Spring AOP讲解

今天给大家带来的是Spring AOP讲解，那么什么是Spring AOP呢？
AOP，全称是Aspect Oriented Programming，就是面向切面编程的意思。我觉得AOP是一种思想，一种优秀的思想，它把我们业务代码上一些公共的特性部分给抽取出来，做成一个切面，减少我们重复开发代码的工作量，同时也使得代码结构更加美观。

下面举一个通俗的栗子
在疫情严控的今天，假设有一家商场要开门营业了。但是要求检测所有进来的客人的体温。那么我们可以有几种方案：
1、 通知商场里面的每一家店铺，要求他们在接待顾客的时候先检测他们的体温，这样所有店铺的职责功能就是检测顾客体温 + 开展自己的业务。
2、 商场在所有的入口，统一设立检查口，所有顾客经过体温检测且结果正常的人才允许进入商场，这样商场内的各类店铺就不需要检测顾客的体温，只需要正常开展自己的业务就好了。
这里就很明显了，第二种方案更好。因为它把原本所有店铺都需要检测体温的工作给抽取出来，交给了商场管理来做。这样，在顾客角度来看，体验是比较好的，每次进入商场，只需要在门口检测一次体温即可，而不是每去一家店铺，就要检测一次体温。对于商场管理来说，只是多设立了一道检测工作，并且这个检测由自己来做是相对比较可靠的，因为不排除有些商家他尽管收到了要帮顾客检测体温的通知，但是他忘记要去帮顾客检测体温。并且，在将来变更检测内容的时候，只需要让检测口变更一下检测的内容即可，而不需要通知到每一家店铺。甚至将来疫情解除了，我们不需要检测顾客的体温，那我们可以直接撤掉检测点，这一切对于商场里面的店铺来说，都是不可感知的。

好了，栗子啃完了，我们说回正题。那么AOP在我们实际的代码开发中有什么应用呢？
看下面的一张图，你就可以很直观地知道AOP的实用场景了。


性能监测、权限校验、日志记录和事务控制这些都穿插在我们实际的核心业务之中，这些功能其实与我们的业务关联性不大，但是又是必须的。因此，我们可以把它们抽取出来，形成一个切面。

这里挑一个日志记录结合例子来讲
我们可以添加这样的切面，来收集所有访问我们controller层日志信息。

普通的访问：http://127.0.0.1:8080/getEmailRecords 这里，我们只会输出邮件发送记录的数据，并无其他的日志信息。

前置通知（@Before）：http://127.0.0.1:8080/beforeGetEmailRecords 先打印日志，再打印数据。

后置通知（@After）：http://127.0.0.1:8080/afterGetEmailRecords 打印了数据之后，再打印日志

返回通知（@AfterReturning）：http://127.0.0.1:8080/afterReturningGetEmailRecords

返回通知同样也会在目标方法执行后打印日志，那么它与后置通知的区别在哪里？后置通知与返回通知的区别就在于，如果目标方法执行出现了异常，那么后置通知是可以正常打印日志的，因为它的代码其实是在finally里面。但是如果返回通知的目标方法出现了异常，那么返回通知是无法正常打印日志信息，因为它的代码紧跟在目标方法之后，出现了异常它就被略过了。
异常通知（@AfterThrowing）：http://127.0.0.1:8080/afterThrowingGetEmailRecords 异常通知，目标方法抛出异常的时候触发。需要注意的是，假如我们自己捕获了目标方法的异常并且处理了，那么就不会触发异常通知了。

环绕通知（@Around）：http://127.0.0.1:8080/aroundGetEmailRecords 环绕通知就是把各种通知结合起来，在目标方法的调用前和调用后都可以进行一个额外的动作。

下面给出各种通知在方法执行前后的位置图


如果，在一个方法上加上多个通知，效果会怎样？
一般来说，会有那么两种情况。

第一种，我们只定义了一个切面类，那么各种通知的执行顺序如下：
无异常：@Around（proceed()之前的部分） → @Before → 方法执行 → @Around（proceed()之后的部分） → @After → @AfterReturning
有异常：@Around（proceed(之前的部分)） → @Before → 扔异常ing → @After → @AfterThrowing （大概是因为方法没有跑完抛了异常，没有正确返回所有@Around的proceed()之后的部分和@AfterReturning两个注解的加强没有能够织入）
第二种，定义了多个切面类。
单个Aspect肯定是和只有一个Aspect的时候的情况是一样的，但不同的Aspect里面的advice的顺序呢？？答案是不一定，像是线程一样，没有谁先谁后，除非你给他们分配优先级，同样地，在这里你也可以为@Aspect分配优先级，这样就可以决定谁先谁后了。
优先级有两种方式：
实现org.springframework.core.Ordered接口，实现它的getOrder()方法
给aspect添加@Order注解，该注解全称为：org.springframework.core.annotation.Order
无论用什么方式来定义顺序，数值越小，优先级越高。
多个前置通知叠加：http://127.0.0.1:8080/manyBeforeGetEmail
这里我们定义了两个切面类EmailAspect1和EmailAspect2，也分别定义了他们的顺序。那么方法按照预期的顺序运行，但是有一点值得关注的，如果在同一个切面类里面，定个多个同类型的通知顺序，那么这个通知的实际执行顺序非但不生效，而且还会以一种诡异的顺序运行，暂时无法解释这个现象，姑且先把它看作是无规则的。

前面我们通过了一些例子来看到AOP的神奇功能，那么我们怎么在项目中应用它？（以Spring boot v2.2.4 项目为例子）
引入依赖
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-aop</artifactId>
</dependency>

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定义一个切面类和编写代码
@Aspect
@Component
public class EmailAspect {
Logger logger = LoggerFactory.getLogger(EmailAspect.class);
/**
* 前置通知
*/
@Before("execution(public * com.example.demo.controller.EmailRecordsController.beforeGetEmailRecords(..))")
public void doBeforeEmail(){
logger.info("前置通知：有个人想要来查看邮件发送记录");
}
}
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代码中，我们为一个普通的类增加了@Aspect 注解，还在它的方法上添加了@Before注解，这样，其实就AOP就已经完成了。
那么现在的问题，就是怎么理解@Before注解括号里面的内容了。
在理解这个内容之前，我们不可避免地需要引入一些专业的术语了。
Aspect（切面）： 由切点和通知构成，定义通知应该应用到哪些函数
PointCut（切入点）： 指定对哪些目标函数进行切入
Advice（通知）： 在某个切入点上执行的动作，还记得我们前面定义的那五种通知吗？
Joinpoint（连接点）： 指定了目标函数
Weaving（织入）：把切面应用到目标函数的过程，后面会讲解织入的概念。

这里最容易让人混淆的就是切入点和连接点的定义了。在SpringAOP中，所有的对象方法都可以是连接点（joinpoint），所以，我们通过切入点（pointcut）来描述，匹配哪些的方法可以被织入通知（advice）。所以，切入点和连接点其实是两个不同维度的东西。
在了解了这些概念定义以后，我们回到上面的那个问题，如何理解@Before注解括号里面的内容。首先是execution，这个是表达式主体，用来匹配连接点的一个标识符，类似的还有很多，具体的可以在使用的时候进行百度。紧跟着的
public * com.example.demo.controller.EmailRecordsController.beforeGetEmailRecords(…))
就是用来匹配目标函数，它支持通配符进行匹配。就是这样，一个简单切面就定义好了。

揭开织入的神秘面纱
Spring AOP 是基于动态织入的动态代理技术。动态代理又分为 JAVA JDK 动态代理和CGLIB动态代理。

JDK动态代理是基于反射技术来实现。假设我们需要执行A类的方法a，那么我们传统的方式是
A obj = new A();
obj.a();

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但是现在基于反射技术，我们可以这样写。

小结一下，运用JDK动态代理，被代理类(目标对象，如A类)，必须已有实现接口如(ExInterface)，因为JDK提供的Proxy类将通过目标对象的类加载器ClassLoader和Interface，以及句柄(Callback)创建与A类拥有相同接口的代理对象proxy，该代理对象将拥有接口ExInterface中的所有方法，同时代理类必须实现一个类似回调函数的InvocationHandler接口并重写该接口中的invoke方法，当调用proxy的每个方法(如案例中的proxy#execute())时，invoke方法将被调用，利用该特性，可以在invoke方法中对目标对象(被代理对象如A)方法执行的前后动态添加其他外围业务操作，此时无需触及目标对象的任何代码，也就实现了外围业务的操作与目标对象(被代理对象如A)完全解耦合的目的。当然缺点也很明显需要拥有接口。
运行结果：


CGLIB 动态代理（Code Generation Library，一个强大的，高性能，高质量的Code生成类库）动态代理实现上述功能并不要求目标对象拥有接口类，实际上CGLIB动态代理是通过继承的方式实现的。

从代码看被代理的类无需接口即可实现动态代理，而CGLibProxy代理类需要实现一个方法拦截器接口MethodInterceptor并重写intercept方法，类似JDK动态代理的InvocationHandler接口，也是理解为回调函数，同理每次调用代理对象的方法时，intercept方法都会被调用，利用该方法便可以在运行时对方法执行前后进行动态增强。关于代理对象创建则通过Enhancer类来设置的，Enhancer是一个用于产生代理对象的类，作用类似JDK的Proxy类，因为CGLib底层是通过继承实现的动态代理，因此需要传递目标对象(如A)的Class，同时需要设置一个回调函数对调用方法进行拦截并进行相应处理，最后通过create()创建目标对象(如A)的代理对象，运行结果与前面的JDK动态代理效果相同。
运行结果：


回顾
通过前面的简短描述，相信大家已经对Spring AOP已经有了一个初步的认识。我们的目标对象交给Spring 进行管理(所以，我们能够织入通知的对象，它必定是Spring bean)，通过JAVA JDK代理或者CGLIB（一般默认是JAVA JDK代理）生成了代理对象，然后我们预先定义的各种通知（增强）会被特殊的类编译器织入到目标对象之中，这样，在目标对象执行了相应的方法时，我们的增强也会按照预设的规则去执行。关于织入，这里还要提及一点就是，AOP有两个主要流行的框架，一个是aspectJ,另外一个就是我们的Spring AOP。aspectJ的织入有三个时间点，分别是编译期织入，类装载期织入和动态织入。
而Spring AOP采用的就是动态织入, 在运行期为目标类添加增强生成子类的方式。
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