Spring之AOP思想

目录

什么是AOP

 ​​​为什么用AOP

Spring AOP 应该怎么学习呢

AOP下的一些核心概念（SpringAOP并没有实现所有的概念）

基于概念的使用Spring的AOP 

一个使用的实例

关于切点的匹配

通知的种类

 使用注解的方式来实现功能​编辑

AOP框架背后的核心 

需要实现两个原理

AOP的应用-事务场景

事务的概念 

事务的隔离性

 Spring的提供的一个事务切点@Transcctional​编辑

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什么是AOP

• AOP面对切面编程，它是一种思想，它是对某一类事情的集中处理。比如用户获奖权限的效验，没学 AOP 之前，我们所有需要判断用户获奖权限的页面（中的方法），都要各自实现或调用用户验证的方法，然而有了 AOP 之后，我们只需要在某一处配置一下，所有需要判断用户中将权限页面（中的方法）就全部可以实现用户用户中将权限验证了，不再需要每个方法中都写相同的用户登录验证了。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。
• Spring下的AOP,Java AOP做的比较早的AspectJ库，是相当于做的比较早，Spring的AOP的在使用方式的时候，很多也延续了AspectJ的方式

 ​​​为什么用AOP

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，那这个时候我们要怎么处理呢？

• 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。那有没有简单的处理方案呢？答案是有的，对于这种功能统一，且使用的地方较多的功能，就可以考虑 AOP来统一处理了。
• 在惊动原始设计的基础上进行功能增强

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 OrientedProgramming，面向对象编程）的补充和完善。

Spring AOP 应该怎么学习呢

• 1. 学习 AOP 是如何组成的？也就是学习 AOP 组成的相关概念。

• 2. 学习 Spring AOP 使用。

• 3. 学习 Spring AOP 实现原理。
   

AOP下的一些核心概念（SpringAOP并没有实现所有的概念）

Join Point连接点

• 连接点是在应用执行过程中能够插入切面（Aspect）的一个点
• 程序执行过程中的任意位置，粒度为执行方法，抛出异常，设置变量等
• Spring AOP中仅支持方法的这一个连接点，所以在使用Spring AOP的时候，不太提这个概念

Advice通知

• 在切入点执行的操作，也就是我们的公共业务

Point CUT 切入点

• 切入点是一些特使的连接点，是具体附加通知的地方
• 哪些方法被切入,也就是哪些方法需要添加公共业务（进行功能增强）

Aspect 切面

• 逻辑概念，指的就是放置各种公共业务的，以及公共业务如何和具体的业务产生关系的配置的地方，
• 切面（Aspect）由切点（Pointcut）和通知（Advice）组成，它既包含了横切逻辑（我们的通知）的定义，也包括了连接点的定义。

基于概念的使用Spring的AOP 

Spring AOP 的实现步骤如下：

• 1. 添加 Spring AOP 框架支持。导入相应的jar包
• 2 定义接口和相应的实现类，也就是我们的程序，程序中的方法可以作为切入点，进行功能增强
• 3. 定义通知类（存放我们的切面）@Aspect修饰方法，并且让这个通知类被Spring容器管理，生产对应的bean
• 4 在通知类（切面）定义切入点，用PointCut()进行匹配对应的切入点
• 5 进行我们的通知的定义（具体的增强功能的逻辑，用方法的形式实现），然后跟对应的切入点建立对应的联系 @Before之类
• 6 开启对Aop注解驱动支持 (?好像SpringBoot会自动帮我们做这些配置)

注入相应的依赖

一个使用的实例

 定义切面

关于切点的匹配

• Aspectl是Java的AOP领域的领头羊，所以它的方案基本就称为Java AOP的标准存在了，所以AspectJ定义一组表达式的语法，来描述Pointcut,所以Spring AOP也使用这种表达式，Spring AOP和AspectJ（也是一种AOP框架）之间其实是没有关系的 
• 就像我们很多聊天软件都采用了这种聊天框

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。 

• 动作关键字：execution 描述切入点的行为动作
• 访问的修饰符
• 返回值
• 包名
• 类名/接口名(一般匹配到接口比较好，降低耦合度)
• 方法名 具体的切入点
• 参数 对应切入点的参数
• 异常名 方法定义中抛出的异常，可以省略

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。

•  匹配表达式是写在@Pointcut()里面的
• 切入点需要依靠一个无返回值的方法（最好可以是私有的），方法体是无实际逻辑的

通知的种类

• 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。这个方法是很万能的，理论上有了Around可以实现上面四种

@Around的注意事项

• 环绕通知必须依赖形参ProcessingJoinPoint才能对原始方法进行调用，进而实现原始方法调用前后的通知添加
• 通知中若未使用ProcessingJoinPoint对原始方法执行，则会跳过原始方法的执行，这里我们可以实现权限验证
• 对原始方法的调用可以不接收返回值，通知方法设置成void即可，但是如果接收，必须设定为Object
• 原始方法的返回值如果是void类型，通知方法的类型也可以是void,也可以是Object
• 由于无法原方法运行是否会抛出异常，因此环绕通知方法必须抛出Throwable对象

 使用注解的方式来实现功能

工作流程

• Spring容器启动
• 读取所有切面配置中的切入点（如果没匹配上，是不会读取的）
• 初始化bean,判定bean对应的类中的方法是否匹配到了任意的切入点 1匹配失败，创建对象  2匹配成功，创建原始对象的代理对象
• 获取bean的执行方法  1对于没有匹配到的连接点，直接获得原始对象的bean调用方法并执行，完成操作 2获取的是bean是原始对象的代理对象，根据代理对象的运行模式运行原始方法与增强的内容，完成操作

AOP框架背后的核心 

需要实现两个原理

对象代理

• Spring AOP框架的核心原理,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。现在Spring默认都是CGLJB方式

JDK Proxy vs CGLIB Proxy

• 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。
• 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。
• JDK Proxy只能针对接口做对象代理，而CGLib可以针对任意对象代理，所以它的适用场景更广
   

CGLib的实现代理

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-timeweaving. 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。

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。

 简单实现

AOP的应用-事务场景

事务的概念 

• 事务指逻辑上的一组操作，组成这组操作的各个单元，要么全部成功，要么全部失败。就是将这一组操作作为一个整体
• 在不同的环境中，都可以有事务。对应在数据库中，就是数据库事务。

其实整体的概念就是保证一致性

• 我们就引入显式事务这种概念 来告诉MySQ几条SQL语句是一个整体
• 如果只是一条SQL吗，其实就是一个事务，称为隐式事务

 为了保证一致的四个特性

•  Mysql的实现者在就保证了事务的四大特性
• Mysql的使用者就要正确的Mysql提供事务原语

事务的隔离性

 Spring的提供的一个事务切点@Transcctional

事务的传播级别

 

• 1. Propagation.REQUIRED：默认的事务传播级别，它表示如果当前存在事务，则加入该事务；如果当前没有事务，则创建一个新的事务。
• 2. Propagation.REQUIRES_NEW：表示创建一个新的事务，如果当前存在事务，则把当前事务挂起。也就是说不管外部方法是否开启事务，Propagation.REQUIRES_NEW 修饰的内部方法会新开启自己的事务，且开启的事务相互独立，互不干扰。
• 3. Propagation.SUPPORTS：如果当前存在事务，则加入该事务；如果当前没有事务，则以非事务的方式继续运行。
• 4. Propagation.MANDATORY：（mandatory：强制性）如果当前存在事务，则加入该事务；如果当前没有事务，则抛出异常。

• 5. Propagation.NOT_SUPPORTED：以非事务方式运行，如果当前存在事务，则把当前事务挂起。
• 6. Propagation.NEVER：以非事务方式运行，如果当前存在事务，则抛出异常。
• 7. Propagation.NESTED：如果当前存在事务，则创建一个事务作为当前事务的嵌套事务来运行；如果当前没有事务，则该取值等价于 PROPAGATION_REQUIRED。