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Spring之AOP由淺入深

行為 pointcut java語言 利用 say 圖片 基礎上 -- 一個

轉自 https://www.cnblogs.com/zhaozihan/p/5953063.html

1.AOP的作用

  在OOP中,正是這種分散在各處且與對象核心功能無關的代碼(橫切代碼)的存在,使得模塊復用難度增加。AOP則將封裝好的對象剖開,找出其中對多個對象產生影響的公共行為,並將其封裝為一個可重用的模塊,這個模塊被命名為“切面”(Aspect),切面將那些與業務無關,卻被業務模塊共同調用的邏輯提取並封裝起來,減少了系統中的重復代碼,降低了模塊間的耦合度,同時提高了系統的可維護性。

2.DI 和 IOC 概念

  依賴註入或控制反轉的定義中,調用者不負責被調用者的實例創建工作,該工作由Spring框架中的容器來負責,它通過開發者的配置來判斷實例類型,創建後再註入調用者。由於Spring容器負責被調用者實例,實例創建後又負責將該實例註入調用者,因此稱為依賴註入。而被調用者的實例創建工作不再由調用者來創建而是由Spring來創建,控制權由應用代碼轉移到了外部容器,控制權發生了反轉,因此稱為控制反轉。

3.BeanFactory與ApplicationContext

  ApplicationContext是BeanFactory的子接口,也被稱為應用上下文。BeanFactory提供了Spring的配置框架和基本功能,ApplicationContext則添加了更多企業級功能(如國際化的支持),他另一重要優勢在於當ApplicationContext容器初始化完成後,容器中所有的 singleton Bean 也都被實例化了,也就是說當你需要使用singleton Bean 是,在應用中無需等待就可以用,而其他BeanFactory接口的實現類,則會延遲到調用 getBean()方法時構造,ApplicationContext的初始化時間會稍長些,調用getBean()是由於Bean已經構造完畢,速度會更快。因此大部分系統都使用ApplicationContext,而只在資源較少的情況下,才考慮使用BeanFactory。

4.AOP的實現策略

(1)Java SE動態代理:
使用動態代理可以為一個或多個接口在運行期動態生成實現對象,生成的對象中實現接口的方法時可以添加增強代碼,從而實現AOP。缺點是只能針對接口進行代理,另外由於動態代理是通過反射實現的,有時可能要考慮反射調用的開銷。
(2)字節碼生成(CGLib 動態代理)
動態字節碼生成技術是指在運行時動態生成指定類的一個子類對象,並覆蓋其中特定方法,覆蓋方法時可以添加增強代碼,從而實現AOP。其常用工具是cglib。
(3)定制的類加載器
當需要對類的所有對象都添加增強,動態代理和字節碼生成本質上都需要動態構造代理對象,即最終被增強的對象是由AOP框架生成,不是開發者new出來的。解決的辦法就是實現自定義的類加載器,在一個類被加載時對其進行增強。JBoss就是采用這種方式實現AOP功能。
(4)代碼生成
利用工具在已有代碼基礎上生成新的代碼,其中可以添加任何橫切代碼來實現AOP。
(5)語言擴展
可以對構造方法和屬性的賦值操作進行增強,AspectJ是采用這種方式實現AOP的一個常見Java語言擴展。

註意:AOP中的切面封裝了增強(Advice)和切點(Pointcut),下面先開始只使用增強,切點暫且不加入。

5.編程式增強

  這裏我先用“編程式”的方法,也就是暫且不用Spring的配置文件去定義Bean對象,不把代碼中的new操作取代。

(1)創建一個接口和實現類

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(2)編寫前置增強和後置增強(這裏我將兩個增強合並,即實現兩個接口)

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(3)JUnit來測試

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(3)環繞增強(當把兩個接口合並時,其實完全可以用一個接口就行)

  環繞增強類需要實現 org.aopalliance.intercept.MethodInterceptor 接口。註意,這個接口不是 Spring 提供的,它是 AOP 聯盟寫的,Spring 只是借用了它。

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之後再JUnit中添加

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6. 聲明式增強

  現在通過Spring配置文件配置bean。同時使用Bean掃描,可以不用在配置文件中配置<bean id="..." class="..."/>.

(1)Spring配置文件(增強類為環繞增強)

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(2)在相應的實現類和增強類上添加Component註解

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(3)JUnit測試

  從 Context 中根據 id 獲取 Bean 對象(其實就是一個代理),調用代理的方法。

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得到結果

7.Introduction Advice(引入增強)

  上面的增強僅僅是對方法增強,也就是織入,對類的增強才能叫做引入增強,比如說我不想讓GreetingImpl去直接實現Greeting接口,因為這樣的話,我就必須去實現他的方法。這時我就能靠Spring引入增強來幫我動態實現。

(1)定義一個新接口Love

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(2)定義授權引入增強類

  定義一個授權引入增強類,實現Love接口,用以豐富GreetingImpl類的功能,這樣GreetingImpl就能很巧妙的使用Love接口裏的方法而不用去implement。

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配置如下:

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proxyTargetClass屬性表示是否代理目標類,默認是false,也就是代理接口,上面一個例子的配置就是沒有這一項屬性所以用JDK動態代理,現在是true即使用CGLib動態代理。所以在測試方法中是GreetingImpl greetingImpl = (GreetingImpl)context.getBean("beans.xml"),而不會是Greeting greeting = (Greeting)context.getBean("beans.xml"),因為現在是代理目標類而不是代理接口。

(3)JUnit測試

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註意:這裏的Love love = (Love)greetingImpl 是將目標類強制向上轉型為Love接口,就是引入增強(DelegatingIntroductionInterceptor)的特性--“接口動態實現”功能。所以display()方法可以由GreetingImpl的對象來調用,只需要強制轉換接口就行。

8. 面向切面編程

(1)通知(增強)Advice

  通知定義了切面是什麽以及何時使用,應該應用在某個方法被調用之前?之後?還是拋出異常時?等等。

(2)連接點 Join point

  連接點是在應用執行過程中能夠插入切面的一個點。這個點可以是調用方法時,拋出異常時,甚至修改一個字段時。切面代碼可以利用這些點插入到應用的正常流程中,並添加新的行為。

(3)切點 Pointcut

  切點有助於縮小切面所通知的連接點的範圍。如果說通知定義了切面的“什麽”和“何時”的話,那麽切點就定義了“何處”,切點會匹配通知所要織入的一個或多個連接點,一般常用正則表達式定義所匹配的類和方法名稱來指定這些切點。

(4)切面 Aspect

  切面是通知和切點的結合。通知和切點定義了切面的全部內容——它是什麽,在何時何處完成其功能。

(5)引入 Introduction

  引入允許我們向現有的類添加新方法或屬性,從而無需修改這些現有類的情況下,讓他們具有新的行為和狀態。

(6)織入 Weaving

  在過去我常常把織入與引入的概念混淆,我是這樣來辨別的,“引入”我把它看做是一個定義,也就是一個名詞,而“織入”我把它看做是一個動作,一個動詞,也就是切面在指定的連接點被織入到目標對象中。

9.總結一下

  通知包含了需要用於多個應用對象的橫切行為;連接點是程序執行過程中能夠應用通知的所有點;切點定義了通知被應用的具體位置(在哪些連接點)。其中關鍵的概念是切點定義了哪些連接點會得到通知(增強)。創建切點來定義切面所織入的連接點是AOP框架的基本功能。

  另外,Spring是基於動態代理的,所以Spring只支持方法連接點,而像AspectJ和JBoss除了方法切點,它們還提供字段和構造器接入點。如果需要方法攔截之外的連接點攔截功能,則可以利用AspectJ來補充SpringAOP的功能。

10.使用基於正則表達式的SpringAOP切面類

  這裏使用springAOP的切面類RegexpMethodPointcutAdvisor來配置切面,並在GreetingImpl類中增加兩個都以“good”開頭的方法,下面要做的就是攔截兩個新增方法,而對sayHello()不攔截。

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在上面的InterceptorNames屬性不再是原來的增強,而是一個定義好的切面greetingAdvisor,切面裏面還用正則表達式定義了一個切點,即攔截GreetingImpl類中以good開頭的方法。

JUnit測試:

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11.AOP自動代理

 (1)Spring框架自動生成代理。

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  屬性optimize意思是對代理生成策略是否優化,true表示如果目標類有接口則代理接口(JDK動態代理),如果沒有則代理類(CGLib動態代理),這樣便可以取代前面強制代理類的proxyTargetClass屬性。

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此時因為是自動代理,getBean()中的值不再是原來代理id(greetingProxy),而是目標類GreetingImpl的Bean的id(greetingImpl),他同樣也是一個代理對象。

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(2)spring根據Bean名稱來生成自動代理

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beanNames屬性代表只為bean的id後綴是“Impl”生成代理。

12. AspectJ execution 表達式攔截

  定義一個切面類,實現環繞增強。@Aspect註解就不需要類再實現接口,@Around註解為AspectJ切點表達式,參數ProceedingJoinPoint的對象即為連接點,此連接點可以取得方法名,參數等等。

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這樣兩行配置,節約了配置大量代理和切面的時間,proxy-target-class為true表示代理目標類。

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之前的切點表達式定義了攔截類中所有方法,所以每個方法都被增強。同時在ApplicationContext中獲取的greetingImpl代理對象,可轉型為自己靜態實現的接口Greeting也可以是實現類GreetingImpl。屬性proxy-target-class默認為false,代表只代理接口,也就是說只能將代理轉型為Greeting,而不能是GreetingImpl

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實現類GreetingImpl:

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P.s 如果將切面類裏的切點從原來的實現類GreetingImpl改為接口Greeting又會發生什麽呢?

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改為:

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結果發現,實現類中的實現接口的方法被增強了,而自己創建的good方法沒有被增強,這就是因為切點設置為Greeting接口裏面所有方法被加強,所以實現了這個接口中的方法被增強了。

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13. AspectJ @DeclareParents 註解(引入增強)

  定義一個切面類AroundAspect:value屬性指定了哪種類型的bean要引入該接口。defaultImpl屬性指定了為引入功能提供實現的類,@DeclareParents註解所標註的屬性指明要引入的接口。

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LoveImpl實現類:將這個實現類引入目標類GreetingImpl中,就能使用display方法。

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JUnit測試:

註意:在ApplicationContext中獲取的greetingImpl對象是個代理對象,可轉型為自己靜態實現的接口Greeting,也可以轉型為自己動態實現的接口Love,可隨意切換。現在的AspectJ的引入增強跟上面的SpringAOP的引入增強只能面向實現類相比,還可面向接口編程。所以有兩種方式實現:

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控制臺輸出:

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而對於SpringAOP引入的增強,則只能面向實現類:

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14.Spring的AspectJ自動代理

  Spring的AspectJ自動代理僅僅使用@AspectJ作為創建切面的指導,切面依然是基於代理的。在本質上,它依然是Spring基於代理的切面。這意味著盡管使用的是@AspectJ註解,但我們仍然限於代理方法的調用。當Spring發現一個bean使用了@Aspect註解時,Spring就會創建一個代理,然後將調用委托給被代理的bean或被引入的實現,這取決於調用的方法屬於被代理的bean還是屬於被引入的接口。

15.在XML中聲明切面

  在Spring中,註解和自動代理提供了一種很方便的方式來創建切面,但是面向註解的切面有一個明顯的劣勢:你必須能夠為通知類添加註解,為了這一點,必須要有源碼。如果你沒有源碼的話,或者不想將AspectJ註解放到你的代碼之中,Spring提供了另外一種方法,Spring XML 配置文件中聲明切面。

  將前面實現類GreetingImpl和切面類AroundAspect的相關註解@Component,@Aspect,@Around全都移除。編輯XML:

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我們發現原來的兩條配置都可以刪除,但是要註意,沒有顯式配置<aop:aspectj-autoproxy/>不代表不使用自動代理,這條配置默認屬性為“false”,表示只代理接口(JDK動態代理),所以如果只想代理接口,可以不用顯式寫出。

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如果想要使用CGLib動態代理,則增加

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這時又可以代理目標類了:

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16. END

  這篇文章是我對《Spring實戰》和《AOP那點事兒》的一些知識的整理和例子的實現,希望你也能一起實現一下,如果你覺得還不錯的話,請點個贊或關註我,以後會有更多的知識分享!

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