AOP(Aspect-Oriented Programming,面向切面编程)是一种编程范式,旨在通过分离关注点来提高程序的模块化。Spring AOP 主要用于横切关注点(如日志记录、安全、事务管理等)的实现。在 Spring 中,AOP 的主要功能是为 Bean 增强功能,如添加额外的行为。
1. 静态代理与动态代理
静态代理和动态代理是实现 AOP 的两种主要方式。
静态代理:
动态代理:
JDK 动态代理
import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;
public class JdkProxyExample {
public static void main(String[] args) {
Foo foo = new FooImpl();
Foo proxyFoo = (Foo) Proxy.newProxyInstance(
Foo.class.getClassLoader(),
new Class<?>[]{Foo.class},
new InvocationHandler() {
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
// 前置增强
System.out.println("Before method: " + method.getName());
Object result = method.invoke(foo, args);
// 后置增强
System.out.println("After method: " + method.getName());
return result;
}
});
proxyFoo.doSomething();
}
}
interface Foo {
void doSomething();
}
class FooImpl implements Foo {
public void doSomething() {
System.out.println("Doing something...");
}
}
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CGLIB 动态代理
import net.sf.cglib.proxy.Enhancer;
import net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor;
import net.sf.cglib.proxy.MethodProxy;
public class CglibProxyExample {
public static void main(String[] args) {
Enhancer enhancer = new Enhancer();
enhancer.setSuperclass(Foo.class);
enhancer.setCallback(new MethodInterceptor() {
@Override
public Object intercept(Object obj, Method method, Object[] args, MethodProxy proxy) throws Throwable {
// 前置增强
System.out.println("Before method: " + method.getName());
Object result = proxy.invokeSuper(obj, args);
// 后置增强
System.out.println("After method: " + method.getName());
return result;
}
});
Foo fooProxy = (Foo) enhancer.create();
fooProxy.doSomething();
}
}
class Foo {
public void doSomething() {
System.out.println("Doing something...");
}
}
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2. Spring AOP 实现原理
Spring AOP 支持 JDK 动态代理和 CGLIB 两种代理机制。
Spring 使用 AopProxy
接口和其两个实现类 JdkDynamicAopProxy
和 CglibAopProxy
来分别处理这两种代理机制。
Bean 被包装成 Proxy
Spring 容器启动时,解析配置文件或注解,生成 Bean 定义信息。
在 Bean 初始化后,Spring AOP 的 BeanPostProcessor
之一(如 AbstractAutoProxyCreator
的子类)会检查该 Bean 是否需要 AOP 增强。
如果需要增强,则会生成一个代理对象,替换掉原始的 Bean。这一过程是通过调用 getProxy()
方法来完成的。
创建 Proxy 对象
AopProxy
接口定义了 getProxy()
方法:
获取代理对象
getProxy()
方法返回代理对象。代理对象的创建是在调用 getProxy()
方法时动态生成的,并且在这个方法中处理了所有的 AOP 增强逻辑。
InvocationHandler 的实现
在 JDK 动态代理中,InvocationHandler
的 invoke()
方法包含了拦截器链的逻辑。CglibAopProxy
通过 Callback
和 MethodInterceptor
实现类似的功能。
public class MyInvocationHandler implements InvocationHandler {
private final Object target;
public MyInvocationHandler(Object target) {
this.target = target;
}
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
// 前置处理
System.out.println("Before method: " + method.getName());
// 调用目标对象的方法
Object result = method.invoke(target, args);
// 后置处理
System.out.println("After method: " + method.getName());
return result;
}
}
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在 invoke()
方法中:
执行前置增强逻辑。
使用反射调用目标对象的方法。
执行后置增强逻辑。
3. 拦截器链与方法链的执行
Spring AOP 中的拦截器链是由 Advisor
和 MethodInterceptor
组成的。Advisor
包含切点(Pointcut)和通知(Advice),切点定义了哪些方法需要拦截,通知则定义了拦截时执行的逻辑。
在代理对象调用方法时:
AopProxy
调用链会依次调用拦截器链中的拦截器。
拦截器链通过责任链模式处理每一个拦截器。
如果拦截器链中的某个拦截器决定执行目标方法,则会调用 MethodInvocation.proceed()
方法。
public class MyMethodInterceptor implements MethodInterceptor {
@Override
public Object invoke(MethodInvocation invocation) throws Throwable {
// 前置处理
System.out.println("Before method: " + invocation.getMethod().getName());
// 调用目标对象的方法
Object result = invocation.proceed();
// 后置处理
System.out.println("After method: " + invocation.getMethod().getName());
return result;
}
}
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在 invoke()
方法中,proceed()
方法用于继续执行下一个拦截器或目标方法。如果没有其他拦截器,则执行目标方法。
总结
Spring AOP 使用代理模式实现横切关注点的管理,主要通过 JDK 动态代理和 CGLIB 动态代理实现。代理对象是通过 AopProxy
创建的,其中的 InvocationHandler
和 MethodInterceptor
负责执行拦截器链的逻辑。Spring AOP 提供了强大的功能来增强 Bean 的行为,使得切面逻辑与核心业务逻辑分离,提升了代码的模块化和可维护性。
以日志管理为例,Spring 项目中如何使用 AOP?
在 Spring 项目中使用 AOP 实现日志管理是一种常见的实践。通过 AOP,我们可以将日志记录等横切关注点与业务逻辑分离,使代码更加清晰、模块化。下面是一个使用 Spring AOP 实现日志管理的示例,包括如何定义切面、配置切面以及如何在应用中使用它。
1. 引入依赖
首先,需要在项目中引入 Spring AOP 相关的依赖。如果使用的是 Maven,可以在 pom.xml
中添加以下依赖:
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-aop</artifactId>
</dependency>
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2. 定义切面(Aspect)
切面是包含横切逻辑的类。在日志管理的示例中,我们将创建一个切面类来拦截方法调用并记录日志。
package com.example.logging;
import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
import org.aspectj.lang.annotation.Before;
import org.aspectj.lang.annotation.AfterReturning;
import org.aspectj.lang.annotation.AfterThrowing;
import org.aspectj.lang.annotation.Pointcut;
import org.aspectj.lang.JoinPoint;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.stereotype.Component;
@Aspect
@Component
public class LoggingAspect {
private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(LoggingAspect.class);
// 定义切点,拦截所有com.example.service包及其子包下的所有方法
@Pointcut("execution(* com.example.service..*(..))")
public void serviceMethods() {}
// 方法执行之前调用
@Before("serviceMethods()")
public void logBefore(JoinPoint joinPoint) {
logger.info("Before method: " + joinPoint.getSignature().getName() + " - Arguments: " + joinPoint.getArgs());
}
// 方法正常返回之后调用
@AfterReturning(pointcut = "serviceMethods()", returning = "result")
public void logAfterReturning(JoinPoint joinPoint, Object result) {
logger.info("After method: " + joinPoint.getSignature().getName() + " - Result: " + result);
}
// 方法抛出异常时调用
@AfterThrowing(pointcut = "serviceMethods()", throwing = "error")
public void logAfterThrowing(JoinPoint joinPoint, Throwable error) {
logger.error("Exception in method: " + joinPoint.getSignature().getName() + " - Exception: " + error);
}
}
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3. 解释切面中的注解和方法
@Aspect: 标注该类为一个切面类。
@Component: 将该切面类作为 Spring 的 Bean 进行管理。
@Pointcut: 定义一个切点,execution(* com.example.service..*(..))
表示匹配 com.example.service
包及其子包下的所有方法。
@Before: 表示在目标方法执行之前执行 logBefore()
方法。
@AfterReturning: 表示在目标方法正常返回之后执行 logAfterReturning()
方法,其中 returning
属性指定了返回值的变量名。
@AfterThrowing: 表示在目标方法抛出异常时执行 logAfterThrowing()
方法,其中 throwing
属性指定了异常的变量名。
4. 配置切面扫描
确保 Spring 能够扫描到定义的切面类。可以在主配置类(通常是启动类)中添加 @EnableAspectJAutoProxy
注解,启用 AOP 功能:
package com.example;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.context.annotation.EnableAspectJAutoProxy;
@SpringBootApplication
@EnableAspectJAutoProxy
public class MyApp {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(MyApp.class, args);
}
}
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5. 使用日志管理的示例
假设有一个服务类 UserService
,日志切面将记录其方法调用:
package com.example.service;
import org.springframework.stereotype.Service;
@Service
public class UserService {
public String getUserInfo(String userId) {
// 模拟获取用户信息的操作
return "User info for " + userId;
}
public void createUser(String userId, String name) {
// 模拟创建用户的操作
System.out.println("User created: " + userId + ", " + name);
}
}
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在 UserService
的方法调用之前、正常返回之后,以及抛出异常时,日志切面将分别记录相关信息。
6. 总结
通过使用 Spring AOP 实现日志管理,我们可以将日志记录的逻辑从业务逻辑中分离出来,简化了代码的维护。Spring AOP 提供了一种强大的方式来处理横切关注点,使得业务逻辑更为简洁和集中。
文章转载自:SiWuxie
原文链接:https://www.cnblogs.com/Si-wuxie/p/18333322
体验地址:http://www.jnpfsoft.com/?from=infoq
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