什么是AOP
aop就是纵向的编程,业务1和业务2都需要一个共同的操作,与其往每个业务中都添加同样的代码,不如写一遍代码,让两个业务共同使用这段代码。
spring中面向切面编程用的是代理模式,它的实现有两种方式,一种是动态代理,
参考:
一种是CGLIB,动态代理必须要提供接口,而CGLIB实现是有继承。
AOP(Aspect-OrientedProgramming,面向方面编程),可以说是OOP(Object-Oriented Programing,面向对象编程)的补充和完善。OOP引入封装、继承和多态性等概念来建立一种对象层次结构,用以模拟公共行为的一个集合。当我们需要为分散的对象引入公共行为的时候,OOP则显得无能为力。也就是说,OOP允许你定义从上到下的关系,但并不适合定义从左到右的关系。例如日志功能。日志代码往往水平地散布在所有对象层次中,而与它所散布到的对象的核心功能毫无关系。对于其他类型的代码,如安全性、异常处理和透明的持续性也是如此。这种散布在各处的无关的代码被称为横切(cross-cutting)代码,在OOP设计中,它导致了大量代码的重复,而不利于各个模块的重用。
而AOP技术则恰恰相反,它利用一种称为“横切”的技术,剖解开封装的对象内部,并将那些影响了多个类的公共行为封装到一个可重用模块,并将其名为“Aspect”,即方面。所谓“方面”,简单地说,就是将那些与业务无关,却为业务模块所共同调用的逻辑或责任封装起来,便于减少系统的重复代码,降低模块间的耦合度,并有利于未来的可操作性和可维护性。AOP代表的是一个横向的关系,如果说“对象”是一个空心的圆柱体,其中封装的是对象的属性和行为;那么面向方面编程的方法,就仿佛一把利刃,将这些空心圆柱体剖开,以获得其内部的消息。而剖开的切面,也就是所谓的“方面”了。然后它又以巧夺天功的妙手将这些剖开的切面复原,不留痕迹。
使用“横切”技术,AOP把软件系统分为两个部分:核心关注点和横切关注点。业务处理的主要流程是核心关注点,与之关系不大的部分是横切关注点。横切关注点的一个特点是,他们经常发生在核心关注点的多处,而各处都基本相似。比如权限认证、日志、事务处理。Aop 的作用在于分离系统中的各种关注点,将核心关注点和横切关注点分离开来。正如Avanade公司的高级方案构架师Adam Magee所说,AOP的核心思想就是“将应用程序中的商业逻辑同对其提供支持的通用服务进行分离。”
实现AOP的技术,主要分为两大类:一是采用动态代理技术,利用截取消息的方式,对该消息进行装饰,以取代原有对象行为的执行;
二是采用静态植入的方式,引入特定的语法创建“方面”,从而使得编译器可以在编译期间织入有关“方面”的代码。
AOP使用场景
AOP用来封装横切关注点,具体可以在下面的场景中使用:
Authentication 权限Caching 缓存Context passing 内容传递Error handling 错误处理Lazy loading 懒加载Debugging 调试logging, tracing, profiling and monitoring 记录跟踪 优化 校准Performance optimization 性能优化Persistence 持久化Resource pooling 资源池Synchronization 同步Transactions 事务
AOP相关概念
方面(Aspect):一个关注点的模块化,这个关注点实现可能另外横切多个对象。事务管理是J2EE应用中一个很好的横切关注点例子。方面用的 Advisor或拦截器实现。
连接点(Joinpoint): 程序执行过程中明确的点,如方法的调用或特定的异常被抛出。
通知(Advice): 在特定的连接点,AOP框架执行的动作。各种类型的通知包括“around”、“before”和“throws”通知。通知类型将在下面讨论。许多AOP框架包括Spring都是以拦截器做通知模型,维护一个“围绕”连接点的拦截器链。Spring中定义了四个advice: BeforeAdvice, AfterAdvice, ThrowAdvice和DynamicIntroductionAdvice
切入点(Pointcut): 指定一个通知将被引发的一系列连接点的集合。AOP框架必须允许开发者指定切入点:例如,使用正则表达式。 Spring定义了Pointcut接口,用来组合MethodMatcher和ClassFilter,可以通过名字很清楚的理解, MethodMatcher是用来检查目标类的方法是否可以被应用此通知,而ClassFilter是用来检查Pointcut是否应该应用到目标类上
引入(Introduction): 添加方法或字段到被通知的类。 Spring允许引入新的接口到任何被通知的对象。例如,你可以使用一个引入使任何对象实现 IsModified接口,来简化缓存。Spring中要使用Introduction, 可有通过DelegatingIntroductionInterceptor来实现通知,通过DefaultIntroductionAdvisor来配置Advice和代理类要实现的接口
目标对象(Target Object): 包含连接点的对象。也被称作被通知或被代理对象。POJO
AOP代理(AOP Proxy): AOP框架创建的对象,包含通知。 在Spring中,AOP代理可以是JDK动态代理或者CGLIB代理。
织入(Weaving): 组装方面来创建一个被通知对象。这可以在编译时完成(例如使用AspectJ编译器),也可以在运行时完成。Spring和其他纯AOP框架一样,在运行时完成织入。
Spring AOP组件
下面这种类图列出了Spring中主要的AOP组件
如何使用Spring AOP
可以通过配置文件或者编程的方式来使用Spring AOP。
配置可以通过xml文件来进行,大概有四种方式:
1. 配置ProxyFactoryBean,显式地设置advisors, advice, target等
2. 配置AutoProxyCreator,这种方式下,还是如以前一样使用定义的bean,但是从容器中获得的其实已经是代理对象
3. 通过<aop:config>来配置
4. 通过<aop: aspectj-autoproxy>来配置,使用AspectJ的注解来标识通知及切入点
也可以直接使用ProxyFactory来以编程的方式使用Spring AOP,通过ProxyFactory提供的方法可以设置target对象, advisor等相关配置,最终通过 getProxy()方法来获取代理对象
Spring AOP代理对象的生成
Spring提供了两种方式来生成代理对象: JDKProxy和Cglib,具体使用哪种方式生成由AopProxyFactory根据AdvisedSupport对象的配置来决定。默认的策略是如果目标类是接口,则使用JDK动态代理技术,否则使用Cglib来生成代理。下面我们来研究一下Spring如何使用JDK来生成代理对象,具体的生成代码放在JdkDynamicAopProxy这个类中,直接上相关代码:
下面的问题是,代理对象生成了,那切面是如何织入的?
我们知道InvocationHandler是JDK动态代理的核心,生成的代理对象的方法调用都会委托到InvocationHandler.invoke()方法。而通过JdkDynamicAopProxy的签名我们可以看到这个类其实也实现了InvocationHandler,下面我们就通过分析这个类中实现的invoke()方法来具体看下Spring AOP是如何织入切面的。
publicObject invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throwsThrowable { MethodInvocation invocation = null; Object oldProxy = null; boolean setProxyContext = false; TargetSource targetSource = this.advised.targetSource; Class targetClass = null; Object target = null; try { //eqauls()方法,具目标对象未实现此方法 if (!this.equalsDefined && AopUtils.isEqualsMethod(method)){ return (equals(args[0])? Boolean.TRUE : Boolean.FALSE); } //hashCode()方法,具目标对象未实现此方法 if (!this.hashCodeDefined && AopUtils.isHashCodeMethod(method)){ return newInteger(hashCode()); } //Advised接口或者其父接口中定义的方法,直接反射调用,不应用通知 if (!this.advised.opaque &&method.getDeclaringClass().isInterface() &&method.getDeclaringClass().isAssignableFrom(Advised.class)) { // Service invocations onProxyConfig with the proxy config... return AopUtils.invokeJoinpointUsingReflection(this.advised,method, args); } Object retVal = null; if (this.advised.exposeProxy) { // Make invocation available ifnecessary. oldProxy = AopContext.setCurrentProxy(proxy); setProxyContext = true; } //获得目标对象的类 target = targetSource.getTarget(); if (target != null) { targetClass = target.getClass(); } //获取可以应用到此方法上的Interceptor列表 List chain = this.advised.getInterceptorsAndDynamicInterceptionAdvice(method,targetClass); //如果没有可以应用到此方法的通知(Interceptor),此直接反射调用 method.invoke(target, args) if (chain.isEmpty()) { retVal = AopUtils.invokeJoinpointUsingReflection(target,method, args); } else { //创建MethodInvocation invocation = newReflectiveMethodInvocation(proxy, target, method, args, targetClass, chain); retVal = invocation.proceed(); } // Massage return value if necessary. if (retVal != null && retVal == target &&method.getReturnType().isInstance(proxy) &&!RawTargetAccess.class.isAssignableFrom(method.getDeclaringClass())) { // Special case: it returned"this" and the return type of the method // is type-compatible. Notethat we can't help if the target sets // a reference to itself inanother returned object. retVal = proxy; } return retVal; } finally { if (target != null && !targetSource.isStatic()) { // Must have come fromTargetSource. targetSource.releaseTarget(target); } if (setProxyContext) { // Restore old proxy. AopContext.setCurrentProxy(oldProxy); } } }
主流程可以简述为:获取可以应用到此方法上的通知链(Interceptor Chain),如果有,则应用通知,并执行joinpoint; 如果没有,则直接反射执行joinpoint。而这里的关键是通知链是如何获取的以及它又是如何执行的,下面逐一分析下。
首先,从上面的代码可以看到,通知链是通过Advised.getInterceptorsAndDynamicInterceptionAdvice()这个方法来获取的,我们来看下这个方法的实现:
public List
可以看到实际的获取工作其实是由AdvisorChainFactory. getInterceptorsAndDynamicInterceptionAdvice()这个方法来完成的,获取到的结果会被缓存。
下面来分析下这个方法的实现:
接下来我们再看下得到的拦截器链是怎么起作用的。
if (chain.isEmpty()) { retVal = AopUtils.invokeJoinpointUsingReflection(target,method, args); } else { //创建MethodInvocation invocation = newReflectiveMethodInvocation(proxy, target, method, args, targetClass, chain); retVal = invocation.proceed(); }
从这段代码可以看出,如果得到的拦截器链为空,则直接反射调用目标方法,否则创建MethodInvocation,调用其proceed方法,触发拦截器链的执行,来看下具体代码
public Object proceed() throws Throwable { // We start with an index of -1and increment early. if (this.currentInterceptorIndex == this.interceptorsAndDynamicMethodMatchers.size()- 1) { //如果Interceptor执行完了,则执行joinPoint return invokeJoinpoint(); } Object interceptorOrInterceptionAdvice = this.interceptorsAndDynamicMethodMatchers.get(++this.currentInterceptorIndex); //如果要动态匹配joinPoint if (interceptorOrInterceptionAdvice instanceof InterceptorAndDynamicMethodMatcher){ // Evaluate dynamic method matcher here: static part will already have // been evaluated and found to match. InterceptorAndDynamicMethodMatcher dm = (InterceptorAndDynamicMethodMatcher)interceptorOrInterceptionAdvice; //动态匹配:运行时参数是否满足匹配条件 if (dm.methodMatcher.matches(this.method, this.targetClass,this.arguments)) { //执行当前Intercetpor returndm.interceptor.invoke(this); } else { //动态匹配失败时,略过当前Intercetpor,调用下一个Interceptor return proceed(); } } else { // It's an interceptor, so we just invoke it: The pointcutwill have // been evaluated statically before this object was constructed. //执行当前Intercetpor return ((MethodInterceptor) interceptorOrInterceptionAdvice).invoke(this); } }
参考::