先說AOP是什麼樣的思想,我們一步一步慢慢來,先看一下傳統程序的流程,比如銀行系統會有一個取款流程
我們可以把方框裏的流程合爲一個,另外系統還會有一個查詢餘額流程,我們先把這兩個流程放到一起:
有沒有發現,這個兩者有一個相同的驗證流程,我們先把它們圈起來再說下一步:
有沒有想過可以把這個驗證用戶的代碼是提取出來,不放到主流程裏去呢,這就是AOP的作用了,有了AOP,你寫代碼時不要把這個驗證用戶步驟寫進去,即完全不考慮驗證用戶,你寫完之後,在另我一個地方,寫好驗證用戶的代碼,然後告訴Spring你要把這段代碼加到哪幾個地方,Spring就會幫你加過去,而不要你自己Copy過去,這裏還是兩個地方,如果你有多個控制流呢,這個寫代碼的方法可以大大減少你的時間,不過AOP的目的不是這樣,這只是一個“副作用”,真正目的是,你寫代碼的時候,事先只需考慮主流程,而不用考慮那些不重要的流程,懂C的都知道,良好的風格要求在函數起始處驗證參數,如果在C上可以用AOP,就可以先不管校驗參數的問題,事後使用AOP就可以隔山打牛的給所有函數一次性加入校驗代碼,而你只需要寫一次校驗代碼。不知道C的沒關係,舉一個通用的例子,經常在debug的時候要打log吧,你也可以寫好主要代碼之後,把打log的代碼寫到另一個單獨的地方,然後命令AOP把你的代碼加過去,注意AOP不會把代碼加到源文件裏,但是它會正確的影響最終的機器代碼。
現在大概明白了AOP了嗎,我們來理一下頭緒,上面那個方框像不像個平面,你可以把它當塊板子,這塊板子插入一些控制流程,這塊板子就可以當成是AOP中的一個切面。所以AOP的本質是在一系列縱向的控制流程中,把那些相同的子流程提取成一個橫向的面,這句話應該好理解吧,我們把縱向流程畫成一條直線,然把相同的部分以綠色突出,如下圖左,而AOP相當於把相同的地方連一條橫線,如下圖右,這個圖沒畫好,大家明白意思就行。
這個驗證用戶這個子流程就成了一個條線,也可以理解成一個切面,aspect的意思我認爲是方面,你用什麼實物去類比,只要你能理解都可以。這裏的切面只插了兩三個流程,如果其它流程也需要這個子流程,也可以插到其它地方去。
AOP
AOP(Aspect Oriented Programming),即面向切面編程,可以說是OOP(Object Oriented Programming,面向對象編程)的補充和完善。OOP引入封裝、繼承、多態等概念來建立一種對象層次結構,用於模擬公共行爲的一個集合。不過OOP允許開發者定義縱向的關係,但並不適合定義橫向的關係,例如日誌功能。日誌代碼往往橫向地散佈在所有對象層次中,而與它對應的對象的核心功能毫無關係對於其他類型的代碼,如安全性、異常處理和透明的持續性也都是如此,這種散佈在各處的無關的代碼被稱爲橫切(cross cutting),在OOP設計中,它導致了大量代碼的重複,而不利於各個模塊的重用。
AOP技術恰恰相反,它利用一種稱爲"橫切"的技術,剖解開封裝的對象內部,並將那些影響了多個類的公共行爲封裝到一個可重用模塊,並將其命名爲"Aspect",即切面。所謂"切面",簡單說就是那些與業務無關,卻爲業務模塊所共同調用的邏輯或責任封裝起來,便於減少系統的重複代碼,降低模塊之間的耦合度,並有利於未來的可操作性和可維護性。
使用"橫切"技術,AOP把軟件系統分爲兩個部分:核心關注點和橫切關注點。業務處理的主要流程是核心關注點,與之關係不大的部分是橫切關注點。橫切關注點的一個特點是,他們經常發生在覈心關注點的多處,而各處基本相似,比如權限認證、日誌、事物。AOP的作用在於分離系統中的各種關注點,將核心關注點和橫切關注點分離開來。
AOP核心概念
1、橫切關注點
對哪些方法進行攔截,攔截後怎麼處理,這些關注點稱之爲橫切關注點
2、切面(aspect)
類是對物體特徵的抽象,切面就是對橫切關注點的抽象
3、連接點(joinpoint)
被攔截到的點,因爲Spring只支持方法類型的連接點,所以在Spring中連接點指的就是被攔截到的方法,實際上連接點還可以是字段或者構造器
4、切入點(pointcut)
對連接點進行攔截的定義
5、通知(advice)
所謂通知指的就是指攔截到連接點之後要執行的代碼,通知分爲前置、後置、異常、最終、環繞通知五類
6、目標對象
代理的目標對象
7、織入(weave)
將切面應用到目標對象並導致代理對象創建的過程
8、引入(introduction)
在不修改代碼的前提下,引入可以在運行期爲類動態地添加一些方法或字段
Spring對AOP的支持
Spring中AOP代理由Spring的IOC容器負責生成、管理,其依賴關係也由IOC容器負責管理。因此,AOP代理可以直接使用容器中的其它bean實例作爲目標,這種關係可由IOC容器的依賴注入提供。Spring創建代理的規則爲:
1、默認使用Java動態代理來創建AOP代理,這樣就可以爲任何接口實例創建代理了
2、當需要代理的類不是代理接口的時候,Spring會切換爲使用CGLIB代理,也可強制使用CGLIB
AOP編程其實是很簡單的事情,縱觀AOP編程,程序員只需要參與三個部分:
1、定義普通業務組件
2、定義切入點,一個切入點可能橫切多個業務組件
3、定義增強處理,增強處理就是在AOP框架爲普通業務組件織入的處理動作
所以進行AOP編程的關鍵就是定義切入點和定義增強處理,一旦定義了合適的切入點和增強處理,AOP框架將自動生成AOP代理,即:代理對象的方法=增強處理+被代理對象的方法。
下面給出一個Spring AOP的.xml文件模板,名字叫做aop.xml,之後的內容都在aop.xml上進行擴展:
<?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" xmlns:tx="http://www.springframework.org/schema/tx" xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-4.2.xsd http://www.springframework.org/schema/aop http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop-4.2.xsd"> </beans>
基於Spring的AOP簡單實現
注意一下,在講解之前,說明一點:使用Spring AOP,要成功運行起代碼,只用Spring提供給開發者的jar包是不夠的,請額外上網下載兩個jar包:
1、aopalliance.jar
2、aspectjweaver.jar
開始講解用Spring AOP的XML實現方式,先定義一個接口:
public interface HelloWorld { void printHelloWorld(); void doPrint(); }
定義兩個接口實現類:
public class HelloWorldImpl1 implements HelloWorld { public void printHelloWorld() { System.out.println("Enter HelloWorldImpl1.printHelloWorld()"); } public void doPrint() { System.out.println("Enter HelloWorldImpl1.doPrint()"); return ; } }
public class HelloWorldImpl2 implements HelloWorld { public void printHelloWorld() { System.out.println("Enter HelloWorldImpl2.printHelloWorld()"); } public void doPrint() { System.out.println("Enter HelloWorldImpl2.doPrint()"); return ; } }
橫切關注點,這裏是打印時間:
public class TimeHandler { public void printTime() { System.out.println("CurrentTime = " + System.currentTimeMillis()); } }
有這三個類就可以實現一個簡單的Spring AOP了,看一下aop.xml的配置:
<?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" xmlns:tx="http://www.springframework.org/schema/tx" xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-4.2.xsd http://www.springframework.org/schema/aop http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop-4.2.xsd"> <bean id="helloWorldImpl1" class="com.xrq.aop.HelloWorldImpl1" /> <bean id="helloWorldImpl2" class="com.xrq.aop.HelloWorldImpl2" /> <bean id="timeHandler" class="com.xrq.aop.TimeHandler" /> <aop:config> <aop:aspect id="time" ref="timeHandler"> <aop:pointcut id="addAllMethod" expression="execution(* com.xrq.aop.HelloWorld.*(..))" /> <aop:before method="printTime" pointcut-ref="addAllMethod" /> <aop:after method="printTime" pointcut-ref="addAllMethod" /> </aop:aspect> </aop:config> </beans>
寫一個main函數調用一下:
public static void main(String[] args) { ApplicationContext ctx = new ClassPathXmlApplicationContext("aop.xml"); HelloWorld hw1 = (HelloWorld)ctx.getBean("helloWorldImpl1"); HelloWorld hw2 = (HelloWorld)ctx.getBean("helloWorldImpl2"); hw1.printHelloWorld(); System.out.println(); hw1.doPrint(); System.out.println(); hw2.printHelloWorld(); System.out.println(); hw2.doPrint(); }
運行結果爲:
CurrentTime = 1446129611993 Enter HelloWorldImpl1.printHelloWorld() CurrentTime = 1446129611993 CurrentTime = 1446129611994 Enter HelloWorldImpl1.doPrint() CurrentTime = 1446129611994 CurrentTime = 1446129611994 Enter HelloWorldImpl2.printHelloWorld() CurrentTime = 1446129611994 CurrentTime = 1446129611994 Enter HelloWorldImpl2.doPrint() CurrentTime = 1446129611994
看到給HelloWorld接口的兩個實現類的所有方法都加上了代理,代理內容就是打印時間
基於Spring的AOP使用其他細節
1、增加一個橫切關注點,打印日誌,Java類爲:
public class LogHandler { public void LogBefore() { System.out.println("Log before method"); } public void LogAfter() { System.out.println("Log after method"); } }
<?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" xmlns:tx="http://www.springframework.org/schema/tx" xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-4.2.xsd http://www.springframework.org/schema/aop http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop-4.2.xsd"> <bean id="helloWorldImpl1" class="com.xrq.aop.HelloWorldImpl1" /> <bean id="helloWorldImpl2" class="com.xrq.aop.HelloWorldImpl2" /> <bean id="timeHandler" class="com.xrq.aop.TimeHandler" /> <bean id="logHandler" class="com.xrq.aop.LogHandler" /> <aop:config> <aop:aspect id="time" ref="timeHandler" order="1"> <aop:pointcut id="addTime" expression="execution(* com.xrq.aop.HelloWorld.*(..))" /> <aop:before method="printTime" pointcut-ref="addTime" /> <aop:after method="printTime" pointcut-ref="addTime" /> </aop:aspect> <aop:aspect id="log" ref="logHandler" order="2"> <aop:pointcut id="printLog" expression="execution(* com.xrq.aop.HelloWorld.*(..))" /> <aop:before method="LogBefore" pointcut-ref="printLog" /> <aop:after method="LogAfter" pointcut-ref="printLog" /> </aop:aspect> </aop:config> </beans>
測試類不變,打印結果爲:
CurrentTime = 1446130273734
Log before method
Enter HelloWorldImpl1.printHelloWorld()
Log after method
CurrentTime = 1446130273735
CurrentTime = 1446130273736
Log before method
Enter HelloWorldImpl1.doPrint()
Log after method
CurrentTime = 1446130273736
CurrentTime = 1446130273736
Log before method
Enter HelloWorldImpl2.printHelloWorld()
Log after method
CurrentTime = 1446130273736
CurrentTime = 1446130273737
Log before method
Enter HelloWorldImpl2.doPrint()
Log after method
CurrentTime = 1446130273737
要想讓logHandler在timeHandler前使用有兩個辦法:
(1)aspect裏面有一個order屬性,order屬性的數字就是橫切關注點的順序
(2)把logHandler定義在timeHandler前面,Spring默認以aspect的定義順序作爲織入順序
2、我只想織入接口中的某些方法
修改一下pointcut的expression就好了:
<?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" xmlns:tx="http://www.springframework.org/schema/tx" xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-4.2.xsd http://www.springframework.org/schema/aop http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop-4.2.xsd"> <bean id="helloWorldImpl1" class="com.xrq.aop.HelloWorldImpl1" /> <bean id="helloWorldImpl2" class="com.xrq.aop.HelloWorldImpl2" /> <bean id="timeHandler" class="com.xrq.aop.TimeHandler" /> <bean id="logHandler" class="com.xrq.aop.LogHandler" /> <aop:config> <aop:aspect id="time" ref="timeHandler" order="1"> <aop:pointcut id="addTime" expression="execution(* com.xrq.aop.HelloWorld.print*(..))" /> <aop:before method="printTime" pointcut-ref="addTime" /> <aop:after method="printTime" pointcut-ref="addTime" /> </aop:aspect> <aop:aspect id="log" ref="logHandler" order="2"> <aop:pointcut id="printLog" expression="execution(* com.xrq.aop.HelloWorld.do*(..))" /> <aop:before method="LogBefore" pointcut-ref="printLog" /> <aop:after method="LogAfter" pointcut-ref="printLog" /> </aop:aspect> </aop:config> </beans>
表示timeHandler只會織入HelloWorld接口print開頭的方法,logHandler只會織入HelloWorld接口do開頭的方法
3、強制使用CGLIB生成代理
前面說過Spring使用動態代理或是CGLIB生成代理是有規則的,高版本的Spring會自動選擇是使用動態代理還是CGLIB生成代理內容,當然我們也可以強制使用CGLIB生成代理,那就是<aop:config>裏面有一個"proxy-target-class"屬性,這個屬性值如果被設置爲true,那麼基於類的代理將起作用,如果proxy-target-class被設置爲false或者這個屬性被省略,那麼基於接口的代理將起作用