out.println("检查权限");
????????return?true;
????}

????private?void?addLog()?{
????????System.out.println("操作完成");
????}
}

编写一个测试类：

public?class?MainTest?{

????public?static?void?main(String[]?args)?{
????????BookProxy?proxy?=?new?BookProxy(new?BookServiceImpl());
????????proxy.borrow("123",?"eknown");
????????proxy.reBack("234",?"java");
????}
}

这里我们可以看到，JDK 静态代理就是说在原来的实现类上套一层?代理。它好像是体现了代理模式，但实际上并没有带来太多的好处。代码相当冗余，也不利于维护。

真正体现代理模式好处的还是动态代理，下面我们来看看动态代理的原理。

三、动态代理

动态代理是程序运行时，由 JVM 根据反射等机制动态生成代理类的。

也就是说，程序运行前，我们仅仅定义了代理的规则，而不知道代理类具体长什么样，这不像上面的静态代理里，我们完整地定义了代理对象。

3.1 JDK 动态代理

JDK 动态代理是基于接口的。

我们可以通过实现? InvocationHandler ?接口来手动创建一个 JDK 代理类。

首先需要定义一个接口，让业务类和代理类都实现这个接口。

然后编写一个 InvocationHandler 接口的实现类：

public?class?BookProxy?implements?InvocationHandler?{

????//?被该代理类处理的业务类
????private?BookService?bookService;

????public?BookProxy(BookService?bookService)?{
????????this.bookService?=?bookService;
????}

????@Override
????public?Object?invoke(Object?proxy,?Method?method,?Object[]?args)?throws?Throwable?{
????????Object?res?=?null;
????????if?(check())?{
????????????//?调用实际的?method，参数是?接口?+?参数
????????????res?=?method.invoke(bookService,?args);
????????}
????????addLog();
????????return?res;
????}
????
????private?boolean?check()?{
????????System.out.println("检查权限");
????????return?true;
????}

????private?void?addLog()?{
????????System.out.println("操作完成");
????}
}

测试：

public?class?MainTest?{

????public?static?void?main(String[]?args)?{
????????//?创建被代理的实际业务类
????????BookServiceImpl?bookServiceImpl?=?new?BookServiceImpl();

????????ClassLoader?classLoader?=?bookServiceImpl.getClass().getClassLoader();
????????//?获取所有的接口方法
????????Class[]?interfaces?=?bookServiceImpl.getClass().getInterfaces();

????????//?构造?Handler
????????InvocationHandler?invocationHandler?=?new?BookProxy(bookServiceImpl);

????????//?创建代理
????????Object?obj?=?Proxy.newProxyInstance(classLoader,?interfaces,?invocationHandler);
????????BookService?bookService?=?(BookService)?obj;
????????bookService.borrow("abc",?"eknown");
????????bookService.reBack("c23",?"py");
????}
}

3.2 CGLIB 动态代理

CGLIB 代理的原理是：让代理类继承业务类（也就自动拥有了业务类的所有非 final 的 public 方法）

我们这里手动编写一个 CGLIB 的代理试试看。

首先我们有一个 BookServiceImpl 业务类，这个业务类可以实现接口，也可以就是单纯的一个业务类。

然后我们定义一个 BookCglibProxy 类：

public?class?BookCglibProxy?implements?MethodInterceptor?{

????@Override
????public?Object?intercept(Object?o,?Method?method,?Object[]?objects,?MethodProxy?methodProxy)?throws?Throwable?{
????????check();
????????//?调用实际的?method
????????Object?obj?=?methodProxy.invokeSuper(o,?objects);
????????addLog();
????????return?obj;
????}

????private?boolean?check()?{
????????System.out.println("检查权限");
????????return?true;
????}

????private?void?addLog()?{
????????System.out.println("操作完成");
????}
}

测试类：

public?class?CglibTest?{
????public?static?void?main(String[]?args)?{
????????BookServiceImpl?bookServiceImpl?=?new?BookServiceImpl();

????????BookCglibProxy?proxy?=?new?BookCglibProxy();

????????//?cjlib?中的增强器，用于创建动态代理（被代理类的子类）
????????Enhancer?enhancer?=?new?Enhancer();
????????//?设置要被代理的类
????????enhancer.setSuperclass(bookServiceImpl.getClass());
????????//?设置回调
????????enhancer.setCallback(proxy);

????????//?强转成父类
????????BookServiceImpl?proxyResult?=?(BookServiceImpl)?enhancer.create();
????????proxyResult.borrow("12333",?"ye");
????????proxyResult.reBack("123",?"fe");
????}
}

在第一节我们提到过 Spring AOP 是基于 JDK 动态代理和 CGLIB 动态代理的。下面我们来 Spring AOP 的一些基本案例。

四、Spring AOP 实例

AOP 中一些概念词汇，通过这些词汇，我们可以对 AOP 有更高一层的抽象。

Aspect - 切面，分散在应用中的一个标准代码或功能。切面通常与实际的业务逻辑不同（例如，事务管理）。每个切面专注于一个特定的环切功能。 Joinpoint - 连接点，是程序执行过程中的特定点，比如方法执行、构造器调用、字段赋值 Advice - 通知，切面在某个连接点采取的操作。Advice 有 5 种类型。 Pointcut - 切入点，一个匹配连接点的正则表达式。每当连接点匹配了一个切入点时，一个特定的通知就会被执行。 Weaving - 织入，指的是将切面和目标对象连接起来以创建代理对象的过程。

Spring AOP 有两种实现方式：基于 XML 或基于注解。更流行、更方便的是后者。（阿 sir，不会还有人用 XML 来做 Bean 的配置文件吧？）

4.1 基于 XML 的实例

首先定义一下接口和实现类（没有注解的！）。再编写一个代理类：

这里的代理类方法以 JoinPoint 为参数即可：

public?class?BookAspect?{

????public?void?checkUser(JoinPoint?point)?{
????????System.out.println("-----before-----");
????????Object[]?args?=?point.getArgs();
????????for?(Object?arg?:?args)?{
????????????System.out.println(arg);
????????}
????????System.out.println("检查用户权限...");
????}

????public?void?saveLog(JoinPoint?point)?{
????????System.out.println("-----after-----");
????????Object[]?args?=?point.getArgs();
????????for?(Object?arg?:?args)?{
????????????System.out.println(arg);
????????}
????????System.out.println("请求完毕，记录日志...");
????}
}

然后编写 Spring 的配置文件：

 


???? 
????
????

???? 
???????? 
???????? 
???????????? 
???????????? 
???????????? 
???????????? 
???????????? 
???????? 
????

运行测试：

public?class?AopXMLTest?{

????public?static?void?main(String[]?args)?{
????????ApplicationContext?context?=?new?ClassPathXmlApplicationContext("SpringAop.xml");

????????BookService?bookService?=?context.getBean("bookService",?BookService.class);
????????bookService.borrow("123",?"eknown");
????????bookService.reback("123",?"eknown");
????}
}

基于 XML 配置的 Spring 现在已经很少使用了。下面我们来看看如何基于注解使用 Spring AOP

4.2 基于注解的实例

这里以一个使用 SpringBoot 框架的 Web 项目作为简单的实例。

首先创建一个 SpringBoot 项目，写好 Controller、Service、DAO 层的基本类。（示例源码中没有使用 Mybatis 等持久层框架，而是用 Map 来模拟数据的存取）

下面我们针对 UserService 接口类，添加切面。

@Aspect
@Component
public?class?UserAspect?{

????@Before(value?=?"execution(*?com.example.springaopdemo.boot.UserService.*(..))")
????public?void?checkUser(JoinPoint?point)?{
????????System.out.println("-----before-----");
????????Object[]?args?=?point.getArgs();
????????for?(Object?arg?:?args)?{
????????????System.out.println(arg);
????????}
????????System.out.println("检查..."?+?point);
????}

????@After(value?=?"execution(*?com.example.springaopdemo.boot.UserService.*(..))")
????public?void?saveLog(JoinPoint?point)?{
????????System.out.println("-----after-----");
????????Object[]?args?=?point.getArgs();
????????for?(Object?arg?:?args)?{
????????????System.out.println(arg);
????????}

????????//?这里可以使用?point.getTarget()?获取到切面对应的?bean
????????//Object?target?=?point.getTarget();
????????//UserService?userService?=?(UserService)?target;
????????//List ?userList?=?userService.findAll();

????????System.out.println("请求完毕，记录日志..."?+?point);
????}

????@Around(value?=?"execution(*?com.example.springaopdemo.boot.UserService.save(..))")
????public?Object?saveAround(ProceedingJoinPoint?point)?{
????????System.out.println("around-before");
????????Object?obj?=?null;
????????try?{
????????????obj?=?point.proceed();
????????}?catch?(Throwable?throwable)?{
????????????throwable.printStackTrace();
????????}
????????System.out.println("around-after");
????????return?obj;
????}

}

示例中使用了 @Before/@After/@Aroud 三个注解，value 中使用切点表达式，分别匹配了 UserService 接口的所有方法和单个 save 方法。

我们还可以通过切点表达式匹配自定义的注解，比如实现一个 UserMonitor 注解，然后定义其切点方法：

public?@interface?UserMonitor?{

????String?value()?default?"";

????int?roleLimit()?default?0;

}

切点：

@Around("@annotation(com.example.springaopdemo.boot.UserMonitor)")
????public?Object?userRolePointCut(ProceedingJoinPoint?point)?{
????????System.out.println("检查用户权限...");
????
???????//?获取参数
????????Object[]?args?=?point.getArgs();
????????Class []?argTypes?=?new?Class[point.getArgs().length];
????????for?(int?i?=?0;?i? 



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