Spring学习（三）——AOP

AOP是在不改原有代码的前提下对其进行增强

AOP(Aspect Oriented Programming)面向切面编程，在不惊动原始设计的基础上为其进行功能增强，前面咱们有技术就可以实现这样的功能即代理模式。Java设计模式——代理模式-CSDN博客

基础概念

  1. 连接点（Join Point）： 连接点是在应用程序执行期间可以插入切面的点。在Spring中，连接点通常是方法调用，尽管它也可以是某些特定的程序执行点，比如异常处理或字段访问。

  2. 切入点（Pointcut）： 切入点是一组连接点的集合，其中每个连接点都符合特定的条件。切入点定义了在应用程序中哪些连接点应该被拦截，并应用相应的通知。

  3. 通知（Advice）： 通知是在切面的特定连接点上执行的代码。在Spring AOP中，有五种类型的通知：

    • 前置通知（Before Advice）：在连接点之前执行。
    • 后置通知（After Advice）：在连接点之后执行。
    • 返回通知（After Returning Advice）：在连接点正常完成后执行。
    • 异常通知（After Throwing Advice）：在连接点抛出异常后执行。
    • 环绕通知（Around Advice）：在连接点前后都执行。

  4. 通知类（Advisor）： 通知类是将通知和切入点组合在一起的对象。在Spring中，通知类通常是由一个切面定义的，它包含一个或多个通知和一个切入点。

  5. 切面（Aspect）： 切面是通知和切入点的组合。它描述了在何处以及何时应用通知。在Spring中，切面通常是一个带有通知方法的普通类，并且使用注解或XML配置来定义切入点和通知。

  AOP实现步骤

步骤1:添加依赖：

aspectjweaver、springframework

步骤2:定义接口与实现类

步骤3:定义通知类和通知

public class MyAdvice {
    public void method(){
        System.out.println(System.currentTimeMillis());
    }
}

步骤4:定义切入点

public class MyAdvice {
    @Pointcut("execution(void com.itheima.dao.BookDao.update())")
    private void pt(){}
    public void method(){
        System.out.println(System.currentTimeMillis());
    }
}

步骤5:制作切面

public class MyAdvice {
    @Pointcut("execution(void com.itheima.dao.BookDao.update())")
    private void pt(){}
    
    @Before("pt()")
    public void method(){
        System.out.println(System.currentTimeMillis());
    }
}

切面是用来描述通知和切入点之间的关系

步骤6:将通知类配给容器并标识其为切面类

@Aspect

public class MyAdvice {

}

步骤7:开启注解格式AOP功能

@Configuration
@ComponentScan("com.itheima")
@EnableAspectJAutoProxy
public class SpringConfig {
}

 AOP工作流程

由于AOP是基于Spring容器管理的bean做的增强，所以整个工作过程需要从Spring加载bean说起:

流程1:Spring容器启动

  • * 容器启动就需要去加载bean,哪些类需要被加载呢?
  • * 需要被增强的类，如:BookServiceImpl
  • * 通知类，如:MyAdvice
  • * 注意此时bean对象还没有创建成功

 流程2:读取所有切面配置中的切入点

流程3:初始化bean

判定bean对应的类中的方法是否匹配到任意切入点

  • * 注意第1步在容器启动的时候，bean对象还没有被创建成功。
  • * 要被实例化bean对象的类中的方法和切入点进行匹配

匹配失败，创建原始对象,如`UserDao`

  •      匹配失败说明不需要增强，直接调用原始对象的方法即可。

匹配成功，创建原始对象的代理对象,如:`BookDao`

  •   * 匹配成功说明需要对其进行增强
  •   * 对哪个类做增强，这个类对应的对象就叫做目标对象
  •   * 因为要对目标对象进行功能增强，而采用的技术是动态代理，会为其创建一个代理对象
  •   * 最终运行的是代理对象的方法，在该方法中会对原始方法进行功能增强
流程4:获取bean执行方法
  •  * 获取的bean是原始对象时，调用方法并执行，完成操作
  • * 获取的bean是代理对象时，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

 验证容器中是否为代理对象

为了验证IOC容器中创建的对象和我们刚才所说的结论是否一致，首先先把结论理出来:

  • * 如果目标对象中的方法会被增强，那么容器中将存入的是目标对象的代理对象
  • * 如果目标对象中的方法不被增强，那么容器中将存入的是目标对象本身。
  • 当前类的getClass()方法

 AOP配置管理

切入点表达式:

要进行增强的方法的描述方式
execution(public User com.itheima.service.UserService.findById(int))

  • * execution：动作关键字，描述切入点的行为动作，execution表示执行到指定切入点
  • * public:访问修饰符,还可以是public，private等，可以省略
  • * User：返回值，写返回值类型
  • * com.itheima.service：包名，多级包使用点连接
  • * UserService:类/接口名称
  • * findById：方法名
  • * int:参数，直接写参数的类型，多个类型用逗号隔开
  • * 异常名：方法定义中抛出指定异常，可以省略
 通配符

 `*`:单个独立的任意符号，可以独立出现，也可以作为前缀或者后缀的匹配符出现
  execution（public * com.itheima.*.UserService.find*(*))

  匹配com.itheima包下的任意包中的UserService类或接口中所有find开头的带有一个参数的方法

 `..`：多个连续的任意符号，可以独立出现，常用于简化包名与参数的书写
  execution（public User com..UserService.findById(..))

  匹配com包下的任意包中的UserService类或接口中所有名称为findById的方法

 `+`：专用于匹配子类类型
  execution(* *..*Service+.*(..))

  这个使用率较低，描述子类的，咱们做JavaEE开发，继承机会就一次，使用都很慎重，所以很少用它。*Service+，表示所有以Service结尾的接口的子类。

AOP通知类型 

  • 前置通知

  • 后置通知

  • ==环绕通知(重点)==

  • 返回后通知(了解)

  • 抛出异常后通知(了解)

 环绕通知

@Component
@Aspect
public class MyAdvice {
    @Pointcut("execution(void com.itheima.dao.BookDao.update())")
    private void pt(){}
    
    @Around("pt()")
    public void around(){
        System.out.println("around before advice ...");
        System.out.println("around after advice ...");
    }
}

ProceedingJoinPoint pjp
 获取原方法、设置返回值类型

@Around("pt2()")
    public Object aroundSelect(ProceedingJoinPoint pjp) throws Throwable {
        System.out.println("around before advice ...");
        //表示对原始操作的调用
        Object ret = pjp.proceed();
        System.out.println("around after advice ...");
        return ret;
    }

 获取方法名、接口名和签名信息

@Component
@Aspect
public class ProjectAdvice {
    //配置业务层的所有方法
    @Pointcut("execution(* com.itheima.service.*Service.*(..))")
    private void servicePt(){}
    //@Around("ProjectAdvice.servicePt()") 可以简写为下面的方式
    @Around("servicePt()")
    public void runSpeed(ProceedingJoinPoint pjp){
        //获取执行签名信息
        Signature signature = pjp.getSignature();
        //通过签名获取执行操作名称(接口名)
        String className = signature.getDeclaringTypeName();
        //通过签名获取执行操作名称(方法名)
        String methodName = signature.getName();
        
        long start = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < 10000; i++) {
           pjp.proceed();
        }
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("万次执行："+ className+"."+methodName+"---->" +(end-start) + "ms");
    } 
}

通知获取数据

* 获取切入点方法的参数，所有的通知类型都可以获取参数

  •   * JoinPoint：适用于前置、后置、返回后、抛出异常后通知
  •   * ProceedingJoinPoint：适用于环绕通知
    @Before("pt()")public void before(JoinPoint jp) Object[] args = jp.getArgs();System.out.println(Arrays.toString(args));System.out.println("before advice ..." );}
    @Around("pt()")public Object around(ProceedingJoinPoint pjp)throws Throwable {Object[] args = pjp.getArgs();System.out.println(Arrays.toString(args));Object ret = pjp.proceed();return ret;}

* 获取切入点方法返回值，前置和抛出异常后通知是没有返回值，后置通知可有可无，所以不做研究

  •   * 返回后通知
  •   * 环绕通知
    @AfterReturning(value = "pt()",returning = "ret")public void afterReturning(Object ret) {System.out.println("afterReturning advice ..."+ret);}

    @Around("pt()")public Object around(ProceedingJoinPoint pjp) throws Throwable{Object[] args = pjp.getArgs();System.out.println(Arrays.toString(args));args[0] = 666;Object ret = pjp.proceed(args);return ret;}

* 获取切入点方法运行异常信息，前置和返回后通知是不会有，后置通知可有可无，所以不做研究

  •   * 抛出异常后通知
  •   * 环绕通知
    @AfterThrowing(value = "pt()",throwing = "t")public void afterThrowing(Throwable t) {System.out.println("afterThrowing advice ..."+t);}
    @Around("pt()")public Object around(ProceedingJoinPoint pjp){Object[] args = pjp.getArgs();System.out.println(Arrays.toString(args));args[0] = 666;Object ret = null;try{ret = pjp.proceed(args);}catch(Throwable throwable){t.printStackTrace();}return ret;}

 环绕通知注意事项

  1. 环绕通知必须依赖形参ProceedingJoinPoint才能实现对原始方法的调用，进而实现原始方法调用前后同时添加通知
  2.  通知中如果未使用ProceedingJoinPoint对原始方法进行调用将跳过原始方法的执行
  3. 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，如果接收返回值，最好设定为Object类型
  4. 原始方法的返回值如果是void类型，通知方法的返回值类型可以设置成void,也可以设置成Object
  5. 由于无法预知原始方法运行后是否会抛出异常，因此环绕通知方法必须要处理Throwable异常  

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