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Spring AOP简单入门学习

Spring AOP

1.主要内容：

2.代理模式

​ 代理模式在 Java 开发中是⼀种⽐较常⻅的设计模式。设计⽬的旨在为服务类与客户类之间插⼊其他功能，插⼊的功能对于调⽤者是透明的，起到伪装控制的作⽤。如租房的例⼦：房客、中介、房东。对应于代理模式中即：客户类、代理类 、委托类（被代理类）。

​ 为某⼀个对象（委托类）提供⼀个代理（代理类），⽤来控制对这个对象的访问。委托类和代理类有⼀个共同的⽗类或⽗接⼝。代理类会对请求做预处理、过滤，将请求分配给指定对象。

⽣活中常⻅的代理情况：

	租房中介、婚庆公司等

代理模式的两个设计原则：

​ 1. 代理类 与 委托类 具有相似的⾏为（共同）

	**2.** 代理类增强委托类的⾏为

常⽤的代理模式：

  1. 静态代理

  2. 动态代理

3.静态代理

​ 某个对象提供⼀个代理，代理⻆⾊固定，以控制对这个对象的访问。 代理类和委托类有共同的⽗类或⽗接⼝，这样在任何使⽤委托类对象的地⽅都可以⽤代理对象替代。代理类负责请求的预处理、过滤、将请求分派给委托类处理、以及委托类执⾏完请求后的后续处理。

3.1. 代理的三要素

​ a、有共同的⾏为（结婚） - 接⼝

​ b、⽬标⻆⾊（新⼈） - 实现⾏为

​ c、代理⻆⾊（婚庆公司） - 实现⾏为 增强⽬标对象⾏为

3.2. 静态代理的特点

​ 1、⽬标⻆⾊固定

​ 2、在应⽤程序执⾏前就得到⽬标⻆⾊

​ 3、代理对象会增强⽬标对象的⾏为

​ 4、有可能存在多个代理 引起"类爆炸"（缺点）

3.3. 静态代理的实现

3.3.1. 定义行为（共同） 定义接口

/**
* 定义⾏为
*/
public interface Marry {public void toMarry();
}

3.3.2. 目标对象（实现行为）

/**
* 静态代理 ——> ⽬标对象
*/
public class You implements Marry {// 实现⾏为@Overridepublic void toMarry() {System.out.println("我要结婚了...");}
}

3.3.3. 代理对象（实现行为、增强目标对象的行为）

/**
* 静态代理 ——> 代理对象
*/
public class MarryCompanyProxy implements Marry {// ⽬标对象private Marry marry;// 通过构造器将⽬标对象传⼊public MarryCompanyProxy(Marry marry) {this.marry = marry;}// 实现⾏为@Overridepublic void toMarry() {// 增强⾏为before();// 执⾏⽬标对象中的⽅法marry.toMarry();// 增强⾏为after();}/*** 增强⾏为*/private void after() {System.out.println("新婚快乐，早⽣贵⼦！");}/*** 增强⾏为*/private void before() {System.out.println("场地正在布置中...");}
}

3.3.4. 通过代理对象实现目标对象的功能

// ⽬标对象
You you = new You();
// 构造代理⻆⾊同时传⼊真实⻆⾊
MarryCompanyProxy marryCompanyProxy = new MarryCompanyProxy(you);
// 通过代理对象调⽤⽬标对象中的⽅法
marryCompanyProxy.toMarry();

​ 静态代理对于代理的角色是固定的，如dao层有20个dao类，如果要对方法的访问权限进行代理，此时需要创建20个静态代理角色，引起类爆炸，无法满足生产上的需要，于是就催⽣了动态代理的思想。

4. 动态代理

​ 相比于静态代理，动态代理在创建代理对象上更加的灵活，动态代理类的字节码在程序运行时，由Java反射机制动态产⽣。它会根据需要，通过反射机制在程序运⾏期，动态的为⽬标对象创建代理对象，⽆需程序员⼿动编写它的源代码。动态代理不仅简化了编程⼯作，而且提⾼了软件系统的可扩展性，因为反射机制可以⽣成任意类型的动态代理类。代理的⾏为可以代理多个⽅法，即满足⽣产需要的同时又达到代码通⽤的目的。

动态代理的两种实现⽅式：

  1. JDK 动态代理

  2. CGLIB动态代理

4.1. 动态代理的特点

  1. ⽬标对象不固定

  2. 在应⽤程序执⾏时动态创建⽬标对象

  3. 代理对象会增强⽬标对象的⾏为

4.2. JDK动态代理

​ 注：JDK动态代理的⽬标对象必须有接⼝实现

4.2.1. newProxyInstance

Proxy类：

​ Proxy类是专⻔完成代理的操作类，可以通过此类为⼀个或多个接⼝动态地⽣成实现类，此类提供了如下操作⽅法：

/*返回⼀个指定接⼝的代理类的实例⽅法调⽤分派到指定的调⽤处理程序。 (返回代理对象)loader：⼀个ClassLoader对象，定义了由哪个ClassLoader对象来对⽣成的代理对象进⾏加载interfaces：⼀个Interface对象的数组，表示的是我将要给我需要代理的对象提供⼀组什么接
⼝，如果 我提供了⼀组接⼝给它，那么这个代理对象就宣称实现了该接⼝(多态)，这样我
就能调⽤这 组接⼝中的⽅法了h：⼀个InvocationHandler接⼝，表示代理实例的调⽤处理程序实现的接⼝。每个代理实例都具有
⼀个 关联的调⽤处理程序。对代理实例调⽤⽅法时，将对⽅法调⽤进⾏编码并将其指派到它的调⽤
处理程序 的 invoke ⽅法（传⼊InvocationHandler接⼝的⼦类）
*/
public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader, Class<?>[] interfaces, InvocationHandler h)

代理对象类：

//生成代理类的工厂
public class ProxyFactory {//生成代理对象public static Object getProxyBean(Object obj){Class clazz = obj.getClass();return Proxy.newProxyInstance(clazz.getClassLoader(), clazz.getInterfaces(), new InvocationHandler() {//生成的代理对象的方法/**** @param proxy 代理对象* @param method 目标类的行为方法* @param args 目标类行为方法的参数* @return* @throws Throwable*/@Overridepublic Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {System.out.println("删选房源，联系客人");//目标类 OldMa的行为方法执行Object invoke = method.invoke(obj, args);System.out.println("日常清理");return invoke;}});}
}

接口中：

/*** 规范共同行为*/
public interface RentHouse {//行为方法public void toRent();
}

实现方法：

public class OldMa implements RentHouse{@Overridepublic void toRent() {System.out.println("签合同，付钱");}
}

测试：

public class Starter {public static void main(String[] args) {//目标类RentHouse oldMa = new OldMa();//创造一个代理对象RentHouse proxyBean = (RentHouse) ProxyFactory.getProxyBean(oldMa);proxyBean.toRent();}
}
问：Java动态代理类中的invoke是怎么调⽤的？答：在⽣成的动态代理类$Proxy0.class中，构造⽅法调⽤了⽗类Proxy.class的构造⽅法，给成员变量invocationHandler赋值，$Proxy0.class的static模块中创建了被代理类的⽅法，调⽤相应⽅法时⽅法体中调⽤了⽗类中的成员变量InvocationHandler的invoke()⽅法。

注：JDK的动态代理依靠接⼝实现，如果有些类并没有接⼝实现，则不能使⽤JDK代理。

4.3. CGLIB 动态代理

​ JDK的动态代理机制只能代理实现了接⼝的类，⽽不能实现接⼝的类就不能使⽤JDK的动态代理，cglib是针对类来实现代理的，它的原理是对指定的⽬标类⽣成⼀个⼦类，并覆盖其中⽅法实现增强，但因为采⽤的是继承，所以不能对final修饰的类进⾏代理。

4.3.1. 添加依赖

在pom.xml⽂件中引⼊cglib的相关依赖

<!--  -->
<dependency><groupId>cglib</groupId><artifactId>cglib</artifactId><version>2.2.2</version>
</dependency>

4.3.2. 定义类

需要方法增强的类：

public class OldMa{public void toRent() {System.out.println("签合同，付钱");}
}

动态代理类：

//生成动态代理类的工厂
public class ProxyFactory {//生成代理对象public static Object getProxyBean(Object obj){//代理对象的模板Enhancer enhancer = new Enhancer();enhancer.setSuperclass(obj.getClass());enhancer.setCallback(new MethodInterceptor() {/**** @param o 代理对象* @param method 目标行为方法* @param objects 目标行为方法参数* @param methodProxy 目标行为方法的代理对象* @return* @throws Throwable*/@Overridepublic Object intercept(Object o, Method method, Object[] objects, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {System.out.println("准备小电驴，带客户看房");Object invoke = method.invoke(obj, objects);System.out.println("打扫卫生，后期维护");return invoke;}});//生成代理对象return enhancer.create();}
}

测试类：

public class Starter {public static void main(String[] args) {//目标类OldMa oldMa = new OldMa();//创造一个代理对象OldMa proxyBean = (OldMa) ProxyFactory.getProxyBean(oldMa);proxyBean.toRent();}
}

4.4. JDK代理与CGLIB代理的区别

​ JDK动态代理实现接⼝，Cglib动态代理继承思想

​ JDK动态代理（⽬标对象存在接⼝时）执⾏效率⾼于Ciglib

​ 如果⽬标对象有接⼝实现，选择JDK代理，如果没有接⼝实现选择Cglib代理

5. Spring AOP

5.1. 日志处理带来的问题

​ 我们有⼀个Pay(接⼝) 然后两个实现类DollarPay和RmbPay，都需要重写pay()⽅法, 这时我们需要对pay⽅法进⾏性能监控，⽇志的添加等等怎么做？

5.1.1. 最容易想到的方法

​ 对每个字符⽅法均做⽇志代码的编写处理。

​ 缺点: 代码重复太多**,** 添加的⽇志代码耦合度太⾼（如果需要更改⽇志记录代码功能需求，类中⽅法需要全部改动，⼯程量浩⼤）

5.1.2. 使用装饰器模式 **/**代理模式改进解决方案

装饰器模式：动态地给⼀个对象添加⼀些额外的职责。

代理模式：

​ 仔细考虑过后发现虽然对原有内部代码没有进⾏改动，对于每个类做⽇志处理，并引⽤⽬标类，但是如果待添加⽇志的业务类的数量很多，此时⼿动为每个业务类实现⼀个装饰器或创建对应的代理类，同时代码的耦合度也加⼤，需求⼀旦改变，改动的⼯程量也是可想⽽知的。

有没有更好的解决⽅案，只要写⼀次代码，对想要添加⽇志记录的地⽅能够实现代码的复⽤，达到松耦合的同时，⼜能够完美完成功能？

​ 答案是肯定的，存在这样的技术，aop已经对其提供了完美的实现！

5.2. 什么是AOP？

​ Aspect Oriented Programing 面向切面编程，相比较 oop 面向对象编程来说，Aop关注的不再是程序代码中某个类，某些方法，而aop考虑的更多的是⼀种面到面的切⼊，即层与层之间的⼀种切⼊，所以称之为切面。联想⼤家吃的汉堡（中间夹肉）。那么aop是怎么做到拦截整个面的功能呢？考虑前面学到的servlet fifilter /* 的配置 ，实际上也是aop 的实现。

5.3. AOP能做什么？

​ AOP主要应⽤于⽇志记录，性能统计，安全控制,事务处理等⽅⾯，实现公共功能性的重复使⽤。

5.4. AOP的特点

  1. 降低模块与模块之间的耦合度，提⾼业务代码的聚合度。（⾼内聚低耦合）

  2. 提⾼了代码的复⽤性。

  3. 提⾼系统的扩展性。（⾼版本兼容低版本）

  4. 可以在不影响原有的功能基础上添加新的功能

5.4.1. AOP的底层实现

​ 动态代理（JDK + CGLIB）

5.5. AOP基本概念

5.5.1. Joinpoint（连接点）

​ 被拦截到的每个点，spring中指被拦截到的每⼀个⽅法，spring aop⼀个连接点即代表⼀个⽅法的执⾏。

5.5.2. Pointcut（切⼊点）

​ 对连接点进⾏拦截的定义（匹配规则定义 规定拦截哪些⽅法，对哪些⽅法进⾏处理），spring 有专⻔的表达式语⾔定义。

5.5.3. Advice（通知）

拦截到每⼀个连接点即（每⼀个⽅法）后所要做的操作

  1. 前置通知 （前置增强）— before() 执⾏⽅法前通知

  2. 返回通知（返回增强）— afterReturn ⽅法正常结束返回后的通知

  3. 异常抛出通知（异常抛出增强）— afetrThrow()

  4. 最终通知 — after ⽆论⽅法是否发⽣异常，均会执⾏该通知。

  5. 环绕通知 — around 包围⼀个连接点（join point）的通知，如⽅法调⽤。这是最强⼤的⼀种通知类型。 环绕通知可以在⽅法调⽤前后完成⾃定义的⾏为。它也会选择是否继续执⾏连接点或直接返回它们⾃⼰的返回值或抛出异常来结束执⾏。

5.5.4. Aspect（切⾯）

​ 切⼊点与通知的结合，决定了切⾯的定义，切⼊点定义了要拦截哪些类的哪些⽅法，通知则定义了拦截过⽅法后要做什么，切⾯则是横切关注点的抽象，与类相似，类是对物体特征的抽象，切⾯则是横切关注点抽象。

5.5.5. Target（⽬标对象）

​ 被代理的⽬标对象

5.5.6. Weave（织⼊）

​ 将切⾯应⽤到⽬标对象并⽣成代理对象的这个过程即为织⼊

5.5.7. Introduction（引⼊）

​ 在不修改原有应⽤程序代码的情况下，在程序运⾏期为类动态添加⽅法或者字段的过程称为引⼊

6.Spring AOP的实现

6.1.1.坐标依赖引入

<!--Spring AOP-->
<dependency><groupId>org.aspectj</groupId><artifactId>aspectjweaver</artifactId><version>1.8.9</version>
</dependency>

6.1.2.添加spring.xml的配置

添加命名空间

xmlns:aop=""

 ://www.springframework/schema/aop/spring-aop.xsd

6.2.注解实现

6.2.1.定义切面

/**
* 切⾯
* 	切⼊点和通知的抽象 （与⾯向对象中的 类 相似）
* 	定义 切⼊点和通知 （切⼊点定义了要拦截哪些类的哪些⽅法，通知则定义了拦截过⽅法后要做什么）
*/
@Component // 将对象交给IOC容器去实例化
@Aspect // 声明当前类是⼀个切⾯
public class LogCut {/*** 切⼊点：* 匹配规则。规定什么⽅法被拦截、需要处理什么⽅法* 定义切⼊点* @Pointcut("匹配规则")** Aop 切⼊点表达式简介* 	1. 执⾏任意公共⽅法：* 		execution(public *(..))* 	2. 执⾏任意的set⽅法* 		execution(* set*(..))* 	3. 执⾏com.xxxx.service包下任意类的任意⽅法* 		execution(* com.xxxx.service.*.*(..))* 	4. 执⾏com.xxxx.service 包 以及⼦包下任意类的任意⽅法* 		execution(* com.xxxx.service..*.*(..))** 	注：表达式中的第⼀个* 代表的是⽅法的修饰范围* 	可选值：private、protected、public （* 表示所有范围） */@Pointcut("execution (* com.xxxx.service..*.*(..) )")public void cut(){}/*** 声明前置通知 并将通知应⽤到定义的切⼊点上* ⽬标类⽅法执⾏前 执⾏该通知**/@Before(value = "cut()")public void before() {System.out.println("前置通知.....");}/*** 声明返回通知 并将通知应⽤到定义的切⼊点上* ⽬标类⽅法（⽆异常）执⾏后 执⾏该通知**/@AfterReturning(value = "cut()")public void afterReturn() {System.out.println("返回通知.....");}/*** 声明最终通知 并将通知应⽤到定义的切⼊点上* ⽬标类⽅法（⽆异常或有异常）执⾏后 执⾏该通知**/@After(value = "cut()")public void after() {System.out.println("最终通知.....");}/*** 声明异常通知 并将通知应⽤到定义的切⼊点上* ⽬标类⽅法出现异常时 执⾏该通知*/@AfterThrowing(value="cut()",throwing = "e")public void afterThrow(Exception e) {System.out.println("异常通知....." + " 异常原因：" + e.getCause());}/*** 声明环绕通知 并将通知应⽤到切⼊点上* ⽅法执⾏前后 通过环绕通知定义相应处理* 需要通过显式调⽤对应的⽅法，否则⽆法访问指定⽅法 (pjp.proceed();)* @param pjp* @return*/@Around(value = "cut()")public Object around(ProceedingJoinPoint pjp) {System.out.println("前置通知...");Object object = null;try {object = pjp.proceed();System.out.println(pjp.getTarget() + "======" +pjp.getSignature());System.out.println("返回通知...");} catch (Throwable throwable) {throwable.printStackTrace();System.out.println("异常通知...");}System.out.println("最终通知...");return object;}
}

6.2.2.配置文件（spring.xml）

<!--配置AOP代理-->
<aop:aspectj-autoproxy/>

6.3.XML实现

6.3.1.定义切面

**
* 切面
* 切⼊点和通知的抽象 （与面向对象中的 类 相似）
* 定义 切⼊点和通知 （切⼊点定义了要拦截哪些类的哪些⽅法，通知则定义了拦截过⽅法后要做什么）
*/
@Component // 将对象交给IOC容器去实例化
public class LogCut02 {/*** 声明前置通知 并将通知应⽤到定义的切⼊点上* ⽬标类⽅法执⾏前 执⾏该通知**/public void before() {System.out.println("前置通知.....");}/*** 声明返回通知 并将通知应⽤到定义的切⼊点上* ⽬标类⽅法（⽆异常）执⾏后 执⾏该通知**/public void afterReturn() {System.out.println("返回通知.....");}/*** 声明最终通知 并将通知应⽤到定义的切⼊点上* ⽬标类⽅法（⽆异常或有异常）执⾏后 执⾏该通知**/public void after() {System.out.println("最终通知.....");}/*** 声明异常通知 并将通知应⽤到定义的切⼊点上* ⽬标类⽅法出现异常时 执⾏该通知*/public void afterThrow(Exception e) {System.out.println("异常通知....." + " 异常原因：" + e.getCause());}/*** 声明环绕通知 并将通知应⽤到切⼊点上* ⽅法执⾏前后 通过环绕通知定义相应处理* 需要通过显式调⽤对应的⽅法，否则⽆法访问指定⽅法 (pjp.proceed();)* @param pjp* @return*/public Object around(ProceedingJoinPoint pjp) {System.out.println("前置通知...");Object object = null;try {object = pjp.proceed();System.out.println(pjp.getTarget() + "======" +pjp.getSignature());System.out.println("返回通知...");} catch (Throwable throwable) {throwable.printStackTrace();System.out.println("异常通知...");}System.out.println("最终通知...");return object;}
}

6.3.2.配置文件（spring.xml）

<!--aop相关配置-->
<aop:config><!--aop切⾯--><aop:aspect ref="logCut02"><!-- 定义aop 切⼊点 --><aop:pointcut id="cut" expression="execution(* com.xxxx.service..*.*(..))"/><!-- 配置前置通知 指定前置通知⽅法名 并引⽤切⼊点定义 --><aop:before method="before" pointcut-ref="cut"/><!-- 配置返回通知 指定返回通知⽅法名 并引⽤切⼊点定义 --><aop:after-returning method="afterReturn" pointcut-ref="cut"/><!-- 配置异常通知 指定异常通知⽅法名 并引⽤切⼊点定义 --><aop:after-throwing method="afterThrow" throwing="e" pointcutref="cut"/><!-- 配置最终通知 指定最终通知⽅法名 并引⽤切⼊点定义 --><aop:after method="after" pointcut-ref="cut"/><!-- 配置环绕通知 指定环绕通知⽅法名 并引⽤切⼊点定义 --><aop:around method="around" pointcut-ref="cut"/></aop:aspect>
</aop:config?

7.Spring AOP总结

7.1. 代理模式实现三要素

  1. 接⼝定义

  2. ⽬标对象与代理对象必须实现统⼀接⼝

  3. 代理对象持有⽬标对象的引⽤ 增强⽬标对象⾏为

7.2. 代理模式实现分类以及对应区别

  1. 静态代理：⼿动为⽬标对象制作代理对象，即在程序编译阶段完成代理对象的创建

  2. 动态代理：在程序运⾏期动态创建⽬标对象对应代理对象。

  3. jdk动态代理：被代理⽬标对象必须实现某⼀或某⼀组接⼝ 实现⽅式 通过回调创建代理对象。

  4. cglib 动态代理：被代理⽬标对象可以不必实现接⼝，继承的⽅式实现。

    动态代理相⽐较静态代理，提⾼开发效率，可以批量化创建代理，提⾼代码复⽤率。

7.3. Aop 理解

  1. ⾯向切⾯，相⽐oop 关注的是代码中的层 或⾯

  2. 解耦，提⾼系统扩展性

  3. 提⾼代码复⽤

7.4. Aop 关键词

  1. 连接点:每⼀个⽅法

  2. 切⼊点:匹配的⽅法集合

  3. 切⾯：连接点与切⼊点的集合决定了切⾯，横切关注点的抽象

  4. 通知:⼏种通知

  5. ⽬标对象:被代理对象

  6. 织⼊：程序运⾏期将切⾯应⽤到⽬标对象 并⽣成代理对象的过程

     <aop:around method="around" pointcut-ref="cut"/>

    </aop:aspect>
    </aop:config?

## 7.Spring AOP总结### **7.1.** 代理模式实现三要素1. 接⼝定义2. ⽬标对象与代理对象必须实现统⼀接⼝3. 代理对象持有⽬标对象的引⽤ 增强⽬标对象⾏为### **7.2.** 代理模式实现分类以及对应区别1. 静态代理：⼿动为⽬标对象制作代理对象，即在程序编译阶段完成代理对象的创建2. 动态代理：在程序运⾏期动态创建⽬标对象对应代理对象。3. jdk动态代理：被代理⽬标对象必须实现某⼀或某⼀组接⼝ 实现⽅式 通过回调创建代理对象。4. cglib 动态代理：被代理⽬标对象可以不必实现接⼝，继承的⽅式实现。动态代理相⽐较静态代理，提⾼开发效率，可以批量化创建代理，提⾼代码复⽤率。### **7.3. Aop** 理解1. ⾯向切⾯，相⽐oop 关注的是代码中的层 或⾯2. 解耦，提⾼系统扩展性3. 提⾼代码复⽤### **7.4. Aop** 关键词1. 连接点:每⼀个⽅法2. 切⼊点:匹配的⽅法集合3. 切⾯：连接点与切⼊点的集合决定了切⾯，横切关注点的抽象4. 通知:⼏种通知5. ⽬标对象:被代理对象6. 织⼊：程序运⾏期将切⾯应⽤到⽬标对象 并⽣成代理对象的过程7. 引⼊:在不修改原始代码情况下，在程序运⾏期为程序动态引⼊⽅法或字段的过程

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