詳細解讀Java Spring AOP

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一、對AOP的初印象

首先先給出一段比較專業的術語（來自百度）：

在軟件業，AOP為Aspect Oriented Programming的縮寫，意為：面向切面編程，通過預編譯方式和運行期動態代理實現程序功能的統一維護的一種技術。AOP是OOP的延續，是軟件開發中的一個熱點，也是Spring框架中的一個重要內容，是函數式編程的一種衍生范型。利用AOP可以對業務邏輯的各個部分進行隔離，從而使得業務邏輯各部分之間的耦合度降低，提高程序的可重用性，同時提高瞭開發的效率。

然後我們舉一個比較容易理解的例子：

要理解切面編程，就需要先理解什麼是切面。用刀把一個西瓜分成兩瓣，切開的切口就是切面；炒菜，鍋與爐子共同來完成炒菜，鍋與爐子就是切面。web層級設計中，web層->網關層->服務層->數據層，每一層之間也是一個切面。編程中，對象與對象之間，方法與方法之間，模塊與模塊之間都是一個個切面。

我們一般做活動的時候，一般對每一個接口都會做活動的有效性校驗（是否開始、是否結束等等）、以及這個接口是不是需要用戶登錄。

按照正常的邏輯，我們可以這麼做。

這有個問題就是，有多少接口，就要多少次代碼copy。對於一個“懶人”，這是不可容忍的。好，提出一個公共方法，每個接口都來調用這個接口。這裡有點切面的味道瞭。

同樣有個問題，我雖然不用每次都copy代碼瞭，但是，每個接口總得要調用這個方法吧。於是就有瞭切面的概念，我將方法註入到接口調用的某個地方（切點）。

這樣接口隻需要關心具體的業務，而不需要關註其他非該接口關註的邏輯或處理。

紅框處，就是面向切面編程。

二、AOP中的相關概念

看過瞭上面的例子，我想大傢腦中對AOP已經有瞭一個大致的雛形，但是又對上面提到的切面之類的術語有一些模糊的地方，接下來就來講解一下AOP中的相關概念，瞭解瞭AOP中的概念，才能真正的掌握AOP的精髓。

這裡還是先給出一個比較專業的概念定義：

  • Aspect（切面）： Aspect 聲明類似於 Java 中的類聲明，在 Aspect 中會包含著一些 Pointcut 以及相應的 Advice。
  • Joint point（連接點）：表示在程序中明確定義的點，典型的包括方法調用，對類成員的訪問以及異常處理程序塊的執行等等，它自身還可以嵌套其它 joint point。
  • Pointcut（切點）：表示一組 joint point，這些 joint point 或是通過邏輯關系組合起來，或是通過通配、正則表達式等方式集中起來，它定義瞭相應的 Advice 將要發生的地方。
  • Advice（增強）：Advice 定義瞭在 Pointcut 裡面定義的程序點具體要做的操作，它通過 before、after 和 around 來區別是在每個 joint point 之前、之後還是代替執行的代碼。
  • Target（目標對象）：織入 Advice 的目標對象.。
  • Weaving（織入）：將 Aspect 和其他對象連接起來, 並創建 Adviced object 的過程

然後舉一個容易理解的例子：

看完瞭上面的理論部分知識, 我相信還是會有不少朋友感覺到 AOP 的概念還是很模糊, 對 AOP 中的各種概念理解的還不是很透徹. 其實這很正常, 因為 AOP 中的概念是在是太多瞭, 我當時也是花瞭老大勁才梳理清楚的.

下面我以一個簡單的例子來比喻一下 AOP 中 Aspect, Joint point, Pointcut 與 Advice之間的關系.

讓我們來假設一下, 從前有一個叫爪哇的小縣城, 在一個月黑風高的晚上, 這個縣城中發生瞭命案. 作案的兇手十分狡猾, 現場沒有留下什麼有價值的線索. 不過萬幸的是, 剛從隔壁回來的老王恰好在這時候無意中發現瞭兇手行兇的過程, 但是由於天色已晚, 加上兇手蒙著面, 老王並沒有看清兇手的面目, 隻知道兇手是個男性, 身高約七尺五寸. 爪哇縣的縣令根據老王的描述, 對守門的士兵下命令說: 凡是發現有身高七尺五寸的男性, 都要抓過來審問. 士兵當然不敢違背縣令的命令, 隻好把進出城的所有符合條件的人都抓瞭起來.

來讓我們看一下上面的一個小故事和 AOP 到底有什麼對應關系.

首先我們知道, 在 Spring AOP 中 Joint point 指代的是所有方法的執行點, 而 point cut 是一個描述信息, 它修飾的是 Joint point, 通過 point cut, 我們就可以確定哪些 Joint point 可以被織入 Advice. 對應到我們在上面舉的例子, 我們可以做一個簡單的類比, Joint point 就相當於 爪哇的小縣城裡的百姓,pointcut 就相當於 老王所做的指控, 即兇手是個男性, 身高約七尺五寸, 而 Advice 則是施加在符合老王所描述的嫌疑人的動作: 抓過來審問.

為什麼可以這樣類比呢?

  • Joint point ： 爪哇的小縣城裡的百姓: 因為根據定義, Joint point 是所有可能被織入 Advice 的候選的點, 在 Spring AOP中, 則可以認為所有方法執行點都是 Joint point. 而在我們上面的例子中, 命案發生在小縣城中, 按理說在此縣城中的所有人都有可能是嫌疑人.
  • Pointcut ：男性, 身高約七尺五寸: 我們知道, 所有的方法(joint point) 都可以織入 Advice, 但是我們並不希望在所有方法上都織入 Advice, 而 Pointcut 的作用就是提供一組規則來匹配joinpoint, 給滿足規則的 joinpoint 添加 Advice. 同理, 對於縣令來說, 他再昏庸, 也知道不能把縣城中的所有百姓都抓起來審問, 而是根據兇手是個男性, 身高約七尺五寸, 把符合條件的人抓起來. 在這裡 兇手是個男性, 身高約七尺五寸 就是一個修飾謂語, 它限定瞭兇手的范圍, 滿足此修飾規則的百姓都是嫌疑人, 都需要抓起來審問.
  • Advice ：抓過來審問, Advice 是一個動作, 即一段 Java 代碼, 這段 Java 代碼是作用於 point cut 所限定的那些 Joint point 上的. 同理, 對比到我們的例子中, 抓過來審問 這個動作就是對作用於那些滿足 男性, 身高約七尺五寸 的爪哇的小縣城裡的百姓.
  • Aspect:：Aspect 是 point cut 與 Advice 的組合, 因此在這裡我們就可以類比: “根據老王的線索, 凡是發現有身高七尺五寸的男性, 都要抓過來審問” 這一整個動作可以被認為是一個 Aspect.

最後是一個描述這些概念之間關系的圖：

三、其他的一些內容

AOP中的Joinpoint可以有多種類型：構造方法調用，字段的設置和獲取，方法的調用，方法的執行，異常的處理執行，類的初始化。也就是說在AOP的概念中我們可以在上面的這些Joinpoint上織入我們自定義的Advice，但是在Spring中卻沒有實現上面所有的joinpoint，確切的說，Spring隻支持方法執行類型的Joinpoint。

Advice 的類型

  • before advice, 在 join point 前被執行的 advice. 雖然 before advice 是在 join point 前被執行, 但是它並不能夠阻止 join point 的執行, 除非發生瞭異常(即我們在 before advice 代碼中, 不能人為地決定是否繼續執行 join point 中的代碼)
  • after return advice, 在一個 join point 正常返回後執行的 advice
  • after throwing advice, 當一個 join point 拋出異常後執行的 advice
  • after(final) advice, 無論一個 join point 是正常退出還是發生瞭異常, 都會被執行的 advice.
  • around advice, 在 join point 前和 joint point 退出後都執行的 advice. 這個是最常用的 advice.
  • introduction，introduction可以為原有的對象增加新的屬性和方法。

在Spring中，通過動態代理和動態字節碼技術實現瞭AOP，這些內容，我們將在以後進行講解。

到此這篇關於詳細解讀Java Spring AOP工作原理的文章就介紹到這瞭。希望對大傢的學習有所幫助，也希望大傢多多支持WalkonNet。

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