Spring之AOP

1.Spring AOP（面向切面编程）是什么？

面向切面编程（AOP）和面向对象编程（OOP）类似，也是一种编程模式。Spring AOP 是基于 AOP 编程模式的一个框架，它的使用有效减少了系统间的重复代码，达到了模块间的松耦合目的。

AOP 的全称是“Aspect Oriented Programming”，即面向切面编程，它将业务逻辑的各个部分进行隔离，使开发人员在编写业务逻辑时可以专心于核心业务，从而提高了开发效率。

AOP 采取横向抽取机制，取代了传统纵向继承体系的重复性代码，其应用主要体现在事务处理、日志管理、权限控制、异常处理等方面。

目前最流行的 AOP 框架有两个，分别为 Spring AOP 和 AspectJ。

Spring AOP 使用纯 Java 实现，不需要专门的编译过程和类加载器，在运行期间通过代理方式向目标类植入增强的代码。

AspectJ 是一个基于 Java 语言的 AOP 框架，从 Spring 2.0 开始，Spring AOP 引入了对 AspectJ 的支持。AspectJ 扩展了 Java 语言，提供了一个专门的编译器，在编译时提供横向代码的植入。

为了更好地理解 AOP，就需要对 AOP 的相关术语有一些了解，这些专业术语主要包含 Joinpoint、Pointcut、Advice、Target、Weaving、Proxy 和 Aspect，它们的含义如下表所示。

2.Spring AOP的基本概念和原理

Spring AOP（Aspect-Oriented Programming）是Spring框架中的一个重要特性，用于实现面向切面编程。它通过在不修改原有代码的情况下，将横切关注点（Cross-cutting Concerns）从业务逻辑中分离出来，实现了模块化的开发和更好的代码重用。

AOP的概念和作用

AOP是一种编程范式，旨在解决横切关注点的代码重复问题。

AOP通过将横切关注点从主业务逻辑中分离出来，实现了更好的代码模块化和可维护性。

AOP可以在不改变原有代码的情况下，通过织入（Weaving）切面（Aspect）来实现对横切关注点的处理。

Spring AOP的基本原理和实现方式

Spring AOP基于动态代理（Dynamic Proxy）实现。

Spring AOP提供了两种代理方式：JDK动态代理和CGLIB代理。

JDK动态代理适用于基于接口的代理，而CGLIB代理适用于类级别的代理。

Spring AOP通过代理对象将切面织入到目标对象的方法调用中，实现对横切关注点的处理。

AOP中的主要概念

切面（Aspect）：横切关注点的模块化单元，它包含了通知和切点。

连接点（Join Point）：在程序执行过程中能够被切面织入的特定点。

切点（Pointcut）：用于定义连接点的表达式，指定了哪些连接点将被切面织入。

通知（Advice）：切面在连接点上执行的动作，包括前置通知、后置通知、异常通知、环绕通知和引入通知。

织入（Weaving）：将切面应用到目标对象中的过程，可以在编译时、类加载时或运行时进行。

总结：Spring AOP通过代理和织入的方式，实现了对横切关注点的处理。它的基本原理是通过动态代理来生成代理对象，并将切面织入到目标对象的方法调用中。在AOP中，切面、连接点、切点、通知和织入是重要的概念，它们共同构成了Spring AOP的基本框架。

3.Spring AOP的实现方式

Spring AOP的实现方式主要有三种：

基于动态代理的方式：利用Java反射机制，在运行时动态生成代理对象，对被代理对象的方法进行增强。Spring默认采用JDK动态代理实现AOP。

基于CGLIB的方式：利用CGLIB库，在运行时动态生成被代理对象的子类，对需要增强的方法进行重写。CGLIB方式比JDK动态代理方式更加强大，可代理不实现任何接口的普通Java类。

基于AspectJ的方式：AspectJ是一个独立的AOP框架，Spring可以通过整合AspectJ实现AOP。AspectJ提供了更加灵活、强大的AOP功能，支持更多的切面表达式和增强方式。

在实际开发中，一般采用JDK动态代理方式实现AOP。当需要增强的对象没有实现接口时，才会考虑CGLIB方式。而使用AspectJ方式则较少见，一般用于需要特定的AOP功能的场景。

4.Spring AOP的注意事项

AOP只是一种编程思想，需要和具体的框架结合使用。

Spring AOP只支持方法级别的切面，不支持构造函数级别的切面。

了解切点表达式的语法和用法，以便编写出正确的切点表达式。

在进行AOP配置时，需要注意切面的优先级和顺序，以确保切面的正确顺序。

在使用AOP时，需要注意性能问题。过多的切面会增加方法调用的开销，影响应用程序的性能。

在进行AOP配置时，需要考虑到目标对象的生命周期，以避免出现因切面的生命周期问题导致的应用程序异常。

AOP可以用来解耦代码，但是过度的切面会将应用程序的控制权交给AOP框架，影响应用程序的可读性和可维护性。          

5.Spring AOP的扩展

Spring AOP的扩展有：

1. 自定义切点：可以创建自定义切点，让切面在更细粒度地地方切入。

2. 异常通知：可以在方法抛出异常时执行通知，让代码更健壮。

3. 环绕通知：可以在方法调用前后执行通知，可以对方法的参数和返回值进行修改。

4. 注解驱动：可以使用注解来定义切面和通知，让代码更简洁和易于维护。

5. AspectJ集成：可以使用AspectJ的注解和表达式来定义切面和通知，更加灵活和强大。

6. 注入切面：可以将切面作为Spring的Bean注入到容器中，让切面更加可重用和可定制。

6.Spring AOP的应用场景

Spring AOP的应用场景包括但不限于以下几个方面：

日志记录：可以使用AOP拦截方法，记录方法的执行时间、参数、返回值等信息，实现日志的自动记录。

安全控制：可以使用AOP拦截访问操作，实现对用户访问权限的控制，例如检查用户是否有权限访问某些资源。

性能监控：可以使用AOP拦截方法，监控方法的执行时间、调用次数等信息，实现对系统性能的监控和优化。

缓存管理：可以使用AOP拦截方法，实现缓存管理，例如缓存对象的读取、写入、删除等操作。

事务管理：可以使用AOP拦截方法，实现事务管理，例如对数据库操作进行事务控制。

异常处理：可以使用AOP拦截方法，实现异常处理，例如捕获异常并记录日志或者发送通知。

总之，AOP可以在很多领域进行应用，可以简化程序的编写和维护，提高程序的可重用性和可扩展性。

7.Spring AOP的优缺点

Spring AOP是Spring框架提供的一种面向切面编程的实现方式，它有以下优点和缺点：

优点：

1. 降低了代码的重复性：通过将横切关注点（如日志记录、事务管理等）从业务逻辑中分离出来，可以减少代码的重复性，提高代码的可维护性和可读性。

2. 提高了代码的模块化和可重用性：将横切关注点封装成切面，可以将其应用到多个目标对象中，提高了代码的模块化和可重用性。

3. 简化了业务逻辑的编写：通过使用切面，可以将与业务逻辑无关的代码（如事务管理、异常处理等）从业务逻辑中抽离出来，使业务逻辑更加清晰和简洁。

4. 提供了更好的代码结构和可扩展性：通过使用切面，可以将不同关注点的代码分离，使代码结构更加清晰，并且可以灵活地添加、修改或删除切面，以满足不同的需求。

缺点：

1. 仅支持方法级别的切面：Spring AOP只能对方法进行切面织入，对于其他级别的切面（如字段访问、对象创建等），需要使用其他的AOP框架。

2. 无法拦截私有方法和静态方法：由于Spring AOP基于动态代理实现，无法拦截私有方法和静态方法。

3. 对性能有一定的影响：由于Spring AOP使用动态代理来生成代理对象，并在方法调用时进行切面织入，会增加一定的性能开销。

4. 需要依赖Spring框架：使用Spring AOP需要依赖Spring框架，对于不使用Spring框架的项目来说，引入Spring框架可能会增加项目的复杂性。

总结：Spring AOP具有降低代码重复性、提高代码模块化和可重用性、简化业务逻辑编写和提供更好的代码结构和可扩展性等优点。然而，它也存在仅支持方法级别的切面、无法拦截私有方法和静态方法、对性能有一定的影响和需要依赖Spring框架等缺点。在使用Spring AOP时，需要根据具体的需求和场景来权衡其优缺点。

8.Spring AOP与其他技术的比较

Spring AOP与其他常见的技术进行比较如下：

1. Java原生的动态代理：

  - Spring AOP基于动态代理实现，可以在目标对象的方法调用前后织入切面逻辑。而Java原生的动态代理只能代理接口，无法代理类，且只能在方法调用前后进行拦截，无法实现更复杂的切面逻辑。

2. AspectJ：

  - AspectJ是一个功能更强大的AOP框架，与Spring AOP相比，AspectJ支持更多的切面织入方式，如字段访问、对象创建等，且支持更丰富的切点表达式。但AspectJ需要在编译时进行织入，需要修改源代码或使用特定的编译器。

3. JPA（Java Persistence API）：

  - JPA是Java持久化API的一种标准规范，它提供了一种面向对象的持久化解决方案。与Spring AOP不同，JPA主要关注数据持久化层面的切面，如事务管理、缓存管理等，而不是应用层面的切面。

4. Spring Transaction Management：

  - Spring的事务管理模块提供了一种声明式的事务管理方式，可以通过配置来管理事务。与Spring AOP相比，Spring的事务管理更加专注于事务相关的切面，如事务的开始、提交、回滚等，而不涉及其他横切关注点。

总结：Spring AOP相对于其他技术来说，更加专注于应用层面的切面编程，提供了一种简单、灵活的切面实现方式。与Java原生的动态代理相比，Spring AOP在功能上更加丰富，可以代理类而不仅仅是接口。与AspectJ相比，Spring AOP的配置更加简单，且不需要修改源代码或使用特定的编译器。与JPA和Spring的事务管理相比，Spring AOP关注的切面范围更广，可以应用于更多的横切关注点。在选择使用哪种技术时，需要根据具体的需求和场景来进行权衡和选择。

9.AOP通知

Spring AOP（面向切面编程）是一种编程范式，它允许我们在应用程序运行时动态地添加行为或切面。其中，前置通知、后置通知、环绕通知、异常通知和过滤通知是 Spring AOP 中的常见类型。

前置通知

前置通知（Before advice）：在目标方法执行前，执行的通知。可以用来在方法执行前进行一些准备或检查操作。

spring-context.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       default-autowire="byType"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">
<!--目标对象-->
    <bean class="com.aop.biz.impl.BookBizImpl" name="bookBiz"></bean>
<!--通知-->
    <bean class="com.aop.biz.advice.MyMethodBeforeAdvice" id="methodBeforeAdvice"></bean>
<!--代理-->
    <bean class="org.springframework.aop.framework.ProxyFactoryBean" id="bookProxy">
<!--        配置目标对象-->
        <property name="target" ref="bookBiz"></property>
<!--        配置代理的接口-->
        <property name="proxyInterfaces">
            <list>
                <value>com.aop.biz.IBookBiz</value>
            </list>
        </property>
<!--配置通知-->
        <property name="interceptorNames">
            <list>
                <value>methodBeforeAdvice</value>
            </list>
        </property>
    </bean>
</beans>

package com.aop.biz.advice;
import org.springframework.aop.MethodBeforeAdvice;
import java.lang.reflect.Method;
import java.util.Arrays;
/**
 * 买书、评论前加系统日志
 * @author Administrator
 *
 */
public class MyMethodBeforeAdvice implements MethodBeforeAdvice {
    @Override
    public void before(Method arg0, Object[] arg1, Object arg2) throws Throwable {
//        在这里，可以获取到目标类的全路径及方法及方法参数，然后就可以将他们写到日志表里去
        String target = arg2.getClass().getName();
        String methodName = arg0.getName();
        String args = Arrays.toString(arg1);
        System.out.println("【前置通知：系统日志】："+target+"."+methodName+"("+args+")被调用了");
    }
}

后置通知

后置通知（After advice）：在目标方法执行后，执行的通知。可以用来在方法执行后进行一些清理操作，例如释放资源或记录执行结果。

package com.aop.biz.advice;
import org.springframework.aop.AfterReturningAdvice;
import java.lang.reflect.Method;
import java.util.Arrays;
/**
 * 买书返利
 * @author Administrator
 *
 */
public class MyAfterReturningAdvice implements AfterReturningAdvice {
    @Override
    public void afterReturning(Object arg0, Method arg1, Object[] arg2, Object arg3) throws Throwable {
        String target = arg3.getClass().getName();
        String methodName = arg1.getName();
        String args = Arrays.toString(arg2);
        System.out.println("【后置通知：买书返利】："+target+"."+methodName+"("+args+")被调用了，"+"该方法被调用后的返回值为："+arg0);
    }
}

环绕通知

环绕通知（Around advice）：在目标方法执行前和执行后，执行的通知。可以用来在目标方法执行前后做一些预处理和后处理操作。

package com.zking.aop.advice;
import java.util.Arrays;
import org.aopalliance.intercept.MethodInterceptor;
import org.aopalliance.intercept.MethodInvocation;
/**
 * 环绕通知
 *     包含了前置和后置通知
 * 
 * @author Administrator
 *
 */
public class MyMethodInterceptor implements MethodInterceptor {
    @Override
    public Object invoke(MethodInvocation arg0) throws Throwable {
        String target = arg0.getThis().getClass().getName();
        String methodName = arg0.getMethod().getName();
        String args = Arrays.toString(arg0.getArguments());
        System.out.println("【环绕通知调用前：】："+target+"."+methodName+"("+args+")被调用了");
//        arg0.proceed()就是目标对象的方法
        Object proceed = arg0.proceed();
        System.out.println("【环绕通知调用后：】：该方法被调用后的返回值为："+proceed);
        return proceed;
    }
}

异常通知

异常通知（After throwing advice）：在目标方法抛出异常时，执行的通知。可以用来做一些异常处理操作。

package com.aop.biz.advice;
import org.springframework.aop.ThrowsAdvice;
import com.aop.biz.Exception.PriceException;
/**
 * 出现异常执行系统提示，然后进行处理。价格异常为例
 * @author Administrator
 *
 */
public class MyThrowsAdvice implements ThrowsAdvice {
    public void afterThrowing(PriceException ex) {
        System.out.println("【异常通知】：当价格发生异常，那么执行此处代码块！！！");
    }
}

过滤通知

过滤通知（After returning advice）：在目标方法执行成功并正常返回时，执行的通知。可以用来做一些返回结果的处理。

所有用到的bean
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       default-autowire="byType"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">
<!--目标对象-->
    <bean class="com.aop.biz.impl.BookBizImpl" name="bookBiz"></bean>
<!--通知-->
    <bean class="com.aop.biz.advice.MyMethodBeforeAdvice" id="methodBeforeAdvice"></bean>
    <bean class="com.aop.biz.advice.MyAfterReturningAdvice" id="myAfterReturningAdvice"></bean>
    <bean class="com.aop.biz.advice.MyMethodInterceptor" id="myMethodInterceptor"></bean>
    <bean class="com.aop.biz.advice.MyThrowsAdvice" id="myThrowsAdvice"></bean>
    <bean class="org.springframework.aop.support.RegexpMethodPointcutAdvisor" id="regexpMethodPointcutAdvisor">
        <property name="advice" ref="myAfterReturningAdvice"></property>
        <property name="pattern" value=".*buy"></property>
    </bean>
<!--代理-->
    <bean class="org.springframework.aop.framework.ProxyFactoryBean" id="bookProxy">
<!--        配置目标对象-->
        <property name="target" ref="bookBiz"></property>
<!--        配置代理的接口-->
        <property name="proxyInterfaces">
            <list>
                <value>com.aop.biz.IBookBiz</value>
            </list>
        </property>
<!--配置通知-->
        <property name="interceptorNames">
            <list>
                <value>methodBeforeAdvice</value>
<!--                <value>myAfterReturningAdvice</value>-->
                <value>regexpMethodPointcutAdvisor</value>
                <value>myMethodInterceptor</value>
                <value>myThrowsAdvice</value>
            </list>
        </property>
    </bean>
</beans>