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Spring-AOP

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参考链接

Spring AOP介绍（切面编程）​

AOP （Aspect Orient Programming），直译过来就是 面向切面编程。AOP 是一种编程思想，是面向对象编程（OOP）的一种补充。AOP的目的是实现关注点的分离；

术语、概念​

  • 通知（advice）

AOP框架中的增强处理。通知描述了切面何时执行以及如何执行增强处理

  • 连接点（join point）

连接点表示应用执行过程中能够插入切面的一个点，这个点可以是方法的调用，异常的抛出。在Spring AOP中，连接点总是方法的调用。

  • 切点（PointCut）

可以插入增强处理的连接点。

  • 切面（Aspect）

切面是通知和切点的结合。

  • 引入（Introduction）

引入允许我们向现有的类添加新的方法或者属性。

  • 织入（Weaving）

将增强处理添加到目标对象中，并创建一个被增强的对象，这个过程就是织入

9种切点表达式（@Pointcut）​

一个不重要的说明

引用其他命名切入点，只有@ApectJ风格（注解）支持，Schema风格（XML配置）不支持，本文展示均为@ApectJ风格。

切点表达式简单解析​

合并切入点表达式：

切入点表达式可以使用&&，|| 和!来合并.还可以通过名字来指向切入点表达式。【也可以用于类型和参数中】

类型匹配模式：

1：*：匹配任意类型的单个字符；比如模式 (*,String) 匹配了一个接受两个参数的方法，第一个可以是任意类型，第二个则必须是String类型

在字符串中表示任意长度的字符，比如bean(demo*)匹配demo开头的bean（可匹配DemoServiceImpl、Demo2...）

2：..：匹配任何数量字符的重复，如在类型模式中匹配任何数量子包；而在方法参数模式中匹配任何数量参数，可以是零到多个。

3：+：匹配指定类型及子类型（包含当前类型）；仅能作为后缀放在类型后边。

万能：

execution是最灵活最常用的切点表达式。所有的表达式都可以用execution表达式表示

指定类

within=>this=>target

相同点：都是指定至类的。

不同点：

within，路径可使用通配符，可指定接口，可指定类。

this，路径不可使用通配符！可指定接口，不可指定类！

target，路径不可使用通配符！不可指定接口！可指定类。

指定参数类型

args,匹配当前执行的方法传入的参数为指定类型的执行方法（是方法传入的参数类型，不是方法声明的参数类型）。

参数类型的路径不可使用通配符。

args属于动态切入点，这种切入点开销非常大，非特殊情况最好不要使用

跟注解有关的

@annotation=>@target=>@within=>@args

@args匹配方法有持有某注解参数。依然是动态切入点不建议使用

@annotation匹配持有某注解的方法。

@within和@target

相同点：都是匹配所有持有指定注解类型内的方法。

不同点：

@within，必须是在目标对象上声明这个注解，在接口上声明的对它不起作用

@target，必须是在目标对象上声明这个注解，在接口上声明的对它不起作用 （测试中，用@target会报错，大概意思是aop太宽泛不可以使用）

具体区别可见(02-05 AOP学习之@within和@target使用示例及对比分析 - 简书)

bean匹配bean名。

execution​

匹配方法执行的连接点，这是你将会用到的Spring的最主要的切入点指定者。

@注解只能使用全限定名，不能模糊使用..，例如：@java.lang.Deprecated * *(..)可以，@java..Deprecated * *(..)不行

// 匹配该包下的所有类的所有方法（不包含子包）
@Pointcut("execution(* com.example.demo.util.*.*(..))")
// 匹配该包及子包下所有类的所有方法
@Pointcut("execution(* com.example.demo.util..*.*(..))")
// 匹配该包下public修饰的所有参数为（Integer,Integer）的方法
@Pointcut("execution(public * com.example.demo.util.*.*(Integer,Integer))")
// 匹配该包及子包下所有类的所有a开头的方法
@Pointcut("execution(* com.example.demo.util..a*(..))")
// 匹配该包下IDataServer接口中的任何方法
@Pointcut("execution(* com.example.demo.service.IDataServer.*(..))")
// 匹配该包及子包下IDataServer接口中的任何方法（可用于接口，所有调用接口的方法都可以被织入）
@Pointcut("execution(* com.example.demo..IDataServer.*(..))")
// 与或非示例，可用于各种位置
@Pointcut("execution(void||Integer com.example.demo..IDataServer.*())")
// 组合条件示例：IDataServer里的所有void方法 并且 com及其子包下IDataServer的add方法
@Pointcut("execution(void com.example.demo.service.IDataServer.*(..)) && execution(* com..IDataServer.add(..))")
// 匹配该包及子包下IDataServer接口及子类型的的任何方法
@Pointcut("execution(* com.example.demo..DataImpl+.*(..))")// + 包含当前类型
@Pointcut("execution(* com.example.demo..IDataServer+.*(..))")

/*支持注解*/
// 任何持有AopAnno注解的方法
@Pointcut("execution(@com.example.demo.aop.AopAnno * *(..))")
// 任何持有AopAnno注解 和 Deprecated注解的方法（并且的关系）
@Pointcut("execution(@com.example.demo.aop.AopAnno @java.lang.Deprecated * *(..))")
// 任何持有AopAnno注解 或 Deprecated注解的方法（或者的关系）
@Pointcut("execution(@(com.example.demo.aop.AopAnno || java.lang.Deprecated) * *(..))")

// 匹配返回值是Integer的带有@Deprecated注解的所有方法
@Pointcut("execution(@java.lang.Deprecated Integer *(..))")
// 匹配所有返回值持有@Data的方法 (@lombok.Data *)是带有@Data的对象作为返回值
@Pointcut("execution((@lombok.Data *) *(..))")
// 匹配任何带有一个参数的方法，且该参数类型持有@Data的方法 (@lombok.Data *)是带有@Data的对象作为返回值
@Pointcut("execution(* *(@lombok.Data *))")
// 匹配任何参数带有两个参数的方法，且这个两个参数都被@Data标记了(这里展示了参数的两种写法，带括号和不带括号)
@Pointcut("execution(* *(@lombok.Data *,@lombok.Data (*)))")

// 演示示例：多参数多注解写法：这里展示了参数的两种写法，带括号和不带括号.这里展示了多个注解关系的写法，或者和并且
@Pointcut("execution(* *(@(lombok.Getter || lombok.Setter) *,@lombok.Getter @lombok.Setter (*),@(lombok.Getter&&lombok.Setter) (*)))")

/*支持泛型，泛型支持注解、+号*/
// 匹配任何参数带有List<DataModel>的方法
@Pointcut("execution(* *(java.util.List<com..DataModel>))")
// 匹配任何参数带有List<DataModel及子类型>的方法
@Pointcut("execution(* *(java.util.List<com..DataModel+>))")
// 匹配任何参数带有List<持有@Data注解的DataModel及子类型>的方法
@Pointcut("execution(* *(java.util.List<@lombok.Data com..DataModel+>))")

// throws 不管用，这依然会匹配throws RunTimeException异常的方法,反之一样。
@Pointcut("execution(* com.example.demo.util.DemoBean.*(..)) throws java.io.IOException")

within​

限定匹配特定类型的连接点（在使用SpringAOP的时候，在匹配的类型中定义的方法的执行）。

支持通配符

/*针对的类和接口*/
// 匹配该包下所有类的所有方法的执行
@Pointcut("within(com.example.demo..*)")
// 匹配该包及子包下的IDataServer内所有方法的执行
@Pointcut("within(com.example.demo..IDataServer+)")
// 匹配所有持有@AopAnno的类的所有方法
@Pointcut("within(@com.example.demo.aop.annotates.AopAnno *)")

this​

匹配代理对象类型是指定类型的实例（仅支持全限定类名）。

(和target基本一样效果，建议不使用this，使用target)

// 支持controller和service（接口）
@Pointcut("this(com.example.demo.controller.TestController)")// 生效
@Pointcut("this(com.example.demo.service.IDataServer)")// 实现该接口的所有类的方法：包含抽象方法和default方法均支持，只是写的时候IDEA提示不出来
@Pointcut("this(com.example.demo.service.impl.DataImpl2)")// 生效
和target的区别要注意

使用方法，代理的切点的效果是基本一致的。有个特例需要注意一下(平常不会这么写，所以了解即可)：

一个接口，一个实现了接口的实现类，在接口中default的方法不会被this用实现类的形式代理。

如下代码：

接口类DemoService
public interface DemoService{
    void add(int a,int b);
    default void minus(int a,int b) {
        Console.log(getClass().getSimpleName()+",算减法{}",a-b);
    }
}
实现类DemoServiceImpl
@Service
public class DemoServiceImpl implements DemoService {
    @Override
    public void add(int a, int b) {
        Console.log(getClass().getSimpleName()+",算加法{}",a+b);
    }
}

结论：@Pointcut("this(com.example.demo.service.DemoServiceImpl)")不会作用在DemoService.minus方法上。

​

通配符仅支持接口的实现类写法

支持的

@Pointcut("this(com.example.demo.service.IDataServer)")// ✔️支持。实现了IDataServer的所有实现类的所有方法。

不支持的

@Pointcut("this(com.example.demo.service.*.DataImpl)")// ❌错误。启动报错:error wildcard type pattern not allowed, must use type name
@Pointcut("this(com.example.demo.service..DataImpl)")// ❌错误。启动报错:error wildcard type pattern not allowed, must use type name
@Pointcut("this(com.example.demo.service.impl.DataI*)")// ❌错误。启动报错:error wildcard type pattern not allowed, must use type name

target​

匹配目标对象类型是指定类型的实例（仅支持全限定类名）。

// 支持controller,不支持接口
@Pointcut("target(com.example.demo.controller.TestController)")
@Pointcut("target(com.example.demo.service.IDataServer)")// 支持接口（实现该接口的所有类的方法：包含抽象方法和default方法均支持，只是写的时候IDEA提示不出来）
@Pointcut("target(com.example.demo.service.impl.DataImpl)")// 支持Bean类
通配符仅支持接口的实现类写法

支持的

@Pointcut("target(com.example.demo.service.IDataServer)")// ✔️支持。实现了IDataServer的所有实现类的所有方法。

不支持的

@Pointcut("target(com.example.demo.service.*.DataImpl)")// ❌错误。启动报错:error wildcard type pattern not allowed, must use type name
@Pointcut("target(com.example.demo.service..DataImpl)")// ❌错误。启动报错:error wildcard type pattern not allowed, must use type name
@Pointcut("target(com.example.demo.service.impl.DataI*)")// ❌错误。启动报错:error wildcard type pattern not allowed, must use type name

args​

匹配参数是指定类型的方法。

// 匹配Integer、Integer组合的参数方法
@Pointcut("args(Integer,Integer)")
// 匹配第一个参数是Serializable子类的参数，其余参数0到多个
@Pointcut("args(java.io.Serializable+,..)")

@within​

匹配持有给定的注解的所有类的所有方法。(支持通配符)

注解要保证运行时能在类上获取到，例如某注解写到Service上，那么实现类的方法可能无法匹配(持有@Inherited的注解可以)

// 匹配持有该注解的类的所有方法
@Pointcut("@within(com.example.demo.aop.AopAnno)")
@Pointcut("@within(org.springframework.stereotype.Service)")
@Pointcut("@within(com.example.demo.*.AopAnno)") // ❌错误，仅支持全限定名

@target​

无法使用~

启动报错：Caused by: java.lang.NullPointerException: Cannot invoke "Object.getClass()" because "cause" is null

限定匹配特定的连接点（使用SpringAOP的时候方法的执行），其中执行的对象的类已经有指定类型的注解。

表述和@within一样，但是@within能运行起来，@target运行不起来，报错，所以尽量不考虑使用该表达式了。

@args​

限定匹配实际传入参数的运行时有指定类型的注解。

// 匹配方法有一个参数且参数持有@Data注解
@Pointcut("@args(lombok.Data)")
// 匹配方法有多个参数且第一个参数持有@Data注解
@Pointcut("@args(lombok.Data,..)")

@annotation​

匹配持有给定的注解的所有方法

// 匹配持有@Deprecated注解的所有方法
@Pointcut("@annotation(java.lang.Deprecated)")
支持将注解直接写入参数

注意：简写只支持确定会绑定该注解的写法。如果不一定绑定该注解，则会报错。

@After("@annotation(methodAnnotate)")// ⭕ 正常注解写法，
@After("@annotation(methodAnnotate) && bean(demoBean)")// ⭕ 限定为demoBean而已，注解一定会存在
@After("@annotation(methodAnnotate) || bean(demoBean)")// ❌ 报错！编译能过，启动失败。注解可能不存在，spring无法绑定该注解。
public void aopMethod(JoinPoint joinPoint, MethodAnnotate methodAnnotate) {
	....
}

bean​

根据beanNam来匹配。支持*通配符

// 匹配所有以Controller结尾的Bean的所有方法（*可匹配任意长度字符）
@Pointcut("bean(*Controller)")
// 匹配名为 demoBean 或 demoBean* 的Bean的所有方法
@Pointcut("bean(demoBean) || bean(*Controller)")

5种通知类型​

使用时的切入点参数区别

  • @Before、@After、@AfterReturning、@AfterThrowing，可选择声明JoinPoint参数。

  • @Around需要声明ProceedingJoinPoint参数。

前置通知（@Before）​

在方法执行前通知

@Before("execOrder()")
public void doBefore(JoinPoint joinPoint) {
    Console.log("doBefore...");
}

方法执行后通知（@After）​

在目标方法执行后无论是否发生异常，执行通知，不能访问目标方法的执行的结果。

@After("execOrder()")
public void doAfter(JoinPoint joinPoint) {
    Console.log("doAfter...");
}

环绕通知（@Around）​

可以将要执行的方法（point.proceed()）进行包裹执行，可以在前后添加需要执行的操作

/**
* 环绕
* @param proceedingJoinPoint
* @return
* @throws Throwable
*/
@Around("execOrder()")
public Object doAround(ProceedingJoinPoint proceedingJoinPoint) throws Throwable {
    Console.log("doAround-start...");
    Object proceed = proceedingJoinPoint.proceed();
    Console.log("doAround-end...");
    return proceed;
}

后置通知（@AfterReturning）​

在方法正常执行完成进行通知，可以访问到方法的返回值的。

@AfterReturning(value = "execOrder()",returning = "a")
public void doAfterReturning(Object a) {
    Console.log("doAfterReturning...");
    System.out.println("返回值:"+a);
}

异常通知（@AfterThrowing）​

在方法出现异常时进行通知,可以访问到异常对象，且可以指定在出现特定异常时在执行通知。

@AfterThrowing(pointcut="execOrder()",throwing="a")
public void doaction(Throwable a) {
    Console.log("doAfterThrowing...");
    System.out.println("目标方法中抛出的异常:"+a);
}

代码实现​

介绍两种不同的写法

两种写法效果相同，建议用第二种，好读好理解。

1 通过@Pointcut定义切点，由具体切面引用。

// 定义切点：
@Pointcut("execution(XXX)")
public void webLog(){}// 此处不写任何代码
// 定义切面(引用切点)
@Before("webLog()")
public void doBefore(JoinPoint joinPoint) {
}

2 直接在切面上定义切点表达式

 @After("execution(XXX)")
public void doAfter() throws Throwable {
}

1.maven中引入依赖：

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

2.编辑切面类(简单代码示例)

@Aspect
@Component
@Slf4j
public class AspectAop {

    /** 换行符 */
    private static final String LINE_SEPARATOR = System.lineSeparator();

    // 定义切点：
    @Pointcut("execution(* com.example.demo.controller.*.*(..))")
    public void webLog(){}

    /**
     * 在切点之前织入
     * @param joinPoint
     * @throws Throwable
     */
    @Before("webLog()")
    public void doBefore(JoinPoint joinPoint) {
		
    }

    /**
     * 在切点之后织入
     * @throws Throwable
     */
    @After("webLog()")
    public void doAfter() throws Throwable {
        
    }
    /**
     * 环绕
     * @param proceedingJoinPoint
     * @return
     * @throws Throwable
     */
    @Around("webLog()")
    public Object doAround(ProceedingJoinPoint proceedingJoinPoint) throws Throwable {
        // 环绕前 doing...
        Object result = proceedingJoinPoint.proceed();
        // 环绕后 doing...
        return result;
    }
}

执行顺序问题：​

程序正常：

doAround-start...→doBefore...→RunningMethod......→doAfterReturning...→doAfter...→doAround-end...

程序异常：

doAround-start...→doBefore...→RunningMethod......→doAfterThrowing...→doAfter...

图示：

对于同一个aop切点，@Order越小越先执行。

当方法异常，不会执行@Around-end

拓展​

JoinPoint获取方法(Method)相关数据​

例如：类、方法、方法的参数、参数值...

代码

// 传入参数：`joinPoint`，类型 是 `JoinPoint.class`类型（包含`ProceedingJoinPoint.class`）


Console.log("\n============= start AOP =============");
// 可直接获取的信息：类、方法、参数值：
// 类名
Class<?> aClass = joinPoint.getTarget().getClass();
// 方法名
String name = joinPoint.getSignature().getName();
// 参数值
Object[] args = joinPoint.getArgs();

// 通过 Method 方法获取方法的签名信息：

// 方法签名(类似Method)
MethodSignature signature = (MethodSignature) joinPoint.getSignature();

// 获取 方法
Method method = signature.getMethod();
// 获取参数名称
String[] parameterNames = signature.getParameterNames();
// 参数类型列表
Class<?>[] parameterTypes = signature.getParameterTypes();
String[] argsTypes = Arrays.stream(parameterTypes).map(Class::getName).toArray(String[]::new);
// 抛出的异常类
Class<?>[] exceptionTypes = signature.getExceptionTypes();
String[] exTypes = Arrays.stream(exceptionTypes).map(Class::getName).toArray(String[]::new);

log.info("类：{}",aClass.getName());
log.info("方法名：{}",name);
log.info("方法注解：{}", Arrays.toString(method.getAnnotations()));
log.info("参数类型列表：{}", Arrays.toString(argsTypes));
log.info("参数名列表：{}", Arrays.toString(parameterNames));
log.info("参数值列表：{}", Arrays.toString(args));
log.info("抛出的异常类列表：{}", Arrays.toString(exTypes));

Console.log("\n============= end   AOP =============");

问题​

AOP有两种代理模式：

jdk动态代理和CGLIB代理。

通过接口继承的方法使用jdk动态代理（仅支持实现了接口的方法）。

非接口的动态代理为CGLIB代理。

本质都是生成一个代理类，进行代理。性能CGLIB高，通用性高，JDK动态代理的优势是实现简单。