1. AOP概念

1.1 定義

AOP全稱為Aspet-Oriented Programming，中文名字為面向切面編程赦拘。使用AOP另绩，我們可以對類似日志和安全等系統(tǒng)需求進行模塊化的組織笋籽，簡化系統(tǒng)需求與實現(xiàn)之間的對比關系，進而使得整個系統(tǒng)的實現(xiàn)更具模塊化笛园。

1.2 AOP國家的公民

1.2.1 Joinpoint

在系統(tǒng)運行之前研铆，AOP的功能模塊都需要織入到OOP的功能模塊中棵红。所以逆甜，要進行這種織入過程交煞，我們需要知道在系統(tǒng)的哪些執(zhí)行點上進行織入操作素征，這些將要在其之上進行織入操作的系統(tǒng)執(zhí)行點就稱之為Joinpoint御毅。

以下是一些較為常見的Joinpoint類型

• 方法調(diào)用
• 方法執(zhí)行
• 構造方法調(diào)用
• 構造方法執(zhí)行
• 字段設置
• 字段獲取
• 異常處理執(zhí)行
• 類初始化

1.2.2 Pointcut

Pointcut概念代表的是Joinpoint的表述方式亚享。將橫切邏輯織入當前系統(tǒng)的過程中绘面，需要參照Pointcut規(guī)定的Joinpoint信息揭璃，才可以知道應該往系統(tǒng)的哪些Joinpoint上織入橫切邏輯。

1.2.3 Advice

是單一橫切關注點邏輯的載體歼秽，它代表將會織入到Joinpoint的橫切邏輯箩祥。

Advice可以分成多種具體形式肆氓。

• Before Advice
• After Advice
• Around Advice

1.2.4 Aspect

Aspect是對系統(tǒng)中的橫切關注點邏輯進行模塊化封裝的AOP概念實體蕉陋。通常情況下拨扶，Aspect可以包含多個Pointcut以及相關Advice定義缩举。

1.2.5 Weaving

用來將Aspect模塊化的橫切關注點集成到OOP的現(xiàn)存系統(tǒng)中蚁孔。

1.2.6 目標對象

符合Pointcut所指定的條件，將在織入過程中被織入橫切邏輯的對象另伍。

最后附上一張AOP各個概念所處的場景圖摆尝。
[圖片上傳失敗...(image-26c2fc-1616160107453)]

1.3 Java平臺上的AOP實現(xiàn)機制

1.3.1 動態(tài)代理

JDK1.3之后堕汞，引入了動態(tài)代理（Dynamic Proxy）機制讯检，可以在運行期間人灼，為相應的接口（Interface）動態(tài)生成對應的代理對象投放。所以适贸，我們可以將橫切關注點邏輯封裝到動態(tài)代理的InvocationHandler中，然后在系統(tǒng)運行期間烙样，根據(jù)橫切關注點需要織入的模塊位置误阻，將橫切邏輯織入到相應的代理類中寻定。以動態(tài)代理類為載體的橫切邏輯狼速，現(xiàn)在當然就可以與系統(tǒng)其他實現(xiàn)模塊一起工作了。

這種方式實現(xiàn)的唯一缺點是惊完，所有需要織入橫切關注點邏輯的模塊類都得實現(xiàn)相應的接口僵芹。

SpringAOP默認情況采用這種機制來實現(xiàn)AOP機能。

1.3.2 動態(tài)字節(jié)碼增強

通常的class文件都是從Java源代碼文件使用Javac編譯器編譯而成的小槐，但只要符合Javaclass規(guī)范拇派，我們也可以使用ASM或者CGLIB等Java工具庫，在程序運行期間凿跳，動態(tài)構建字節(jié)碼的class文件件豌。

Spring AOP在無法采用動態(tài)代理機制進行AOP功能擴展的時候，會使用CGLIB庫的動態(tài)字節(jié)碼增強支持來實現(xiàn)AOP的功能擴展控嗜。

1.3.3 Java代碼生成

事務屬于跨越整個系統(tǒng)的一種橫切關注點茧彤，所以，EJB容器提供的聲明性事務支持疆栏，屬于一種AOP功能模塊實現(xiàn)。但早期EJB容器在實現(xiàn)這一功能的時候险污，大多會采用Java代碼生成技術，這就是我們不需要提供CMP的接口實現(xiàn)類的原因淮逻，也是EJB容器提供商大多提供部署接口或者專有部署工具的原因。

1.3.4 自定義類加載器

我們可以通過自定義類加載器的方式完成橫切邏輯到系統(tǒng)的織入，自定義類加載器通過讀取外部文件規(guī)定的織入規(guī)則和必要信息桨啃，在加載class文件期間就可以將橫切邏輯添加到系統(tǒng)模塊類的現(xiàn)有邏輯中照瘾，然后將改動后的class交給Java虛擬機運行碳却。

1.3.5 AOL擴展

AOL擴展是最強大关噪、也最難掌握的一種方式虐沥，我們之前提到的AspectJ就屬于這種方式。在這種方式中喜每，AOP的各種概念在AOL中大都有一一對應的實體。我們可以使用擴展過的AOL，實現(xiàn)任何AOP概念實體甚至OOP概念實體，比如Aspect以及Class。所有的AOP概念在AOL中得到了最完美的表達饵较。

2. SpringAOP的實現(xiàn)機制

SpingAOP屬于第二代AOP茄猫，采用動態(tài)代理機制和字節(jié)碼生成技術實現(xiàn)靖避。

先從動態(tài)代理機制的根源--代理模式開始介紹蚣抗。

2.1 代理模式

在代理模式中通常涉及四種角色，如圖所示。

代理模式類圖

• ISubject:該接口是對被訪問者或者被訪問資源的抽象
• SubjectImpl:被訪問者或者被訪問資源的具體實現(xiàn)類
• SubjectProxy:被訪問者或者被訪問資源的代理實現(xiàn)類抵屿，該類持有一個ISubject接口的具體實例求晶。在這個場景中慢蜓，我們要SubjectImpl進行代理镜遣，那么SubjectProxy現(xiàn)在持有的就是SubjectImpl的實例
• Client赤拒。代表訪問者的抽象角色挎挖。

SubjectImpl和SubjectProxy都實現(xiàn)了相同的接口ISubject，而SubjectProxy內(nèi)部持有SubjectImpl的引用。當Client通過request()請求服務的時候，SubjectProxy將轉發(fā)該請求給SubjectImpl孕锄。從這個角度來說轴脐，SubjectProxy反而有多此一舉之嫌了现使。不過间景，SubjectProxy的作用不只局限于請求的轉發(fā)，更多時候是對請求添加更多訪問限制艺智。

在將請求轉發(fā)給被代理對象SubjectImp1之前或者之后倘要，都可以根據(jù)情況插入其他處理邏輯，比如在轉發(fā)之前記錄方法執(zhí)行開始時間十拣，在轉發(fā)之后記錄結束時間封拧，這樣就能夠?qū)ubjectImpl的 request()執(zhí)行的時間進行檢測∝参剩或者泽西，可以只在轉發(fā)之后對SubjectImpl的request()方法返回結果進行覆蓋，返回不同的值缰趋。甚至捧杉，可以不做請求轉發(fā)，這樣秘血，就不會有SubjectImpl的訪問發(fā)生味抖。如果你不希望某人訪問你的SubjectImpl，這種場景正好適合灰粮。

代理對象subjectProxy就像是subjectImpl的影子非竿，只不過這個影子通常擁有更多的功能。如果 SubjectImpl是系統(tǒng)中的Joinpoint所在的對象谋竖，即目標對象红柱，那么就可以為這個目標對象創(chuàng)建一個代理對象，然后將橫切邏輯添加到這個代理對象中蓖乘。

SpringAOP本質(zhì)上就是采用這種代理機制實現(xiàn)的锤悄，但是，具體實現(xiàn)細節(jié)上有所不同嘉抒。

2.1.1 示例代碼

先上代碼零聚，把上邊的流程圖變?yōu)榫唧w代碼。

package com.spring.aop;

public interface ISubject {

    void request();

}

package com.spring.aop;

public class SubjectImpl implements ISubject {

    @Override
    public void request() {
        System.out.println("執(zhí)行代理類的方法");
    }
}

package com.spring.aop;

public class SubjectProxy implements ISubject {

    private ISubject iSubject;

    public SubjectProxy(ISubject iSubject) {
        this.iSubject = iSubject;
    }

    @Override
    public void request() {
        //添加前置邏輯
        iSubject.request();
        //添加后置邏輯
    }
}

package com.spring.aop;

public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        SubjectProxy subjectProxy = new SubjectProxy(new SubjectImpl());
        subjectProxy.request();
    }

}

假設我們要對系統(tǒng)中所有的request()方法進行攔截些侍，那么我們應該為SubjectImpl提供一個ServiceControlSubjectProxy隶症，以添加這種橫切邏輯。

package com.spring.aop;

public class ServiceControlSubjectProxy implements ISubject {

    private ISubject subject;

    public ServiceControlSubjectProxy(ISubject subject) {
        this.subject = subject;
    }

    @Override
    public void request() {
        //添加新的前置邏輯
        subject.request();
        //添加新的后置邏輯
    }
}

之后我們使用ServiceControlSubjectProxy代替SubjectImpl使用岗宣，如下所示

        ServiceControlSubjectProxy serviceControlSubjectProxy = 
                new ServiceControlSubjectProxy(new SubjectImpl());
        serviceControlSubjectProxy.request();

但是系統(tǒng)中不一定就ISubject的實現(xiàn)類有request()方法蚂会，如果要對所有request()方法都添加這個邏輯，那么還需要新寫一個代理類耗式，而實際上胁住，這些代理對象所要添加的橫切邏輯是一樣的。當系統(tǒng)中存在成百上千目標對象時刊咳，我們就要為這成百上千的目標對象創(chuàng)建成百上千的代理對象彪见。

2.2 動態(tài)代理

JDK1.3之后引入了一種稱之為動態(tài)代理（Dynamic Proxy）的機制。使用該機制娱挨，我們可以為指定的接口在系統(tǒng)運行期間動態(tài)地生成代理對象余指，從而幫助我們走出最初使用靜態(tài)代理實現(xiàn)AOP的窘境。

動態(tài)代理機制的實現(xiàn)主要由一個類和一個接口組成跷坝，即java.lang.reflect.Proxy類和java.lang.reflect.InvocationH?ndler接口酵镜。下面，讓我們看一下探孝，如何使用動態(tài)代理來實現(xiàn)之前的功能笋婿。雖然要為ISubject和TRequestable兩種類型提供代理對象，但因為代理對象中要添加的橫切邏輯是一樣的顿颅，所以缸濒，我們只需要實現(xiàn)一個TnvocationHandler就可以了。

2.2.1 具體代碼

package com.spring.aop;

import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;

public class ProxyInvocationHandler implements InvocationHandler {

    private Object target;

    public ProxyInvocationHandler(Object target) {
        this.target = target;
    }

    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        System.out.println("添加前置邏輯");
        Object object = method.invoke(target, args);
        System.out.println("添加后置邏輯");
        return object;
    }
}

package com.spring.aop;

import java.lang.reflect.Proxy;

public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        ISubject subject = new SubjectImpl();
        subject = (ISubject) Proxy.newProxyInstance(
                subject.getClass().getClassLoader(),
                subject.getClass().getInterfaces(),
                new ProxyInvocationHandler(subject)
        );

        subject.request();

        IRequestable requestable = new RequestableImpl();
        requestable = (IRequestable) Proxy.newProxyInstance(
                requestable.getClass().getClassLoader(),
                requestable.getClass().getInterfaces(),
                new ProxyInvocationHandler(requestable)
        );

        requestable.request();

    }
}

動態(tài)代理雖好粱腻，但不能滿足所有的需求庇配。因為動態(tài)代理機制只能對實現(xiàn)了相應Interface的類使用，如果某個類沒有實現(xiàn)任何的Interface绍些，就無法使用動態(tài)代理機制為其生成相應的動態(tài)代理對象捞慌。雖然面向接口編程應該是提倡的做法，但不排除其他的編程實踐柬批。對于沒有實現(xiàn)任何Interface的目標對象啸澡，我們需要尋找其他方式為其動態(tài)的生成代理對象袖订。

默認情況下，如果Spring AOP發(fā)現(xiàn)目標對象實現(xiàn)了相應Interface嗅虏，則采用動態(tài)代理機制為其生成代理對象實例洛姑。而如果目標對象沒有實現(xiàn)任何Interface，Spring AOP會嘗試使用一個稱為CGLIB（Code GenerationLibrary）的開源的動態(tài)字節(jié)碼生成類庫皮服，為目標對象生成動態(tài)的代理對象實例楞艾。

2.3 動態(tài)字節(jié)碼生成

使用動態(tài)字節(jié)碼生成技術擴展對象行為的原理是，我們可以對目標對象進行繼承擴展龄广，為其生成相應的子類硫眯，而子類可以通過覆寫來擴展父類的行為，只要將橫切邏輯的實現(xiàn)放到子類中择同，然后讓系統(tǒng)使用擴展后的目標對象的子類两入，就可以達到與代理模式相同的效果了。

但是奠衔，使用繼承的方式來擴展對象定義谆刨，也不能像靜態(tài)代理模式那樣，為每個不同類型的目標對象都單獨創(chuàng)建相應的擴展子類归斤。所以痊夭，我們要借助于CGLIB這樣的動態(tài)字節(jié)碼生成庫，在系統(tǒng)運行期間動態(tài)地為目標對象生成相應的擴展子類脏里。

2.3.1 代碼

package com.spring.aop;

public class Subject {

    public void request(){
        System.out.println("沒有接口的目標類");
    }

}

package com.spring.aop;


import org.springframework.cglib.proxy.MethodInterceptor;
import org.springframework.cglib.proxy.MethodProxy;

import java.lang.reflect.Method;

public class CGLIBProxy implements MethodInterceptor {

    @Override
    public Object intercept(Object object, Method method, Object[] args, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
        System.out.println("這是CGLIB前置邏輯");
        Object result = methodProxy.invokeSuper(object, args);
        System.out.println("這是CGLIB后置邏輯");
        return result;
    }
}

package com.spring.aop;

import org.springframework.cglib.proxy.Enhancer;

public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        Enhancer enhancer = new Enhancer();
        enhancer.setSuperclass(Subject.class);
        enhancer.setCallback(new CGLIBProxy());
        Subject proxy = (Subject) enhancer.create();
        proxy.request();
    }
}

3. SpringAOP中的術語

• 切面(Aspect):指關注點模塊化她我，這個關注點可能會橫切多個對象。事務管理是企業(yè)級Java應用中有關橫切關注點的例子迫横。在Spring AOP中番舆，切面可以使用通用類基于模式的方法或者在普通類中以@Aspect注解來實現(xiàn)
• 連接點(Join point):在Spring AOP中，一個連接點總是代表一個方法的執(zhí)行矾踱，其實就代表增強的方法
• 通知(Advice):在切面的某個特定的連接點上執(zhí)行的動作恨狈。通知有多種類型，包括"around"呛讲、"before"和"after"等待禾怠。通知的類型將在后面的章節(jié)進行討論。許多AOP框架贝搁，包括Spring在內(nèi)吗氏，都是以攔截器做通知模型的，并維護著一個以連接點為中心的攔截器鏈
• 目標對象(Target):目標對象指將要被增強的對象雷逆。即包含主業(yè)務邏輯的類的對象
• 切點(Pointcut):匹配連接點的斷言弦讽。通知和切點表達式相關聯(lián)，并在滿足這個切點的連接點上運行(例如膀哲，當執(zhí)行某個特定名稱的方法時)往产。切點表達式如何和連接點匹配是AOP的核心:Spring默認使用AspectJ切點語義
• 顧問(Advisor):顧問是Advice的一種包裝體現(xiàn)被碗，Advisor是Pointcut以及Advice的一個結合，用來管理Advice和Pointcut捂齐。應用無需關心
• 織入(Weaving):將通知切入連接點的過程叫織入
• 引入(Introductions):可以將其他接口和實現(xiàn)動態(tài)引入到targetClass中