面向切面编程AOP

AOP适用范围

AOP是面向切面编程，对于不例如日志，权限等穿插整个项目但是不是核心逻辑功能的，我们可以将其提出作为单独的模块管理

图可以看出，每个关注点与核心业务模块分离，作为单独的功能，横切几个核心业务模块，这样的做的好处是显而易见的，每份功能代码不再单独入侵到核心业务类的代码中，即核心模块只需关注自己相关的业务，当需要外围业务(日志，权限，性能监测、事务控制)时，这些外围业务会通过一种特殊的技术自动应用到核心模块中，这些关注点有个特殊的名称，叫做“横切关注点”，上图也很好的表现出这个概念，另外这种抽象级别的技术也叫AOP（面向切面编程），正如上图所展示的横切核心模块的整面，因此AOP的概念就出现了，而所谓的特殊技术也就面向切面编程的实现技术，AOP的实现技术有多种，其中与Java无缝对接的是一种称为AspectJ的技术

AspectJ-AOP

AOP在Java中的Spring中已经有了，可以直接在idea中新建一个Aspect，注意关键字为aspect(MyAspectJDemo.aj,其中aj为AspectJ的后缀)，含义与class相同，即定义一个AspectJ的类。AspectJ是一个java实现的AOP框架，它能够对java代码进行AOP编译（一般在编译期进行），让java代码具有AspectJ的AOP功能（当然需要特殊的编译器），可以这样说AspectJ是目前实现AOP框架中最成熟，功能最丰富的语言，更幸运的是，AspectJ与java程序完全兼容，几乎是无缝关联.

//定义main文件
public class HelloWord{
  public void sayHello{
    System.out.println("hello");
  }
  public static void main(String args[]){
    HelloWord hello=new HelloWord();
    hello.sayHello();
  }
}

//定义切面
public aspect MyAspectJDemo {
    /**
     * 定义切点,日志记录切点
     */
    pointcut recordLog():call(* HelloWord.sayHello(..));

    /**
     * 定义切点,权限验证(实际开发中日志和权限一般会放在不同的切面中,这里仅为方便演示)
     */
    pointcut authCheck():call(* HelloWord.sayHello(..));

    /**
     * 定义前置通知!
     */
    before():authCheck(){
        System.out.println("sayHello方法执行前验证权限");
    }

    /**
     * 定义后置通知
     */
    after():recordLog(){
        System.out.println("sayHello方法执行后记录日志");
    }
}

结果图

我们使用aspect关键字定义了一个类，这个类就是一个切面，它可以是单独的日志切面(功能)，也可以是权限切面或者其他，在切面内部使用了pointcut定义了两个切点，一个用于权限验证，一个用于日志记录，而所谓的切点就是那些需要应用切面的方法，如需要在sayHello方法执行前后进行权限验证和日志记录，那么就需要捕捉该方法，而pointcut就是定义这些需要捕捉的方法（常常是不止一个方法的），这些方法也称为目标方法，最后还定义了两个通知，通知就是那些需要在目标方法前后执行的函数，如before()即前置通知在目标方法之前执行，即在sayHello()方法执行前进行权限验证，另一个是after()即后置通知，在sayHello()之后执行，如进行日志记录。到这里也就可以确定，切面就是切点和通知的组合体，组成一个单独的结构供后续使用。这里一般日志和权限都是要单独定义切面的，这里示例不规范。对于结构表达式

pointcut authCheck():call(* HelloWord.sayHello(..))

关键字为pointcut，定义切点，后面跟着函数名称，最后编写匹配表达式，此时函数一般使用call()或者execution()进行匹配，这里我们统一使用call()

pointcut 函数名 : 匹配表达式

recordLog()是函数名称，自定义的，*表示任意返回值，接着就是需要拦截的目标函数，sayHello(..)的..，表示任意参数类型。这里理解即可，后面Spring AOP会有关于切点表达式的分析，整行代码的意思是使用pointcut定义一个名为recordLog的切点函数，其需要拦截的(切入)的目标方法是HelloWord类下的sayHello方法，参数不限

before():authCheck(){ System.out.println("something"); }

before这个处于函数名之前的方法成为通知方法，共有5种通知方法

before 目标方法执行前执行，前置通知
after 目标方法执行后执行，后置通知
after returning 目标方法返回时执行，后置返回通知
after throwing 目标方法抛出异常时执行异常通知
around 在目标函数执行中执行，可控制目标函数是否执行，环绕通知

切入点切面织入点等概念

切入点(pointcut)和通知(advice)的概念已比较清晰，而切面则是定义切入点和通知的组合如上述使用aspect关键字定义的MyAspectJDemo，把切面应用到目标函数的过程称为织入(weaving)。在前面定义的HelloWord类中除了sayHello函数外，还有main函数，以后可能还会定义其他函数，而这些函数都可以称为目标函数，也就是说这些函数执行前后也都可以切入通知的代码，这些目标函数统称为连接点，切入点(pointcut)的定义正是从这些连接点中过滤出来的

织入简单原理及过程

织入的简单理解就是怎么把AspectJ应用到目标函数中，对于这个过程，一般分为动态织入和静态织入，动态织入的方式是在运行时动态将要增强的代码织入到目标类中，这样往往是通过动态代理技术完成的，如JavaJDK的动态代理(Proxy，底层通过反射实现)或者CGLIB的动态代理(底层通过继承实现)，SpringAOP采用的就是基于运行时增强的代理技术，这点后面会分析，这里主要重点分析一下静态织入，ApectJ采用的就是静态织入的方式。ApectJ主要采用的是编译期织入，在这个期间使用AspectJ的acj编译器(类似javac)把aspect类编译成class字节码后，在java目标类编译时织入，即先编译aspect类再编译目标类。

关于ajc编译器，是一种能够识别aspect语法的编译器，它是采用java语言编写的，由于javac并不能识别aspect语法，便有了ajc编译器，注意ajc编译器也可编译java文件。

Spring 中的AOP

Spring AOP 与ApectJ 的目的一致，都是为了统一处理横切业务，但与AspectJ不同的是，Spring AOP 并不尝试提供完整的AOP功能(即使它完全可以实现)，Spring AOP 更注重的是与Spring IOC容器的结合，并结合该优势来解决横切业务的问题，因此在AOP的功能完善方面，相对来说AspectJ具有更大的优势。

同时，Spring注意到AspectJ在AOP的实现方式上依赖于特殊编译器(ajc编译器)，因此Spring很机智回避了这点，转向采用动态代理技术的实现原理来构建Spring AOP的内部机制（动态织入），这是与AspectJ（静态织入）最根本的区别。在AspectJ 1.5后，引入@Aspect形式的注解风格的开发，Spring也非常快地跟进了这种方式，因此Spring 2.0后便使用了与AspectJ一样的注解。

请注意，Spring 只是使用了与 AspectJ 5 一样的注解，但仍然没有使用 AspectJ 的编译器，底层依是动态代理技术的实现，因此并不依赖于 AspectJ 的编译器。下面我们先通过一个简单的案例来演示Spring的AOP使用

//实现类
public interface UserDao {

    int addUser();

    void updateUser();

    void deleteUser();

    void findUser();
}

//实现类
import com.zejian.spring.springAop.dao.UserDao;
import org.springframework.stereotype.Repository;

/**
 * Created by zejian on 2017/2/19.
 * Blog : http://blog.csdn.net/javazejian [原文地址,请尊重原创]
 */
@Repository
public class UserDaoImp implements UserDao {
    @Override
    public int addUser() {
        System.out.println("add user ......");
        return 6666;
    }

    @Override
    public void updateUser() {
        System.out.println("update user ......");
    }

    @Override
    public void deleteUser() {
        System.out.println("delete user ......");
    }

    @Override
    public void findUser() {
        System.out.println("find user ......");
    }
}

//Aspect类
@Aspect
public class MyAspect {

    /**
     * 前置通知
     */
    @Before("execution(* com.zejian.spring.springAop.dao.UserDao.addUser(..))")
    public void before(){
        System.out.println("前置通知....");
    }

    /**
     * 后置通知
     * returnVal,切点方法执行后的返回值
     */
    @AfterReturning(value="execution(* com.zejian.spring.springAop.dao.UserDao.addUser(..))",returning = "returnVal")
    public void AfterReturning(Object returnVal){
        System.out.println("后置通知...."+returnVal);
    }


    /**
     * 环绕通知
     * @param joinPoint 可用于执行切点的类
     * @return
     * @throws Throwable
     */
    @Around("execution(* com.zejian.spring.springAop.dao.UserDao.addUser(..))")
    public Object around(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable {
        System.out.println("环绕通知前....");
        Object obj= (Object) joinPoint.proceed();
        System.out.println("环绕通知后....");
        return obj;
    }

    /**
     * 抛出通知
     * @param e
     */
    @AfterThrowing(value="execution(* com.zejian.spring.springAop.dao.UserDao.addUser(..))",throwing = "e")
    public void afterThrowable(Throwable e){
        System.out.println("出现异常:msg="+e.getMessage());
    }

    /**
     * 无论什么情况下都会执行的方法
     */
    @After(value="execution(* com.zejian.spring.springAop.dao.UserDao.addUser(..))")
    public void after(){
        System.out.println("最终通知....");
    }
}

//配置文件，交给Spring IOC容器管理
<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:context="http://www.springframework.org/schema/context"
       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 http://www.springframework.org/schema/context http://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd">

    <!-- 启动@aspectj的自动代理支持,这里开着可以使用Aspect的注解功能-->
    <aop:aspectj-autoproxy />

    <!-- 定义目标对象 -->
    <bean id="userDaos" class="com.zejian.spring.springAop.dao.daoimp.UserDaoImp" />
    <!-- 定义aspect类 -->
    <bean name="myAspectJ" class="com.zejian.spring.springAop.AspectJ.MyAspect"/>
</beans>

//测试类
@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
@ContextConfiguration(locations= "classpath:spring/spring-aspectj.xml")
public class UserDaoAspectJ {
    @Autowired
    UserDao userDao;

    @Test
    public void aspectJTest(){
        userDao.addUser();
    }
}

基于注解的Spring AOP 开发

定义切入点开发切入点的定义形式如上，采用

@After(value="execution(* com.zejian.spring.springAop.dao.UserDao.addUser(..))")
  public void after(){
      System.out.println("最终通知....");
  }

这里也可以采用和AspectJ 类似的Pointcut切入点

/**
 * 使用Pointcut定义切点
 */
@Pointcut("execution(* com.zejian.spring.springAop.dao.UserDao.addUser(..))")
private void myPointcut(){}

/**
 * 应用切入点函数
 */
@After(value="myPointcut()")
public void afterDemo(){
    System.out.println("最终通知....");
}

切入点指示符为了方法通知应用到相应过滤的目标方法上，SpringAOP提供了匹配表达式，这些表达式也叫切入点指示符

通配符（包含 * ， .. ，+ ）

..代表匹配方法定义中的任意数量的参数，此外还匹配类定义中的任意数量包

//任意返回值，任意名称，任意参数的公共方法
  execution(public * *(..))
//匹配com.zejian.dao包及其子包中所有类中的所有方法
  within(com.zejian.dao..*)

+代表匹配给定类的任意子类

//匹配实现了DaoUser接口的所有子类的方法
within(com.zejian.dao.DaoUser+)

*代表匹配任意数量的字符

//匹配com.zejian.service包及其子包中所有类的所有方法
within(com.zejian.service..*)
//匹配以set开头，参数为int类型，任意返回值的方法
execution(* set*(int))

类型签名表达式为了方便类型（如接口、类名、包名）过滤方法，Spring AOP 提供了within关键字。其语法格式如下

within ()

也就是后面跟上包名或者类名

//匹配com.zejian.dao包及其子包中所有类中的所有方法
  @Pointcut("within(com.zejian.dao..*)")

//匹配UserDaoImpl类中所有方法
  @Pointcut("within(com.zejian.dao.UserDaoImpl)")

//匹配UserDaoImpl类及其子类中所有方法
  @Pointcut("within(com.zejian.dao.UserDaoImpl+)")

//匹配所有实现UserDao接口的类的所有方法
  @Pointcut("within(com.zejian.dao.UserDao+)")

方法签名表达式

//scope ：方法作用域，如public,private,protect
//returnt-type：方法返回值类型
//fully-qualified-class-name：方法所在类的完全限定名称
//parameters 方法参数 
execution(<scope> <return-type> <fully-qualified-class-name>.*(parameters))

其他指示符 @bean,@this,@target,@within,@annotation

注意

在配置文件中启动@Aspect支持后，Spring容器只会尝试自动识别带@Aspect的Bean，前提是任何定义的切面类都必须已在配置文件以Bean的形式声明。

<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:context="http://www.springframework.org/schema/context"
       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 http://www.springframework.org/schema/context http://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd">

    <!--<context:component-scan base-package=""-->
    <!-- 启动@aspectj的自动代理支持-->
    <aop:aspectj-autoproxy />

    <!-- 定义目标对象 -->
    <bean id="userDaos" class="com.zejian.spring.springAop.dao.daoimp.UserDaoImp" />
    <!-- 定义aspect类 -->
    <bean name="myAspectJ" class="com.zejian.spring.springAop.AspectJ.MyAspect"/>

    <bean name="aspectOne" class="com.zejian.spring.springAop.AspectJ.AspectOne"  />

    <bean name="aspectTwo" class="com.zejian.spring.springAop.AspectJ.AspectTwo" />
</beans>