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Spring Boot2(六):使用Spring Boot整合AOP面向切面程式設計

一、前言

眾所周知,spring最核心的兩個功能是aop和ioc,即面向切面和控制反轉。本文會講一講SpringBoot如何使用AOP實現面向切面的過程原理。

二、何為aop

​ aop全稱Aspect Oriented Programming,面向切面,AOP主要實現的目的是針對業務處理過程中的切面進行提取,它所面對的是處理過程中的某個步驟或階段,以獲得邏輯過程中各部分之間低耦合性的隔離效果。其與設計模式完成的任務差不多,是提供另一種角度來思考程式的結構,來彌補面向物件程式設計的不足。

  通俗點講就是提供一個為一個業務實現提供切面注入的機制,通過這種方式,在業務執行中將定義好的切面通過切入點繫結到業務中,以實現將一些特殊的邏輯繫結到此業務中。

  舉個栗子,專案中有記錄操作日誌的需求、或者流程變更是記錄變更履歷,無非就是插表操作,很簡單的一個save操作,都是一些記錄日誌或者其他輔助性的程式碼。一遍又一遍的重寫和呼叫。不僅浪費了時間,又將專案變得更加的冗餘,實在得不償失。

  所以就需要面向切面aop就出場了。

三、aop相關名詞

​ 要理解SpringBoot整合aop的實現,就必須先對面向切面實現的一些aop的名稱有所瞭解,不然也是雲裡霧裡。

  • 切面(Aspect):一個關注點的模組化。以註解@Aspect的形式放在類上方,宣告一個切面。

  • 連線點(Joinpoint):在程式執行過程中某個特定的點,比如某方法呼叫的時候或者處理異常的時候都可以是連線點。

  • 通知(Advice):通知增強,需要完成的工作叫做通知,就是你寫的業務邏輯中需要比如事務、日誌等先定義好,然後需要的地方再去用。

    主要包括5個註解:Before,After,AfterReturning,AfterThrowing,Around。

    @Before:在切點方法之前執行。

    @After:在切點方法之後執行

    @AfterReturning:切點方法返回後執行

    @AfterThrowing:切點方法拋異常執行

    @Around:屬於環繞增強,能控制切點執行前,執行後,用這個註解後,程式拋異常,會影響@AfterThrowing這個註解

  • 切點(Pointcut):其實就是篩選出的連線點,匹配連線點的斷言,一個類中的所有方法都是連線點,但又不全需要,會篩選出某些作為連線點做為切點。如果說通知定義了切面的動作或者執行時機的話,切點則定義了執行的地點。切入點表示式如何和連線點匹配是AOP的核心:Spring預設使用AspectJ切入點語法。

  • 引入(Introduction):在不改變一個現有類程式碼的情況下,為該類新增屬性和方法,可以在無需修改現有類的前提下,讓它們具有新的行為和狀態。其實就是把切面(也就是新方法屬性:通知定義的)用到目標類中去。

  • 目標物件(Target Object):被一個或者多個切面所通知的物件。也被稱做被通知(adviced)物件。既然Spring AOP是通過執行時代理實現的,這個物件永遠是一個被代理(proxied)物件。

  • AOP代理(AOP Proxy):AOP框架建立的物件,用來實現切面契約(例如通知方法執行等等)。在Spring中,AOP代理可以是JDK動態代理或者CGLIB代理。

  • 織入(Weaving):把切面連線到其它的應用程式型別或者物件上,並建立一個被通知的物件。這些可以在編譯時(例如使用AspectJ編譯器),類載入時和執行時完成。Spring和其他純Java AOP框架一樣,在執行時完成織入。

​ 其中重要的名詞有:切面(Aspect),切入點(Pointcut)

四、程式碼實現

以處理業務邏輯日誌為例,新增日誌處理的面向切面處理。

1.新增maven依賴

<!--引入AOP依賴-->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-aop</artifactId>
    <version>2.1.6.RELEASE</version>
</dependency>

2.新增系統日誌註解

@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface SysLog {
    String value() default "";
}

3.新增系統日誌實體類

@Data
public class SysLogEntity {
    private String className;
    private String methodName;
    private String params;
    private Long exeuTime;
    private String remark;
    private String createDate;
}

4.新增Service邏輯處理層

@Slf4j
@Service
public class SysLogService {
    public boolean save(SysLogEntity sysLogEntity){
        // 這裡就不做具體實現了
        log.info(sysLogEntity.getParams());
        return true;
    }
}

此處用了@Slf4j日誌註解

相當於private final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(XXX.class);

簡化了程式碼,怎麼簡化怎麼來~

這裡主要是研究aop的怎麼實現的,就不具體寫Service層的程式碼了。

5.Controller層

@RestController
@RequestMapping("/aop")
public class AopController {
    @SysLog("測試")
    @GetMapping("/test")
    public String test(@RequestParam("name") String name, @RequestParam("age") int age){
        return name + ", " + age;
    }
}

6.切面處理

來咯來咯,關鍵處理來咯,客官下面的程式碼

首先在類上方宣告

@Aspect //使用@Aspect
@Component

呼叫Service服務

@Autowired
private SysLogService sysLogService;

新增切點表示式@Pointcut

/**
 * 這裡我們使用註解的形式
 * 當然,我們也可以通過切點表示式直接指定需要攔截的package,需要攔截的class 以及 method
 * 切點表示式:   execution(...)
 */
@Pointcut("@annotation(com.niaobulashi.anno.SysLog)")
public void logPointCut() {}

新增環繞通知@Around

@Around("logPointCut()")
    public Object around(ProceedingJoinPoint point) throws Throwable {
        long beginTime = System.currentTimeMillis();
        Object result = point.proceed();
        long time = System.currentTimeMillis() - beginTime;
        try {
            //實現儲存日誌邏輯
            saveLog(point, time);
        } catch (Exception e) {
            
        }
        return result;
    }

實現儲存日誌邏輯saveLog

private void saveLog(ProceedingJoinPoint joinPoint, long time) {

    // 獲取方法的關鍵資訊,類,包
    MethodSignature signature = (MethodSignature) joinPoint.getSignature();
    Method method = signature.getMethod();
    SysLogEntity sysLogEntity = new SysLogEntity();
    sysLogEntity.setExeuTime(time);
    SimpleDateFormat dateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd hh:mm:ss");
    sysLogEntity.setCreateDate(dateFormat.format(new Date()));
    SysLog sysLog = method.getAnnotation(SysLog.class);
    if(sysLog != null) {
        //註解上的描述
        sysLogEntity.setRemark(sysLog.value());
    }
    //請求的 類名、方法名
    String className = joinPoint.getTarget().getClass().getName();
    String methodName = signature.getName();
    sysLogEntity.setClassName(className);
    sysLogEntity.setMethodName(methodName);
    //請求的引數
    Object[] args = joinPoint.getArgs();
    try {
        List<String> list = new ArrayList<String>();
        for (Object o : args) {
            list.add(o.toString());
        }
        sysLogEntity.setParams(list.toString());
    } catch (Exception e){

    }
    sysLogService.save(sysLogEntity);
}

MethodSignature主要實現的是返回值類,方法名和形式引數

五、測試

通過傳送get請求:127.0.0.1:8081/aop/test?name=Tom&age=18

同時以debug模式執行專案,打點檢視引數

可以看到MethodSignature中的引數

以及sysLogEntity賦值的各個引數。

六、總結

1、橫切關注點
對哪些方法進行攔截,攔截後怎麼處理,這些關注點稱之為橫切關注點

2、切面(aspect)->(通知+切點)
類是對物體特徵的抽象,切面就是對橫切關注點的抽象。
通知+切點
意思就是所有要被應用到增強(advice)程式碼的地方。(包括方法的方位資訊)

3、連線點(joinpoint)->(被攔截的方法)
被攔截到的點,因為Spring只支援方法型別的連線點,所以在Spring中連線點指的就是被攔截的方法,實際上連線點還可以是欄位或者構造器

4、切入點(pointcut)->(描述攔截那些方法的部分)
對連線點進行攔截的定義

5、通知(advice)->(攔截後執行自己業務邏輯的那些部分)
所謂通知指的就是指攔截到連線點之後要執行的程式碼,通知分為前置、後置、異常、最終、環繞通知五類
這玩意也叫 增強

在邏輯層次上包括了我們抽取的公共邏輯和方位資訊。因為Spring只能方法級別的應用AOP,也就是我們常見的before,after,after-returning,after-throwing,around五種,意思就是在方法呼叫前後,異常時候執行我這段公共邏輯唄。

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