AOP

AOP（Aspect-Oriented Programming，面向切面编程）是一种编程范式，它通过将横切关注点（cross-cutting concern）从业务逻辑中分离出来，从而提高代码的可维护性和可重用性。横切关注点是指那些在多个模块或类中都需要关注的通用功能，例如日志记录、性能监控、安全检查、事务管理等。

AOP的核心概念

  • 连接点（Join Point）：
    程序执行过程中的某个特定点，例如方法调用、异常抛出等。
  • 切点（Pointcut）：
    定义了一组连接点，用于指定在哪些连接点上应用切面。
  • 通知（Advice）：
    在切点处执行的代码块，用于实现横切关注点的逻辑。通知可以分为以下几种类型：
    • 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）：在连接点正常返回后执行。
    • 异常通知（After Throwing Advice）：在连接点抛出异常时执行。
    • 环绕通知（Around Advice）：在连接点之前和之后都执行。
  • 切面（Aspect）：
    将切点和通知组合在一起的模块，用于定义横切关注点的逻辑。
  • 织入（Weaving）：
    将切面应用到目标对象的过程，可以发生在编译时、类加载时或运行时。

AOP的优势

  • 代码复用：
    将横切关注点集中在一个地方实现，避免重复代码。
  • 代码可维护性：
    修改横切关注点时，只需修改切面，无需修改多个模块。
  • 代码简洁性：
    业务逻辑代码更加专注于核心功能，不被横切关注点干扰。

SpringAOP

基于代理模式实现，适用于Spring框架中的应用。
使用SpringAOP，需要在pom.xml文件中导入依赖：

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<dependency>
    <groupld.org/springframework.boot〈/groupld>
    <artifactld>spring-boot-starter-aop</artifactld>
</dependency>

编写AOP程序

在aop方法实现类前加上注解@Component和@Aspect
例如：

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// 使用 @Aspect 注解声明这是一个切面
// 使用 @Component 注解将切面注册为 Spring 容器中的一个 Bean
@Aspect
@Component
public class LoggingAspect {
    // 定义一个前置通知，在方法执行之前执行
    @Before("execution(* com.example.service.*.*(..))")
    public void logBefore() {
        System.out.println("Logging before method execution");
    }

    // 定义一个后置通知，在方法执行之后执行
    @After("execution(* com.example.service.*.*(..))")
    public void logAfter() {
        System.out.println("Logging after method execution");
    }
}

通知类型

  • @Around: 环绕通知。该注解标注的通知方法在目标方法执行前、后都被执行
  • @Before：前置通知。该注解标注的通知方法在目标方法执行之前被执行
  • @After：后置通知。该注解标注的通知方法在目标方法执行后被执行，且无论是否有异常都会执行
  • @AfterReturning：返回后通知。该注解标注的通知方法在目标方法执行后被执行，但是目标方法有异常时不会执行
  • @AfterThrowing：异常后通知。该注解标注的通知方法在发生异常后执行

通知顺序

  • 当多个切面类的切入点都匹配到了目标方法时，多个通知方法的执行顺序
    • 不同切面类中，默认按照切面类的类名字母顺序排序：
      • 目标方法执行前的通知方法：字母排名靠前的先执行
      • 目标方法执行后的通知方法：字母排名靠后的先执行
    • 在切面类上加注解@Order（数字）可以控制顺序
      • 目标方法执行前的通知方法：数字小的先执行
      • 目标方法执行后的通知方法：数字大的先执行

切入点表达式

  • 描述切入点方法的一种表达式，主要用来决定项目中哪些方法需要加入通知
    • 形式：
      • execution(……):根据方法的返回值、包名、类名、方法名、方法参数等来匹配
        • 语法：execution(【访问修饰符】 返回值 【包名.类名】.方法名(方法参数)【 throws 异常】)
        • 注：带【】的可以省略
        • 异常是方法上声明抛出的异常，不是实际抛出的异常
        • 通配符：
          • *：单个独立的任意符号，可以匹配任意返回值、包名、类名、方法名、任意类型的一个参数，也可以通配包、类、方法名字中的一部分
          • .. ：多个连续的任意符号，可以通配任意层级的包、或任意类型、任意个数的参数
        • 可以用||、&&、！来组合不同的切入点表达式
      • @annotation(……)：用于匹配标识有特定注解的方法
        • 用法：自定义一个注解，在定义时加上@Retention()指定注解生效时间，和@Target()指定注解作用范围；在要通知的方法前加上自定义的注解，然后在@PointCut()中使用注解@annotation（自定义的注解的全类名）

连接点

  • Spring中用JoinPoint抽象了连接点，用它可以获得方法执行时的相关信息，如目标类名、方法名、方法参数等
  • @Around通知，获取连接点信息只能用ProceedingJoinPoint
  • 其他四种通知类型，获取连接点信息只能用JoinPoint（ProceedingJoinPoint的父类型）

完整的SpringAOP实例

1、目标类

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public class UserService {
    public void addUser() {
        System.out.println("Adding a new user");
    }
}

2、切面类

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@Aspect //声明该类是一个切面类
@Component //将切面类注册为 Spring 容器中的一个 Bean
public class LoggingAspect {
    // 定义切点，匹配 com.example.service 包中所有类的所有方法
    @Pointcut("execution(* com.example.service.*.*(..))")
    public void serviceMethods() {

    }
    
    //定义通知
    @Before("execution(* com.example.service.*.*(..))")
    public void logBefore() {
        System.out.println("Logging before method execution");
    }
}

3、配置类

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@Configuration
@EnableAspectJAutoProxy //有了这个注解才能支持@Aspect等相关的一系列AOP注解的功能
@ComponentScan(basePackages = "com.example")
public class AppConfig {

}

4、测试类

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public class TestAOP {
    public static void main(String[] args) {
        ApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
        UserService userService = context.getBean(UserService.class);
        userService.addUser();
    }
}