Spring入門第2天--面向切面編程入門

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V1.0				2016.06.22	lutianfei	none

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AOP的概述

什麼是AOP

• AOP Aspect Oriented Programing 面向切面編程
• AOP採取橫向抽取機制，取代了傳統縱向繼承體系重複性代碼（性能監視、事務管理、安全檢查、緩存）
• Spring AOP使用純Java實現，不需要專門的編譯過程和類加載器，在運行期通過代理方式向目標類織入增強代碼
• AspecJ是一個基於Java語言的AOP框架，Spring2.0開始，Spring AOP引入對Aspect的支持，AspectJ擴展了Java語言，提供了一個專門的編譯器，在編譯時提供橫向代碼的織入

AOP底層原理

• 代理機制:
• 動態代理:(JDK中使用)
• JDK的動態代理,對實現了接口的類生成代理.

Spring的AOP代理

• JDK動態代理:對實現了接口的類生成代理
• CGLib代理機制:對類生成代理

AOP的術語

• Joinpoint(連接點):所謂連接點是指那些被攔截到的點。在spring中,這些點指的是方法,因爲spring只支持方法類型的連接點.
• Pointcut(切入點):所謂切入點是指我們要對哪些Joinpoint進行攔截的定義.
• Advice(通知/增強):所謂通知是指攔截到Joinpoint之後所要做的事情就是通知.通知分爲前置通知,後置通知,異常通知,最終通知,環繞通知(切面要完成的功能)
• Introduction(引介):引介是一種特殊的通知在不修改類代碼的前提下, Introduction可以在運行期爲類動態地添加一些方法或Field.
• Target(目標對象):代理的目標對象
• Weaving(織入):是指把增強應用到目標對象來創建新的代理對象的過程.
• spring採用動態代理織入，而AspectJ採用編譯期織入和類轉載期織入
• Proxy（代理）:一個類被AOP織入增強後，就產生一個結果代理類
• Aspect(切面): 是切入點和通知（引介）的結合

AOP的底層實現

JDK動態代理

• UserDao & UserDaoImpl

public interface UserDao {
    public void add();
    public void update();
}

public class UserDaoImpl implements UserDao {

    public void add() {
        System.out.println("添加用戶...");
    }

    public void update() {
        System.out.println("修改用戶...");
    }

}

    @Test
    public void demo2(){
        // 被代理對象
        UserDao userDao = new UserDaoImpl();
        // 創建代理對象的時候傳入被代理對象.
        UserDao proxy = new JDKProxy(userDao).createProxy();
        proxy.add();
        proxy.update();
    }

• JDK動態代理

public class JDKProxy implements InvocationHandler{
    private UserDao userDao;

    public JDKProxy(UserDao userDao) {
        super();
        this.userDao = userDao;
    }

    public UserDao createProxy() {
        UserDao proxy = (UserDao) Proxy.newProxyInstance(userDao.getClass()
                .getClassLoader(), userDao.getClass().getInterfaces(), this);
        return proxy;
    }

    // 調用目標對象的任何一個方法 都相當於調用invoke();
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
            throws Throwable {
        if("add".equals(method.getName())){
            // 記錄日誌:
            System.out.println("日誌記錄=================");
            Object result = method.invoke(userDao, args);
            return result;
        }
        return method.invoke(userDao, args);
    }
}

CGLIB動態代理

• CGLIB(Code Generation Library)是一個開源項目！是一個強大的，高性能，高質量的Code生成類庫，它可以在運行期擴展Java類與實現Java接口。 Hibernate支持它來實現PO(Persistent Object 持久化對象)字節碼的動態生成

• CGLIB生成代理機制:CGlib採用非常底層字節碼技術，可以爲一個類創建子類，解決無接口代理問題

• 現在做cglib的開發,可以不用直接引入cglib的包.已經在spring的核心中集成cglib.

• 關於intercept攔截方法

  • @param obj CGlib根據指定父類生成的代理對象
  • @param method 攔截的方法
  • @param args 攔截方法的參數數組
  • @param proxy 方法的代理對象，用於執行父類的方法
  • @return

  public Object intercept(Object obj, Method method, Object[] args,
  MethodProxy proxy) throws Throwable {
  … …
  }

public class CGLibProxy implements MethodInterceptor{
private ProductDao productDao;

public CGLibProxy(ProductDao productDao) {
    super();
    this.productDao = productDao;
}

public ProductDao createProxy(){

    // 使用CGLIB生成代理:

    // 1.創建核心類:
    Enhancer enhancer = new Enhancer();

    // 2.爲其設置父類:
    enhancer.setSuperclass(productDao.getClass());

    // 3.設置回調:
    enhancer.setCallback(this);

    // 4.創建代理:
    return (ProductDao) enhancer.create();

}

public Object intercept(Object proxy, Method method, Object[] args,MethodProxy methodProxy) throws Throwable {

    if("add".equals(method.getName())){
        System.out.println("日誌記錄==============");
        Object obj = methodProxy.invokeSuper(proxy, args);
        return obj;
    }

    return methodProxy.invokeSuper(proxy, args);
}
}

//SpringTest
    @Test
    public void demo2(){
        ProductDao productDao = new ProductDao();
        ProductDao proxy = new CGLibProxy(productDao).createProxy();
        proxy.add();
        proxy.update();
    }

• 結論 : Spring框架,如果類實現了接口,就使用JDK的動態代理生成代理對象,如果這個類沒有實現任何接口,使用CGLIB生成代理對象

代理知識總結

• Spring在運行期，生成動態代理對象，不需要特殊的編譯器
• Spring AOP的底層就是通過JDK動態代理或CGLib動態代理技術 爲目標Bean執行橫向織入
  
  • 1.若目標對象實現了若干接口，spring使用JDK的java.lang.reflect.Proxy類代理。
  • 2.若目標對象沒有實現任何接口，spring使用CGLIB庫生成目標對象的子類。
• 程序中應優先對接口創建代理，便於程序解耦維護
• 標記爲final的方法，不能被代理，因爲無法進行覆蓋
• JDK動態代理，是針對接口生成子類，接口中方法不能使用final修飾
• CGLib 是針對目標類生產子類，因此類或方法 不能使final的
• Spring只支持方法連接點，不提供屬性連接

Spring中的AOP

Spring的傳統AOP

• AOP:不是由Spring定義.由AOP聯盟的組織定義.

Spring中的通知(增強類型)

• AOP聯盟爲通知Advice定義了org.aopalliance.aop.Interface.Advice

• Spring按照通知Advice在目標類方法的連接點位置，可以分爲5類

• 前置通知 org.springframework.aop.MethodBeforeAdvice

  • 在目標方法執行前實施增強
• 後置通知 org.springframework.aop.AfterReturningAdvice
  
  • 在目標方法執行後實施增強
• 環繞通知 org.aopalliance.intercept.MethodInterceptor
  
  • 在目標方法執行前後實施增強
• 異常拋出通知 org.springframework.aop.ThrowsAdvice
  
  • 在方法拋出異常後實施增強
• 引介通知 org.springframework.aop.IntroductionInterceptor(課程不講.)
  
  • 在目標類中添加一些新的方法和屬性

Spring中的切面類型

• Advisor : Spring中傳統切面.代表一般切面，Advice本身就是一個切面，對目標類所有方法進行攔截

  • Advisor:都是有一個切點和一個通知組合.

• Aspect:多個切點和多個通知組合.

• PointcutAdvisor : 代表具有切點的切面，可以指定攔截目標類哪些方法(帶有切點的切面,針對某個方法進行攔截)

• IntroductionAdvisor : 代表引介切面，針對引介通知而使用切面（不要求掌握）

Spring的AOP的開發

針對所有方法的增強:(不帶有切點的切面)

• 第一步:導入相應jar包.

  • spring-aop-3.2.0.RELEASE.jar
  • com.springsource.org.aopalliance-1.0.0.jar

• 第二步:編寫被代理對象:

  • CustomerDao接口
  • CustoemrDaoImpl實現類

• 第三步:編寫增強的代碼:

public class MyBeforeAdvice implements MethodBeforeAdvice{

/**
 * method:執行的方法
 * args:參數
 * target:目標對象
 */

public void before(Method method, Object[] args, Object target)
        throws Throwable {
    System.out.println("前置增強...");
}
}

• 第四步:生成代理:(配置生成代理)
  
  • 生成代理Spring基於ProxyFactoryBean類.底層自動選擇使用JDK的動態代理還是CGLIB的代理.
  • 屬性:
  • target : 代理的目標對象
  • proxyInterfaces : 代理要實現的接口
  • 如果多個接口可以使用以下格式賦值

    <list>
        <value></value>
        ....
    </list>

* proxyTargetClass : 是否對類代理而不是接口，設置爲true時，使用CGLib代理
* interceptorNames : 需要織入目標的Advice
* singleton : 返回代理是否爲單實例，默認爲單例
* optimize : 當設置爲true時，強制使用CGLib

• applicationContext.xml

<!-- 定義目標對象 -->
<bean id="customerDao" class="cn.itcast.spring3.demo3.CustomerDaoImpl"></bean>

<!-- 定義增強 -->
<bean id="beforeAdvice" class="cn.itcast.spring3.demo3.MyBeforeAdvice"></bean>

<!-- Spring支持配置生成代理: -->
<bean id="customerDaoProxy" class="org.springframework.aop.framework.ProxyFactoryBean">

    <!-- 設置目標對象 -->
    <property name="target" ref="customerDao"/>

    <!-- 設置實現的接口 ,value中寫接口的全路徑 -->
    <property name="proxyInterfaces" value="cn.itcast.spring3.demo3.CustomerDao"/>

    <!-- 需要使用value:要的名稱 -->
    <property name="interceptorNames" value="beforeAdvice"/>
</bean>

• 注入的時候要注入代理對象:

    @Autowired
    // @Qualifier("customerDao")// 注入是真實的對象,必須注入代理對象.
    @Qualifier("**customerDaoProxy**")
    private CustomerDao customerDao;

帶有切點的切面:(針對目標對象的某些方法進行增強)

• 常用PointcutAdvisor 實現類

  • DefaultPointcutAdvisor 最常用的切面類型，它可以通過任意Pointcut和Advice 組合定義切面
  • RegexpMethodPointcutAdvisor 構造正則表達式切點切面

• 第一步:創建被代理對象.

  • OrderDao

• 第二步:編寫增強的類:

public class MyAroundAdvice implements MethodInterceptor{

public Object invoke(MethodInvocation methodInvocation) throws Throwable {

    System.out.println("環繞前增強...");
    Object result = methodInvocation.proceed();// 執行目標對象的方法
    System.out.println("環繞後增強...");
    return result;
}
}

• 第三步:生成代理:

<!-- 帶有切點的切面 -->

<!-- 定義目標對象 -->
<bean id="orderDao" class="cn.itcast.spring3.demo4.OrderDao"></bean>

<!-- 定義增強 -->
<bean id="aroundAdvice" class="cn.itcast.spring3.demo4.MyAroundAdvice"></bean>

<!-- 定義切點切面: -->
<bean id="myPointcutAdvisor" class="org.springframework.aop.support.RegexpMethodPointcutAdvisor">

    <!-- 定義表達式,規定哪些方法執行攔截 -->
    <!-- . 任意字符  * 任意個 -->
    <!-- <property name="pattern" value=".*"/> -->
    <!-- <property name="pattern" value="cn\.itcast\.spring3\.demo4\.OrderDao\.add.*"/> -->
    <!-- <property name="pattern" value=".*add.*"></property> -->
    <property name="patterns" value=".*add.*,.*find.*"></property>

    <!-- 應用增強 -->
    <property name="advice" ref="aroundAdvice"/>

</bean>

<!-- 定義生成代理對象 -->
<bean id="orderDaoProxy" class="org.springframework.aop.framework.ProxyFactoryBean">

    <!-- 配置目標 -->
    <property name="target" ref="orderDao"></property>

    <!-- 針對類的代理 -->
    <property name="proxyTargetClass" value="true"></property>

    <!-- 在目標上應用增強 -->
    <property name="interceptorNames" value="myPointcutAdvisor"></property>

</bean>

自動代理

• 前面的案例中，每個代理都是通過ProxyFactoryBean織入切面代理，在實際開發中，非常多的Bean每個都配置ProxyFactoryBean開發維護量巨大。

• 自動創建代理(基於後處理Bean.在Bean創建的過程中完成的增強.生成Bean就是代理.)

• BeanNameAutoProxyCreator 根據Bean名稱創建代理

• DefaultAdvisorAutoProxyCreator 根據Advisor本身包含信息創建代理

• AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator 基於Bean中的AspectJ 註解進行自動代理

BeanNameAutoProxyCreator :按名稱生成代理

<!-- 定義目標對象 -->
<bean id="customerDao" class="cn.itcast.spring3.demo3.CustomerDaoImpl"></bean>
<bean id="orderDao" class="cn.itcast.spring3.demo4.OrderDao"></bean>

<!-- 定義增強 -->
<bean id="beforeAdvice" class="cn.itcast.spring3.demo3.MyBeforeAdvice"></bean>
<bean id="aroundAdvice" class="cn.itcast.spring3.demo4.MyAroundAdvice"></bean>

<!-- 自動代理:按名稱的代理 基於後處理Bean,後處理Bean不需要配置ID-->
<bean class="org.springframework.aop.framework.autoproxy.BeanNameAutoProxyCreator">
    <property name="beanNames" value="*Dao"/>**
    <property name="interceptorNames" value="beforeAdvice"/>**
</bean>

@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
@ContextConfiguration("classpath:applicationContext2.xml")
public class SpringTest5 {

    @Autowired
    @Qualifier("orderDao")
    private OrderDao orderDao;
    @Autowired
    @Qualifier("customerDao")
    private CustomerDao customerDao;    

    @Test
    public void demo1(){
        orderDao.add();
        orderDao.delete();

        customerDao.update();
    }
}

DefaultAdvisorAutoProxyCreator :根據切面中定義的信息生成代理

<!-- 定義目標對象 -->
<bean id="customerDao" class="cn.itcast.spring3.demo3.CustomerDaoImpl"></bean>
<bean id="orderDao" class="cn.itcast.spring3.demo4.OrderDao"></bean>

<!-- 定義增強 -->
<bean id="beforeAdvice" class="cn.itcast.spring3.demo3.MyBeforeAdvice"></bean>
<bean id="aroundAdvice" class="cn.itcast.spring3.demo4.MyAroundAdvice"></bean>

<!--定義一個帶有切點的切面 -->
<bean id="myPointcutAdvisor" class="org.springframework.aop.support.RegexpMethodPointcutAdvisor">**
    <property name="pattern" value=".*add.*"/>
    <property name="advice" ref="aroundAdvice"/>
</bean>

<!--自動生成代理 -->

<bean class="org.springframework.aop.framework.autoproxy.DefaultAdvisorAutoProxyCreator"></bean>

@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
@ContextConfiguration("classpath:applicationContext3.xml")
public class SpringTest6 {
    @Autowired
    @Qualifier("orderDao")
    private OrderDao orderDao;
    @Autowired
    @Qualifier("customerDao")
    private CustomerDao customerDao;

    @Test
    public void demo1(){
        orderDao.add();
        orderDao.update();
        orderDao.delete();

        customerDao.add();
    }
}

• 區分基於ProxyFattoryBean****的代理與自動代理區別?
  
  • ProxyFactoryBean:先有被代理對象,將被代理對象傳入到代理類中生成代理.
  • 自動代理基於後處理Bean.在Bean的生成過程中就產生了代理對象,把代理對象返回.生成Bean已經是代理對象

使用AspectJ實現AOP

• AspectJ是一個面向切面的框架，它擴展了Java語言。AspectJ定義了AOP語法所以它有一個專門的編譯器用來生成遵守Java字節編碼規範的Class文件。

• AspectJ是一個基於Java語言的AOP框架

• Spring2.0以後新增了對AspectJ切點表達式支持

• @AspectJ 是AspectJ1.5新增功能，通過JDK5註解技術，允許直接在Bean類中定義切面

• 新版本Spring框架，建議使用AspectJ方式來開發AOP

AspectJ表達式

• 語法:execution(表達式)

  • execution(<訪問修飾符>?<返回類型><方法名>(<參數>)<異常>)

• execution(“* cn.itcast.spring3.demo1.dao.*(..)”) —只檢索當前包

• execution(“* cn.itcast.spring3.demo1.dao..*(..)”) —檢索包及當前包的子包.

• execution(* cn.itcast.dao.GenericDAO+.*(..)) —檢索GenericDAO及子類

AspectJ的通知類型

• @Before 前置通知，相當於BeforeAdvice
  
  • 就在方法之前執行.沒有辦法阻止目標方法執行的.
• @AfterReturning 後置通知，相當於AfterReturningAdvice
  
  • 後置通知,獲得方法返回值.
• @Around 環繞通知，相當於MethodInterceptor
  
  • 在可以方法之前和之後來執行的,而且可以阻止目標方法的執行.
• @AfterThrowing 拋出通知，相當於ThrowAdvice
• @After 最終final通知，不管是否異常，該通知都會執行
• @DeclareParents 引介通知，相當於IntroductionInterceptor (不要求掌握)

基於註解方式配置切面

• 第一步:引入相應jar包.

• aspectj依賴aop環境,之前導入的AOP jar包需要繼續導入。

  • spring-aop-3.2.0.RELEASE.jar
  • com.springsource.org.aopalliance-1.0.0.jar
  • spring-aspects-3.2.0.RELEASE.jar
  • com.springsource.org.aspectj.weaver-1.6.8.RELEASE.jar

• 第二步:編寫被增強的類:

  • UserDao

• 第三步:使用AspectJ註解形式:

@Aspect
public class MyAspect {
@Before("execution(* cn.itcast.spring3.demo1.UserDao.add(..))")

public void before(){
    System.out.println("前置增強....");
}
}

• 第四步:創建applicationContext.xml
  
  • 引入aop的約束:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
    http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
    http://www.springframework.org/schema/aop
    http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop.xsd">
    <!-- 開啓AspectJ自動代理-->    
    <aop:aspectj-autoproxy />
</beans>

• 開啓AspectJ自動代理 : <aop:aspectj-autoproxy />

  • 底層就是AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator

• 定義目標類與切面類

<bean id="userDao" class="cn.itcast.spring3.demo1.UserDao"></bean>
<bean id="myAspect" class="cn.itcast.spring3.demo1.MyAspect"></bean>

常見切面類編寫

@Before前置通知

• 可以在方法中傳入JoinPoint對象，用來獲得切點信息
  

@AfterReturing 後置通知

• 通過returning屬性 可以定義方法返回值，作爲參數
  

@Around 環繞通知

• around方法的返回值就是目標代理方法執行返回值
• 參數爲ProceedingJoinPoint 可以調用攔截目標方法執行
• 重點：如果不調用 ProceedingJoinPoint的 proceed方法，那麼目標方法就被攔截了
  

@AfterThrowing 拋出通知

• 通過設置throwing屬性，可以設置發生異常對象參數
  

@After 最終通知

/**
 * 切面類:就是切點與增強結合
 * @author 姜濤
 *
 */
@Aspect
public class MyAspect {

    @Before("execution(* cn.itcast.spring3.demo1.UserDao.add(..))")
    public void before(JoinPoint joinPoint){
        System.out.println("前置增強...."+joinPoint);
    }

    @AfterReturning(value="execution(* cn.itcast.spring3.demo1.UserDao.update(..))",returning="returnVal")
    public void afterReturin(Object returnVal){
        System.out.println("後置增強....方法的返回值:"+returnVal);
    }

    @Around(value="MyAspect.myPointcut()")
    public Object around(ProceedingJoinPoint proceedingJoinPoint) throws Throwable{
        System.out.println("環繞前增強....");
        Object obj = proceedingJoinPoint.proceed();
        System.out.println("環繞後增強....");
        return obj;
    }

    @AfterThrowing(value="MyAspect.myPointcut()",throwing="e")
    public void afterThrowing(Throwable e){
        System.out.println("不好了 出異常了!!!"+e.getMessage());
    }

    @After("MyAspect.myPointcut()")
    public void after(){
        System.out.println("最終通知...");
    }

    @Pointcut("execution(* cn.itcast.spring3.demo1.UserDao.find(..))")
    private void myPointcut(){}
}

通過@Pointcut爲切點命名

• 在每個通知內定義切點，會造成工作量大，不易維護，對於重複的切點，可以使用@Poingcut進行定義
• 切點方法：private void 無參數方法，方法名爲切點名
• 當通知多個切點時，可以使用|| 進行連接
  

• 面試: Advisor和Aspect的區別?
  
  • Advisor:Spring傳統意義上的切面:支持一個切點和一個通知的組合.
  • Aspect:可以支持多個切點和多個通知的組合.

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使用XML配置切面

• 第一步:編寫被增強的類:

  • ProductDao

• 第二步:定義切面

• 第三步:配置applicationContext.xmll

前置通知

• 代碼:

public void before(){
    System.out.println("前置通知...");
}

• 配置:

<aop:config>
    <!-- 定義切點: -->
    <aop:pointcut expression="execution(* cn.itcast.spring3.demo2.ProductDao.add(..))" id="mypointcut"/>

    <aop:aspect ref="myAspectXML">
        <!-- 前置通知 -->
        <aop:before method="before" pointcut-ref="mypointcut"/>
    </aop:aspect>
</aop:config>

• 示例：
  

後置通知

• 代碼:

public void afterReturing(Object returnVal){
    System.out.println("後置通知...返回值:"+returnVal);
}

• 配置:

<aop:config>
    <!-- 定義切點: -->
    <aop:pointcut expression="execution(* cn.itcast.spring3.demo2.ProductDao.add(..))" id="mypointcut"/>
    <aop:aspect ref="myAspectXML">

        <!-- 後置通知 -->
        <aop:after-returning method="afterReturing" pointcut-ref="mypointcut" returning="returnVal"/>
    </aop:aspect>
</aop:config>

• 示例：

環繞通知

• 代碼:

public Object around(ProceedingJoinPoint proceedingJoinPoint) throws Throwable{
    System.out.println("環繞前增強....");
    Object result = proceedingJoinPoint.proceed();
    System.out.println("環繞後增強....");
    return result;
}

• 配置:

<aop:config>

    <!-- 定義切點: -->
    <aop:pointcut expression="execution(* cn.itcast.spring3.demo2.ProductDao.add(..))" id="mypointcut"/>
    <aop:aspect ref="myAspectXML">
        <!-- 環繞通知 -->
        **<aop:around method="around" pointcut-ref="mypointcut"/>**
    </aop:aspect>
</aop:config>

• 示例：
  

異常通知

• 代碼

public void afterThrowing(Throwable e){
    System.out.println("異常通知..."+e.getMessage());
}

• 配置

<aop:config>

    <!-- 定義切點: -->
    <aop:pointcut expression="execution(* cn.itcast.spring3.demo2.ProductDao.add(..))" id="mypointcut"/>

    <aop:aspect ref="myAspectXML">
        <!-- 異常通知 -->
        <aop:after-throwing method="afterThrowing" pointcut-ref="mypointcut" throwing="e"/>
    </aop:aspect>

</aop:config>

• 示例：
  

最終通知

• 代碼:

public void after(){
    System.out.println("最終通知....");
}

• 配置:

<aop:config>

    <!-- 定義切點: -->
    <aop:pointcut expression="execution(* cn.itcast.spring3.demo2.ProductDao.add(..))" id="mypointcut"/>

    <aop:aspect ref="myAspectXML">
        <!-- 最終通知 -->
        <aop:after method="after" pointcut-ref="mypointcut"/>
    </aop:aspect>
</aop:config>

• 示例：