【JavaEE进阶】 Spring AOP详解

🎋前言

在《【JavaEE进阶】 Spring AOP快速上手》中我们快速上手了AOP，接下来博主来详细介绍一下AOP

学习内容主要分为以下三部分：

• Spring AOP中涉及的核心概念
  
• Spring AOP通知类型
  
• 多个AOP程序的执行顺序
  

🎍Spring AOP核心概念

🚩切点(Pointcut)

切点(Pointcut),也称之为"切⼊点"

Pointcut的作⽤就是提供⼀组规则(使⽤AspectJ pointcut expression language 来描述),告诉程序对哪些⽅法来进行功能增强.

上面的表达式 execution(* com.example.demo.controller.*.*(..)) 就是切点表达式（后面会进行介绍）

🚩连接点(Join Point)

满⾜切点表达式规则的⽅法,就是连接点.也就是可以被AOP控制的⽅法

在《【JavaEE进阶】 Spring AOP快速上手》中，所有com.example.demo.controller路劲下的方法，都是连接点

上述BookController中的⽅法都是连接点

切点和连接点的关系

连接点是满⾜切点表达式的元素.切点可以看做是保存了众多连接点的⼀个集合.

比如:

• 切点表达式:全体教师
• 连接点就是:张三,李四等各个⽼师

🚩通知(Advice)

通知就是具体要做的⼯作,指哪些重复的逻辑，也就是共性功能(最终体现为⼀个⽅法)

比如《【JavaEE进阶】 Spring AOP快速上手》程序中记录业务⽅法的耗时时间,就是通知.

在AOP面向切面编程当中,我们把这部分重复的代码逻辑抽取出来单独定义,这部分代码就是通知的内容.

🚩切面(Aspect)

切⾯(Aspect) = 切点(Pointcut) + 通知(Advice)

通过切⾯就能够描述当前AOP程序需要针对于哪些⽅法,在什么时候执⾏什么样的操作

切⾯既包含了通知逻辑的定义,也包括了连接点的定义.

切面所在的类,我们⼀般称为切面类(被@Aspect注解标识的类)

🍀通知类型

上⾯我们讲了什么是通知,接下来我们来看一看通知的类型. 在《【JavaEE进阶】 Spring AOP快速上手》使用的@Around 就是其中⼀种通知类型,表示环绕通知.

Spring中AOP的通知类型有以下⼏种:

• @Around:环绕通知,此注解标注的通知⽅法在⽬标⽅法前,后都被执⾏
• @Before:前置通知,此注解标注的通知⽅法在⽬标⽅法前被执⾏
• @After:后置通知,此注解标注的通知⽅法在⽬标⽅法后被执⾏,⽆论是否有异常都会执⾏
• @AfterReturning:返回后通知,此注解标注的通知⽅法在⽬标⽅法后被执⾏,有异常不会执⾏
• @AfterThrowing:异常后通知,此注解标注的通知⽅法发⽣异常后执⾏

接下来我们通过代码来来加深对这几个通知的理解

含各个通知类型代码如下：

@Slf4j
@Aspect
@Component
public class AspectDemo {
    //前置通知
    @Before("execution(* com.example.demo.controller.*.*(..))")
    public void doBefore() {
        log.info("执⾏ Before ⽅法");
    }
    //后置通知
    @After("execution(* com.example.demo.controller.*.*(..))")
    public void doAfter() {
        log.info("执⾏ After ⽅法");
    }
    //返回后通知
    @AfterReturning("execution(* com.example.demo.controller.*.*(..))")
    public void doAfterReturning() {
        log.info("执⾏ AfterReturning ⽅法");
    }
    //抛出异常后通知
    @AfterThrowing("execution(* com.example.demo.controller.*.*(..))")
    public void doAfterThrowing() {
        log.info("执⾏ doAfterThrowing ⽅法");
    }
    //添加环绕通知
    @Around("execution(* com.example.demo.controller.*.*(..))")
    public Object doAround(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable {
        log.info("Around ⽅法开始执⾏");
        Object result = joinPoint.proceed();
        log.info("Around ⽅法结束执⾏");
        return result;
    }
}

我们再来写一下测试代码，代码如下：

@RestController
public class AspectDemoController {
    @RequestMapping("/test1")
    public String test1() {
        return "测试一，无异常版本";
    }
    @RequestMapping("/test2")
    public String test2() {
      int n = 10 / 0;
        return "测试二，有异常版本";
    }
}

我们先来运行程序，访问无异常的测试一

程序正常运行的情况下, @AfterThrowing 标识的通知方法不会执⾏

从上图也可以看出来, @Around 标识的通知方法包含两部分,⼀个"前置逻辑",⼀个"后置逻辑".

其中"前置逻辑"会先于 @Before 标识的通知⽅法执行,"后置逻辑"会晚于 @After 标识的通知⽅法执

我们再来看一下有异常时的情况

观察日志：

程序发⽣异常的情况下：

• @AfterReturning 标识的通知⽅法不会执行， @AfterThrowing 标识的通知方法执行了
• @Around 环绕通知中原始方法调⽤时有异常，通知中的环绕后的代码逻辑也不会在执行了(因为原始方法调用出异常了)

🚩注意事项

• @Around 环绕通知需要调用 ProceedingJoinPoint.proceed() 来让原始方法执行,其他通知不需要考虑目标⽅法执行.
  
• @Around 环绕通知方法的返回值,必须指定为Object,来接收原始方法的返回值,否则原始方法执行完毕,是获取不到返回值的.
  
• ⼀个切⾯类可以有多个切点.
  

🌲@PointCut

上面代码存在⼀个问题,就是存在⼤量重复的切点表达式 execution(* com.example.demo.controller.*.*(..))

对待此问题，Spring提供了 @PointCut 注解,把公共的切点表达式提取出来,需要⽤到时引⽤该切⼊点表达式即可.

代码修改如下：

当切点定义使用private修饰时,仅能在当前切⾯类中使用,当其他切⾯类也要使用当前切点定义时,就需要把private改为public.引用方式为：全限定类名.方法名()

@Slf4j
@Aspect
@Component
public class AspectDemo2 {
    //前置通知
    @Before("com.example.demo.aspect.AspectDemo.pt()")
    public void doBefore() {
        log.info("执⾏ AspectDemo2 -> Before ⽅法");
    }
}

🎄切面优先级@Order

当我们在⼀个项目中,定义了多个切⾯类时,并且这些切⾯类的多个切⼊点都匹配到了同⼀个目标⽅法.

当目标⽅法运⾏的时候,这些切⾯类中的通知方法都会执行,那么这⼏个通知⽅法的执行顺序是什么样的呢?

我们先准备如下案例

实现代码如下，其他切面类代码只做输出名字的修改

@Slf4j
@Aspect
@Component
public class AspectDemo1 {
    //定义切点(公共的切点表达式)
    @Pointcut("execution(* com.example.demo.controller.*.*(..))")
    private void pt(){}
    //前置通知
    @Before("pt()")
    public void doBefore() {
        log.info("AspectDemo1,执⾏ Before ⽅法");
    }
    //后置通知
    @After("pt()")
    public void doAfter() {
        log.info("AspectDemo1,执⾏ After ⽅法");
    }
    //返回后通知
    @AfterReturning("pt()")
    public void doAfterReturning() {
        log.info("AspectDemo1,执⾏ AfterReturning ⽅法");
    }
    //添加环绕通知
    @Around("pt()")
    public Object doAround(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable {
        log.info("AspectDemo1,Around ⽅法开始执⾏");
        Object result = joinPoint.proceed();
        log.info("AspectDemo1,Around ⽅法结束执⾏");
        return result;
    }
}

运行程序访问后，我们观察日志

通过上述程序的运⾏结果,可以看出:

存在多个切⾯类时,默认按照切⾯类的类名字⺟排序：

• @Before 通知：字⺟排名靠前的先执行
• @After 通知：字⺟排名靠前的后执行
• @Around 通知：字母排名靠前的先执行开始执行的方法，最后执行结束执行的方法
• @AfterReturning 通知：字⺟排名靠前的后执行

但这种⽅式不⽅便管理,我们的类名更多还是具备⼀定含义的.

Spring给我们提供了⼀个新的注解,来控制这些切⾯通知的执⾏顺序:@Order

执行程序，观察日志

通过上述程序的结果：

• @Before 通知：数字越小的先执行
• @After 通知：数字越小的后执行
• @Around 通知：数字越小的先执行开始执行的方法，最后执行结束执行的方法
• @AfterReturning 通知：数字越小的后执行

@Order 控制切⾯的优先级,先执⾏优先级较⾼的切⾯,再执行优先级较低的切面,最终执行目标⽅法.

🍃切点表达式

上面的代码中,我们⼀直在使⽤切点表达式来描述切点.下⾯我们来介绍⼀下切点表达式的语法.

切点表达式常见有两种表达⽅式

1. execution(RR)：根据方法的签名来匹配
   
2. @annotation(RR)：根据注解匹配
   

🚩execution表达式

execution()是最常用的切点表达式,用来匹配⽅法,语法为:

execution(<访问修饰符> <返回类型> <包名.类名.⽅法(⽅法参数)> <异常>)
• 1

其中访问修饰符和异常可以省略

切点表达式⽀持通配符表达:

关于 * ，匹配任意字符，只匹配⼀个元素(返回类型,包,类名,⽅法或者⽅法参数)

• 包名使⽤ * 表⽰任意包(⼀层包使⽤⼀个*)
• 类名使⽤ * 表⽰任意类
• 返回值使⽤ * 表⽰任意返回值类型
• ⽅法名使⽤ * 表⽰任意⽅法
• 参数使⽤ * 表⽰⼀个任意类型的参数

关于. . 匹配多个连续的任意符号,可以通配任意层级的包,或任意类型,任意个数的参数

• 使⽤. .配置包名，标识此包以及此包下的所有⼦包
• 可以使⽤ . .配置参数，任意个任意类型的参数

//TestController下的public修饰,返回类型为String⽅法名为t1,⽆参⽅法
execution(public String com.example.demo.controller.TestController.t1())
//省略访问修饰符
execution(String com.example.demo.controller.TestController.t1())
//匹配所有返回类型
execution(* com.example.demo.controller.TestController.t1())
//匹配TestController下的所有⽆参⽅法
execution(* com.example.demo.controller.TestController.*())
//匹配TestController下的所有⽅法
execution(* com.example.demo.controller.TestController.*(..))
//匹配controller包下所有的类的所有⽅法
execution(* com.example.demo.controller.*.*(..))
//匹配所有包下⾯的TestController
execution(* com..TestController.*(..))
//匹配com.example.demo包下,⼦孙包下的所有类的所有⽅法
execution(* com.example.demo..*(..))

🚩@annotation

execution表达式更适用有规则的,如果我们要匹配多个无规则的方法呢

这个时候我们使用execution这种切点表达式来描述就不是很⽅便了.

我们可以借助自定义注解的方式以及另⼀种切点表达式 @annotation 来描述这⼀类的切点

实现步骤：

1. 编写自定义注解
2. 使用 @annotation 表达式来描述切点
3. 在连接点的⽅法上添加自定义注解

🎈自定义注解 @MyAspect

创建⼀个注解类(和创建Class⽂件⼀样的流程,选择Annotation就可以了)

@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface MyAspect {
    
}

1. @Target 标识了 Annotation 所修饰的对象范围,即该注解可以用在什么地⽅.常用取值:

• ElementType.TYPE:⽤于描述类、接⼝(包括注解类型)或enum声明
• ElementType.METHOD:描述⽅法
• ElementType.PARAMETER:描述参数
• ElementType.TYPE_USE:可以标注任意类型

2. @Retention 指Annotation被保留的时间⻓短,标明注解的⽣命周期
   @Retention 的取值有三种:

• RetentionPolicy.SOURCE：表⽰注解仅存在于源代码中,编译成字节码后会被丢弃.这意味着在运⾏时⽆法获取到该注解的信息,只能在编译时使⽤.⽐如 @SuppressWarnings ,以及lombok提供的注解 @Data ,@Slf4j
• RetentionPolicy.CLASS：编译时注解.表⽰注解存在于源代码和字节码中,但在运⾏时会被丢弃.这意味着在编译时和字节码中可以通过反射获取到该注解的信息,但在实际运⾏时⽆法获取.通常⽤于⼀些框架和⼯具的注解.
• RetentionPolicy.RUNTIME：运⾏时注解.表⽰注解存在于源代码,字节码和运行时中.这意味着在编译时,字节码中和实际运行时都可以通过反射获取到该注解的信息.通常用于⼀些需要在运⾏时处理的注解,如Spring的@Controller @ResponseBody

🎈切面类

使用 @annotation 切点表达式定义切点,只对@MyAspect ⽣效

@Slf4j
@Component
@Aspect
public class MyAspectDemo {
    //前置通知
    @Before("@annotation(com.example.demo.aspect.MyAspect)")
    public void before(){
        log.info("MyAspect -> before ...");
    }
    //后置通知
    @After("@annotation(com.example.demo.aspect.MyAspect)")
    public void after(){
        log.info("MyAspect -> after ...");
    }
}

🎈添加自定义注解

在TestController中的t1()和UserController中的u1()这两个方法上添加自定义注解 @MyAspect ,其他方法不添加

进行测试后，只有添加@MyAspect注解的切面通知被执行了，其他都没有被执行

⭕总结

关于《【JavaEE进阶】 Spring AOP详解》就讲解到这儿，感谢大家的支持，欢迎各位留言交流以及批评指正，如果文章对您有帮助或者觉得作者写的还不错可以点一下关注，点赞，收藏支持一下！