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前言

上節(jié)回顧 長話短說Spring（1）之IoC控制反轉(zhuǎn)

??上篇文章中貌嫡，我們介紹了有關(guān)Spring IoC控制反轉(zhuǎn)的概念以及實(shí)現(xiàn)，接下來我們將說一說Spring的另一重大特點(diǎn)AOP面向切面編程哮肚。同樣停局，還是老套路很钓，我們將從是什么、怎么做董栽、為什么三個主要方向入手码倦，說清楚AOP到底是個什么東西、Spring 怎么做實(shí)現(xiàn)了AOP以及為什么要使用AOP這幾個問題锭碳。

什么是AOP袁稽？

官方解釋

??我們先來看一下比較官方的解釋。
??AOP擒抛，Aspect Oriented Programming的縮寫推汽，意為面向切面編程，通過預(yù)編譯方式和運(yùn)行期動態(tài)代理實(shí)現(xiàn)程序功能的統(tǒng)一維護(hù)的一種技術(shù)歧沪。
??依然沒看懂ㄟ( ▔, ▔ )ㄏ民泵。

生活中的AOP

??要理解AOP（面向切面編程），首先我們要明白什么叫做切面槽畔。
??舉個生活中的例子，我們都知道一個成功的老板背后一定有一個優(yōu)秀的秘書胁编，而秘書的職責(zé)就是負(fù)責(zé)調(diào)度和安排老板的日程厢钧。想象一下這樣一個場景鳞尔，今天秘書小M將事先安排好的一天日程向老板大B匯報(bào)后，老板大B表示同意早直。那么如無意外寥假，老板大B今天將和往常一樣，按照日程表一樣一樣完成霞扬，一天就過去了糕韧。但是，秘書小M突然接到通知喻圃，一個十分重要的會議臨時(shí)決定在午后召開萤彩，無奈秘書小M只能將該會議強(qiáng)行插入老板大B已經(jīng)確認(rèn)過的日程安排中，然后默默等待老板大B的白眼斧拍。

切面

程序中的AOP

??回到代碼層面，關(guān)于AOP我在網(wǎng)上博文中發(fā)現(xiàn)了這樣一句話：運(yùn)行時(shí)谴返，動態(tài)地將代碼切入到類的指定方法或者指定位置煞肾。是不是豁然開朗了呢？
??這里還想強(qiáng)調(diào)一下運(yùn)行時(shí)和動態(tài)兩個點(diǎn)嗓袱，運(yùn)行時(shí)不難理解籍救，如果在程序非運(yùn)行時(shí)我們只要將代碼寫入指定位置再運(yùn)行就好了，而程序運(yùn)行時(shí)渠抹，代碼就無法進(jìn)行更改了蝙昙，這也體現(xiàn)了不修改源代碼的意義；動態(tài)這個概念我們可以這樣理解梧却，切入的過程并非是事先完成好的奇颠，而是在程序運(yùn)行過程中觸發(fā)了某個時(shí)機(jī)而進(jìn)行的。
??此處介紹幾個概念放航，便于讀者理解：
??通知（advice）：切入到類指定方法或者指定位置的代碼片段烈拒，即需要增加的功能代碼，也就是上述的那片火腿（臨時(shí)會議）。
??連接點(diǎn)（join point）：程序運(yùn)行過程中能夠進(jìn)行插入切面操作的時(shí)間點(diǎn)荆几。例如方法調(diào)用吓妆、異常拋出或字段修改等，可以理解為上述的長面包（老板的整個日程安排）吨铸。
??切入點(diǎn)（pointcut）：描述一個通知將被切入的一系列連接點(diǎn)的集合行拢，即代碼片段具體切入到哪些類、哪些方法诞吱，也就是上述面包切口處（特指午后的日程）舟奠。所以說，切入點(diǎn)規(guī)定了哪些連接點(diǎn)可以執(zhí)行哪些通知房维。
??切面（aspect）：AOP中的切面等同于OOP中的類（class）沼瘫，由通知（advice）和切入點(diǎn)（pointcut）組成，其中通知（advice）和切入點(diǎn)（pointcut）既可以是1對1的關(guān)系握巢，也可以是1對多的關(guān)系晕鹊。概括的說就是描述了何時(shí)何地干何事的基本單元，其中通知（advice）說明了切面干何事暴浦，而切入點(diǎn)則說明了切面何時(shí)何地切入溅话。
??關(guān)于幾者的關(guān)系，我們可以這樣理解歌焦，通知是在連接點(diǎn)上執(zhí)行的飞几，但是我們不希望通知應(yīng)用到所有的連接點(diǎn)，所以引入了切入點(diǎn)來匹配特定的連接點(diǎn)独撇，指名我們所希望通知應(yīng)用的連接點(diǎn)屑墨。
??因此，所謂的AOP（面向切面編程）就是在程序運(yùn)行過程中的某個時(shí)機(jī)將代碼片段插入到某些類的指定方法和指定位置纷铣；換句話說卵史，秘書接到臨時(shí)會議通知時(shí)，將臨時(shí)會議插入到老板的日程安排中去搜立。

為什么要使用AOP以躯？

??程序的最終目的就是實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)，但是我們在進(jìn)行編程的過程中經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)除了所謂的業(yè)務(wù)代碼啄踊，還存在數(shù)量相當(dāng)?shù)墓泊a忧设，類似日志、安全驗(yàn)證颠通、事物址晕、異常處理等問題。這部分代碼重要但是與我們編寫程序要實(shí)現(xiàn)的功能沒有關(guān)系顿锰，具有功能相似谨垃、重用性高启搂、使用場景分散等特點(diǎn)。我們姑且稱它們?yōu)?strong>共性問題刘陶。
??對大多數(shù)程序而言狐血，代碼都是以縱向結(jié)構(gòu)將各個業(yè)務(wù)模塊串聯(lián)從而完成功能的。我們提到的共性問題本身不屬于業(yè)務(wù)范圍易核，但是又散落在各個業(yè)務(wù)模塊間，同實(shí)現(xiàn)主功能的代碼相互雜糅在一起浪默，即如下圖所示：

程序邏輯圖

AOP程序邏輯圖

AOP的好處

??解耦：AOP將程序中的共性問題進(jìn)行了剝離，毫無疑問地降低了各個業(yè)務(wù)模塊和共性問題之間的耦合担孔。
??重用性：共性問題散落于業(yè)務(wù)邏輯的各處江锨，十分難維護(hù)，使用AOP進(jìn)行提取后糕篇，能夠?qū)⑾嗨乒δ艿墓残詥栴}收斂啄育，減少重復(fù)代碼，提高了代碼的重用性拌消。
??拓展性：對于一個程序而言挑豌，迭代的重心一定在于業(yè)務(wù)和功能上安券。AOP使得每當(dāng)發(fā)生變更時(shí)，可以只關(guān)注業(yè)務(wù)邏輯相關(guān)的代碼氓英，而減少共性問題上帶來的變化侯勉，大大降低了程序未來拓展的成本。

Spring如何實(shí)現(xiàn)AOP铝阐？

什么是Spring AOP址貌？

??通過上述介紹，我們了解到AOP的重心在于定義基本結(jié)構(gòu)和完成切面切入兩部分徘键，解決了它們练对，我們就能方便快捷的使用AOP思想進(jìn)行編程了。
??Spring AOP就是負(fù)責(zé)完成AOP相關(guān)工作的框架吹害，它將切面所定義的橫切邏輯切入到切面所指定的連接點(diǎn)中螟凭。框架的目的就是將復(fù)雜的事情變得簡單易用它呀，所以其主要工作分成了如下兩點(diǎn)：
??1.提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來定義AOP所需基本結(jié)構(gòu)螺男，例如通知、連接點(diǎn)纵穿、切入點(diǎn)下隧、切面等。
??2.封裝切面切入的相關(guān)工作政恍，提供相應(yīng)接口給用戶汪拥。封裝的內(nèi)容主要包括如何通過切面（切入點(diǎn)和通知）定位到特定的連接點(diǎn)；如何將切面中的功能代碼植入到特定的連接點(diǎn)中等等篙耗；提供相應(yīng)接口主要包括配置文件迫筑、注解等用戶能夠使用的工具。
??這里想提一下宗弯，在 Spring AOP 中脯燃，連接點(diǎn)（join point）總是方法的執(zhí)行點(diǎn)， 即只有方法連接點(diǎn)蒙保。所以我們可以認(rèn)為辕棚，在 Spring 中所有的方法都可以是連接點(diǎn)。

怎么使用Spring AOP邓厕？

??由于Spring對AOP的封裝逝嚎，使得我們可以十分方便的使用，我們只需要定義切面详恼，即定義Advice通知和Pointcut切入點(diǎn)补君。

（1）Spring AOP中Pointcut切入點(diǎn)

??使用@Pointcut("execution()")注解定義切入點(diǎn)，其中execution的格式如下所示：

execution(modifiers-pattern? ret-type-pattern declaring-type-pattern? name-pattern(param-pattern) throws-pattern?) 

??其中昧互，除ret-type-pattern和name-pattern之外挽铁，其他都是可選的伟桅，各部分具體含義如下：
??1.modifiers-pattern：方法的操作權(quán)限
??2.ret-type-pattern：返回值
??3.declaring-type-pattern：方法所在的包
??4.name-pattern：方法名
??5.parm-pattern：參數(shù)名
??6.throws-pattern：異常
??為了更加理解，舉一個簡單的execution示例叽掘，如下所示：

execution示例

（2）Spring AOP中Advice通知

• before advice：前置通知楣铁，由@Before注解定義，表示在 join point 前被執(zhí)行的advice更扁。（雖然before advice是在 join point 前被執(zhí)行盖腕，但是它并不能夠阻止 join point 的執(zhí)行， 除非發(fā)生了異常浓镜，即在before advice代碼中赊堪， 不能人為地決定是否繼續(xù)執(zhí)行join point中的代碼)
• after return advice：后置通知，由@AfterReturning注解定義竖哩，表示在一個 join point 正常返回后執(zhí)行的advice。
• after throwing advice：異常通知脊僚，由@AfterThrowing注解定義相叁，表示當(dāng)一個 join point 拋出異常后執(zhí)行的advice。
• after(final) advice：最終通知辽幌，由@After注解定義增淹，表示無論一個join point是正常退出還是發(fā)生了異常，都會被執(zhí)行的advice乌企。
• around advice：環(huán)繞通知虑润，由@Around注解定義，表示在join point 前和joint point退出后都執(zhí)行的 advice加酵，是最常用的advice拳喻。

（3）舉個例子

??首先,我們創(chuàng)建一個簡單的UserService，作為示例的業(yè)務(wù)模塊猪腕，代碼如下：

package com.demo.aop;

import org.springframework.stereotype.Service;

/**
 * Created by wwwwei on 17/8/14.
 */
@Service
public class UserService {
    //創(chuàng)建用戶
    public void createUser(String userName) {
        System.out.println("創(chuàng)建用戶 " + userName);
    }

    //刪除用戶
    public void deleteUser(String userName) {
        System.out.println("刪除用戶 " + userName);
    }

    //更新用戶
    public void updateUser(String userName) {
        System.out.println("更新用戶 " + userName);
        throw new RuntimeException("更新用戶拋出異常");
    }
}

??其次冗澈，定義切面數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，即通知（需要增加的功能代碼片段）和切入點(diǎn)（切入的時(shí)間點(diǎn)）陋葡，代碼如下:

package com.demo.aop;

import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;
import org.aspectj.lang.annotation.*;
import org.springframework.stereotype.Component;

/**
 * Created by wwwwei on 17/8/11.
 */
@Component
@Aspect
public class UserAspect {
    //定義切入點(diǎn)
    @Pointcut("execution(* com.demo.aop.*Service*.*(..))")
    public void pointCut() {
    }

    //前置通知 @Before(value="execution(public * *(..))")
    @Before("pointCut()")
    public void mybefore() {
        System.out.println("前置通知");
    }

    //后置通知 @AfterReturning(value="execution(public * *(..))")
    @AfterReturning(pointcut = "pointCut()")
    public void myafterReturning() {
        System.out.println("后置通知");
    }

    //異常通知 @AfterThrowing(value="execution(public * *(..))")
    @AfterThrowing(pointcut = "pointCut()", throwing = "error")
    public void myafterThrowing() {
        System.out.println("異常通知");
    }

    //環(huán)繞通知 @Around(value="execution(public * *(..))")
    @Around("pointCut()")
    public void myAround(ProceedingJoinPoint jp) {
        System.out.println("環(huán)繞前通知");
        try {
            jp.proceed();
        } catch (Throwable e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("環(huán)繞后通知");

    }

    //最終通知 @After(value="execution(public * *(..))")
    @After("pointCut()")
    public void myafterLogger() {
        System.out.println("最終通知");
    }
}

??最后亚亲，編寫測試類測試，代碼如下:

package com.demo.aop;

import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;

/**
 * Created by wwwwei on 17/8/14.
 */
public class UserTest {
    public static void main(String[] args) {
        ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext(
                "applicationContext.xml");
        UserService userService = context.getBean(UserService.class);
        userService.createUser("測試用戶");
    }
}

??運(yùn)行結(jié)果如下腐缤，可以發(fā)現(xiàn)在業(yè)務(wù)模塊中成功切入了我們定義的代碼片段捌归。

運(yùn)行結(jié)果

AOP的實(shí)現(xiàn)

??AOP的實(shí)現(xiàn)是基于代理機(jī)制的，根據(jù)不同實(shí)現(xiàn)方式主要分為兩類：
??1.靜態(tài)代理岭粤，AOP框架會在編譯階段生成AOP代理類惜索，即在編譯器和類裝載期實(shí)現(xiàn)切入的工作，但是這種方式需要特殊的Java編譯器和類裝載器绍在。AspectJ框架就是采用這種方式實(shí)現(xiàn)AOP门扇。
??2.動態(tài)代理雹有，AOP框架不會去修改字節(jié)碼，而是在內(nèi)存中臨時(shí)為方法生成一個AOP對象臼寄，這個AOP對象包含了目標(biāo)對象的全部方法霸奕，并且在特定的連接點(diǎn)（切入點(diǎn)）做了添加通知（advice）處理，并回調(diào)原對象的方法吉拳。
??與AspectJ的靜態(tài)代理不同质帅，Spring AOP使用動態(tài)代理，通過JDK Proxy和CGLIB Proxy兩種方法實(shí)現(xiàn)代理留攒。兩種方式的選擇與目標(biāo)對象有關(guān):

• 如果目標(biāo)對象沒有實(shí)現(xiàn)任何接口煤惩，那么Spring將使用CGLIB來實(shí)現(xiàn)代理。CGLIB是一個開源項(xiàng)目炼邀，它是一個強(qiáng)大的魄揉，高性能，高質(zhì)量的Code生成類庫拭宁，它可以在運(yùn)行期擴(kuò)展Java類與實(shí)現(xiàn)Java接口洛退。
• 如果目標(biāo)對象實(shí)現(xiàn)了一個以上的接口，那么Spring將使用JDK Proxy來實(shí)現(xiàn)代理杰标，因?yàn)镾pring默認(rèn)使用的就是JDK Proxy兵怯，并且JDK Proxy是基于接口的。這也是Spring提倡的面向接口編程腔剂。當(dāng)然媒区，你也可以強(qiáng)制使用CGLIB來進(jìn)行代理，但是這樣可能會造成性能上的下降掸犬。
  ??感謝以下博文袜漩，寫作時(shí)作為參考借鑒。
  ??Spring AOP的實(shí)現(xiàn)原理
  ??徹底征服 Spring AOP 之 理論篇