【大家好，我是爱干饭的猿，本文重点介绍AOP 的定义、Spring AOP与AOP的关系、AOP 组成、Spring AOP 实现 和 Spring AOP 实现原理（对象代理）
后续会继续分享MyBatis及其他重要知识点总结，如果喜欢这篇文章，点个赞👍，关注一下吧】
上一篇文章：《【SSM】Spring MVC 程序开发（重点：SpringMVC 工作流程）》
🤞目录🤞
🎯1.什么是 Spring AOP？
AOP（Aspect Oriented Programming）：面向切面编程，它是一种思想，它是对某一类事情的集中处理。
而 AOP 是一种思想，而 Spring AOP 是一个框架，提供了一种对 AOP 思想的实现，它们的关系和 IoC 与 DI 类似。
🎯2.为什要用 AOP？
想象一个场景，我们在做后台系统时，除了登录和注册等几个功能不需要做用户登录验证之外，其他几乎所有页面调用的前端控制器（ Controller）都需要先验证用户登录的状态。
我们之前的处理方式是每个 Controller 都要写一遍用户登录验证，然而当你的功能越来越多，那么你要 写的登录验证也越来越多，而这些方法又是相同的，这么多的方法就会代码修改和维护的成本。
这个时候，我们就可以考虑 AOP 来统一处理。
除了统一的用户登录判断之外，AOP 还可以实现：
- 统一日志记录
- 统一方法执行时间统计
- 统一的返回格式设置
- 统一的异常处理
- 事务的开启和提交等
也就是说使用 AOP 可以扩充多个对象的某个能力，所以 AOP 可以说是 OOP（Object Oriented Programming，面向对象编程）的补充和完善。
🎯3.Spring AOP 的使用与原理
3.1 AOP 组成
1 切面（Aspect）
切面（Aspect）由切点（Pointcut）和通知（Advice）组成，它既包含了横切逻辑的定义，也包括了连 接点的定义。
切面是包含了：通知、切点和切面的类，相当于 AOP 实现的某个功能的集合。
2 连接点（Join Point）
应用执行过程中能够插入切面的一个点，这个点可以是方法调用时，抛出异常时，甚至修改字段时。切面代码可以利用这些点插入到应用的正常流程之中，并添加新的行为。
连接点相当于需要被增强的某个 AOP 功能的所有方法。
3 切点（Pointcut）
Pointcut 是匹配 Join Point 的谓词。 Pointcut 的作用就是提供一组规则（使用 AspectJ pointcut expression language 来描述）来匹配 Join Point，给满足规则的 Join Point 添加 Advice。
切点相当于保存了众多连接点的一个集合（如果把切点看成一个表，而连接点就是表中一条一条的 数据）。
4 通知（Advice）
切面也是有目标的 ——它必须完成的工作。在 AOP 术语中，切面的工作被称之为通知。
通知：定义了切面是什么，何时使用，其描述了切面要完成的工作，还解决何时执行这个工作的问题。 Spring 切面类中，可以在方法上使用以下注解，会设置方法为通知方法，在满足条件后会通知本方法进行调用：
- 前置通知使用 @Before：通知方法会在目标方法调用之前执行。
- 后置通知使用 @After：通知方法会在目标方法返回或者抛出异常后调用。
- 返回之后通知使用 @AfterReturning：通知方法会在目标方法返回后调用。
- 抛异常后通知使用 @AfterThrowing：通知方法会在目标方法抛出异常后调用。
- 环绕通知使用 @Around：通知包裹了被通知的方法，在被通知的方法通知之前和调用之后执行自 定义的行为。（环绕可以实现前四个通知，较常用）
AOP 整个组成部分的概念如下图所示，以多个页面都要访问用户登录权限为例：
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3.2 Spring AOP 实现
Spring AOP 来实现一下 AOP 的功能，完成的目标是拦截所有 UserController 里面的方法，每次调用 UserController 中任意一个方法时，都执行相应的通知事件。
1 添加 AOP 框架支持
在 pom.xml 中添加如下配置：（starter 后增加 aop即可）
<dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-aop</artifactId> </dependency>
2 定义切面和切点
切点指的是具体要处理的某一类问题，比如用户登录权限验证就是一个具体的问题，记录所有方法的执行日志就是一个具体的问题，切点定义的是某一类问题。
Spring AOP 切点的定义如下，在切点中我们要定义拦截的规则，具体实现如下：
其中 pointcut 方法为空方法，它不需要有方法体，此方法名就是起到一个“标识”的作用，标识下面的通知方法具体指的是哪个切点（因为切点可能有很多个）。
方式一：通过 AspectJ方式定义
切点表达式说明：
@Component // 1. 首先，把类注册到 Spring 中 @Aspect // 2. 需要声明这个类是一个 切面类 public class MyAspect { // 3. 定义一个切点 通过 AspectJ @Pointcut("execution(* com.haomin.aop.aop.UserService.*(..))") public void pointcut(){ } }
AspectJ 支持三种通配符：
- * ：匹配任意字符，只匹配一个元素（包，类，或方法，方法参数）。
- * .. ：匹配任意字符，可以匹配多个元素 ，在表示类时，必须和 * 联合使用。
- + ：表示按照类型匹配指定类的所有类，必须跟在类名后面，如 com.cad.Car+ ,表示继承该类的所 有子类包括本身。
切点表达式由切点函数组成，其中 execution() 是最常用的切点函数，用来匹配方法，
语法为： execution(<修饰符><返回类型><包.类.方法(参数)><异常>)
修饰符和异常可以省略。
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方式二：自定义切点
1. 先定义一个注解
@Target(ElementType.METHOD) @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) public @interface SomePointcut { }
2. 然后将一个注解定义成 切点
@Component // 1. 首先，把类注册到 Spring 中 @Aspect // 2. 需要声明这个类是一个 切面类 public class MyAspect { // 3. 将一个注解定义成 切点 @Pointcut("@annotation(com.haomin.aop.aop.SomePointcut)") public void somePointcut() { } }
3. 使用时，哪个方法需要 AOP，就可以把这个注解修饰在方法上
@Service public class UserService { @SomePointcut //使用时，哪个方法需要 AOP，就可以把这个注解修饰在方法上 public void register(String username, String password) { System.out.printf("UserService.register(username = %s, password = %s)\n", username, password); } }
3. 定义相关通知
通知定义的是被拦截的方法具体要执行的业务，比如用户登录权限验证方法就是具体要执行的业务。 Spring AOP 中，可以在方法上使用以下注解，会设置方法为通知方法，在满足条件后会通知本方法进行。
/** * @author haomin * @date 2022/10/17 18:14 **/ @Component // 1. 首先，把类注册到 Spring 中 @Aspect // 2. 需要声明这个类是一个 切面类 public class MyAspect { // 3. 定义一个切点 // 3.1 通过 AspectJ 定义切点 @Pointcut("execution(* com.haomin.aop.aop.UserService.*(..))") public void OnePointcut(){ } // 3.2 将一个注解定义成切点 @Pointcut("@annotation(com.haomin.aop.aop.SomePointcut)") public void somePointcut() { } // 4. 定义一个切点通知 // 结束前通知 @Before("OnePointcut()") public void beforeMethodInvoked() { System.out.println("执行：MyAspect.beforeMethodInvoked()"); } // 结束后通知 @After("OnePointcut()") public void afterMethodInvoked() { System.out.println("执行：MyAspect.afterMethodInvoked()"); } // 返回值后通知 ：无异常的情况 @AfterReturning("OnePointcut()") public void afterReturning() { System.out.println("执行：MyAspect.afterReturning()"); } // 异常后通知 @AfterThrowing("OnePointcut()") public void afterThrowing() { System.out.println("执行：MyAspect.afterThrowing()"); } @Around("OnePointcut()") public Object doAround(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable { try { // 执行拦截方法 System.out.println("beforeMethodInvoked"); // 相当于前置通知 Object obj = joinPoint.proceed(); // 真正调用方法的位置 System.out.println("afterReturning"); // 相当于返回之后通知 return obj; } catch (Throwable throwable) { System.out.println("afterThrowing"); // 相当于抛异常后置通知 throw throwable; } finally { System.out.println("afterMethodInvoked"); // 相当于后置通知 } } }
3.3 Spring AOP 实现原理（对象代理）
Spring AOP 是构建在动态代理基础上，因此 Spring 对 AOP 的支持局限于方法级别的拦截。
Spring AOP 支持 JDK Proxy 和 CGLIB 方式实现动态代理。默认情况下，实现了接口的类，使用 AOP 会基于 JDK 生成代理类，没有实现接口的类，会基于 CGLIB 生成代理类。
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1. 织入（Weaving）：代理的生成时机
织入是把切面应用到目标对象并创建新的代理对象的过程，切面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里有多个点可以进行织入：
- 编译期：切面在目标类编译时被织入。这种方式需要特殊的编译器。AspectJ的织入编译器就是以 这种方式织入切面的。
- 类加载器：切面在目标类加载到JVM时被织入。这种方式需要特殊的类加载器（ClassLoader）,它 可以在目标类被引入应用之前增强该目标类的字节码。AspectJ5的加载时织入（load-time weaving. LTW）就支持以这种方式织入切面。
- 运行期：切面在应用运行的某一时刻被织入。一般情况下，在织入切面时，AOP容器会为目标对象 动态创建一个代理对象。SpringAOP就是以这种方式织入切面的。
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2. 动态代理
此种实现在设计模式上称为动态代理模式，在实现的技术手段上，都是在 class 代码运行期，动态的织入字节码。
我们学习 Spring 框架中的AOP，主要基于两种方式：JDK 及 CGLIB 的方式。这两种方式的代理目标都是被代理类中的方法，在运行期，动态的织入字节码生成代理类。
CGLIB是Java中的动态代理框架，主要作用就是根据目标类和方法，动态生成代理类。 Java中的动态代理框架，几乎都是依赖字节码框架（如 ASM，Javassist 等）实现的。 字节码框架是直接操作 class 字节码的框架。可以加载已有的class字节码文件信息，修改部分信 息，或动态生成一个 class。
JDK 动态代理实现
JDK 实现时，先通过实现 InvocationHandler 接口创建方法调用处理器，再通过 Proxy 来创建代理类。
import org.springframework.stereotype.Service; import java.lang.reflect.InvocationHandler; import java.lang.reflect.Method; import java.lang.reflect.Proxy; /** * @author haomin * @date 2022/10/17 18:57 **/ public class ServiceJDKInvocationHandler implements InvocationHandler { //目标对象即就是被代理对象 private Object target; public ServiceJDKInvocationHandler(Object target) { this.target = target; } //proxy代理对象 @Override public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable { //1.安全检查 System.out.println("安全检查"); // 2.记录日志 System.out.println("记录日志"); // 3.时间统计开始 System.out.println("记录开始时间"); // 通过反射调用被代理类的方法 Object retVal = method.invoke(target, args); // 4.时间统计结束 System.out.println("记录结束时间"); return retVal; } public static void main(String[] args) { UserInter target = new UserService(); // CGLIB 动态代理实现 //方法调用处理器 InvocationHandler handler = new ServiceJDKInvocationHandler(target); //创建一个代理类：通过被代理类、被代理实现的接口、方法调用处理器来创建 UserInter proxy = (UserInter) Proxy.newProxyInstance( target.getClass().getClassLoader(), new Class[]{UserInter.class}, handler); proxy.register("张三", "123"); } } // 接口 interface UserInter { void register(String username, String password); } // 接口实现类 @Service class UserService implements UserInter{ @Override public void register(String username, String password) { System.out.printf("UserService.register(username = %s, password = %s)\n", username, password); } }
CGLIB 动态代理实现
CGLIB 动态代理实现时通过继承被代理类。
/** * @author haomin * @date 2022/10/17 19:10 **/ import org.springframework.cglib.proxy.Enhancer; import org.springframework.cglib.proxy.MethodInterceptor; import org.springframework.cglib.proxy.MethodProxy; import org.springframework.stereotype.Service; import java.lang.reflect.Method; public class ServiceCGLIBInterceptor implements MethodInterceptor { //被代理对象 private Object target; public ServiceCGLIBInterceptor(Object target) { this.target = target; } @Override public Object intercept(Object o, Method method, Object[] args, MethodProxy methodProxy) throws Throwable { //1.安全检查 System.out.println("安全检查"); //2.记录日志 System.out.println("记录日志"); // 3.时间统计开始 System.out.println("记录开始时间"); // 通过cglib的代理方法调用 Object retVal = methodProxy.invoke(target, args); // 4.时间统计结束 System.out.println("记录结束时间"); return retVal; } public static void main(String[] args) { UserService2 target = new UserService2(); UserService2 proxy = (UserService2) Enhancer.create( target.getClass(), new ServiceCGLIBInterceptor(target) ); proxy.register("张三", "123"); } } // 一个类对象 @Service class UserService2{ public void register(String username, String password) { System.out.printf("UserService.register(username = %s, password = %s)\n", username, password); } }
JDK 和 CGLIB 的区别
1. JDK 实现，要求被代理类必须实现接口，之后是通过 InvocationHandler 及 Proxy，在运行时动态的在内存中生成了代理类对象，该代理对象是通过实现同样的接口实现（类似静态代理接口实现的 方式），只是该代理类是在运行期时，动态的织入统一的业务逻辑字节码来完成。
2. CGLIB 实现，被代理类可以不实现接口，是通过继承被代理类，在运行时动态的生成代理类对象。
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