Spring系列(四) 面向切面的Spring

除了IOC外, AOP是Spring的另一個核心. Spring利用AOP解決應用橫切關注點(cross-cutting concern)與商務邏輯的分離, 目的是解耦合. 橫切關注點是指散佈於代碼多處的同一種功能, 比如日誌, 事務, 安全, 緩衝等.

AOP編程的基本概念

在OOP中, 如果要複用同一功能, 一般的做法是使用繼承或委託. 繼承容易導致脆弱的對象體系, 而委託實現起來比較麻煩, 需要對委派物件進行複雜調用. AOP提供了另外一種思路, 使用AOP我們仍然可以在一個地方定義功能, 並通過聲明的方式告知何處以哪種方式使用這個功能. 這樣我們既可以對功能做統一管理和維護, 同時也簡化了商務邏輯模組, 使其更關注自身的商務邏輯. 此外, AOP還可以將新的功能行為添加到現有對象.

Spring中AOP的術語

• 切面(Aspect): 切面定義了橫切關注點的功能以及使用該功能的聲明. 它包含了另外兩個術語, 通知(Advice, 功能邏輯代碼)和切點(Pointcut,聲明). 切面定義了它是什麼(what), 以及在何時何處(when,where)完成其功能.
• 通知(Advice): 通知定義了切面的具體功能, 以及何時使用.

when,何時使用? 前置(Before), 後置(After), 返回(After-returning), 異常(After-throwing), 環繞(Around)

• 切點(Pointcut): 定義了切面定義的功能在哪裡(Where)發生作用, 看起來就像從某個點把切面插入進去一樣. 切點應該屬於連接點中的一個或多個.
• 連接點(Join point): 定義了程式執行過程中可以應用切面的具體時機, 比如方法調用前, 調用後, 結果返回時, 異常拋出時等, 通常某個具體切面只會選擇其中一個或幾個連接點作為切點.
• 引入(Introduction): 為現有的類添加新的方法或屬性叫引入.
• 織入(Weaving): 織入是把切面應用到目標對象並建立新代理對象的過程.

織入的方式有三種:

1. 編譯期: 需要特殊的編譯器支援, 如AspectJ的織入編譯器
2. 類載入期: 需要特殊的類載入器ClassLoader
3. 運行時: Spring AOP 使用該方式織入. AOP容器為對象動態建立一個代理對象.

Spring 對 AOP的支援

Spring對AOP的支援很多借鑒了AspectJ的方式.

Spring支援四種方式的織入:

1. 基於代理的經典AOP; (方式太老舊, 不建議使用)
2. 純POJO切面;(需要XML配置)
3. @AspectJ 註解驅動的切面; (沒啥說的,很好用)
4. 注入式AspectJ切面;

• 前三種都是基於動態代理實現, 因此Spring對AOP的支援局限於方法攔截. 如果前三種滿足不了需求(比如攔截構造器方法或者欄位修改), 可以使用第四種.
• 與AspectJ不同, Spring的切面就是Java類, Spring使用運行時動態代理, 而AspectJ需要學習特殊的文法以支援特殊的編譯器織入.

通過切點來選擇連接點

Spring 借鑒了AspectJ的切點運算式語言. 如前所述, Spring基於動態代理,只能在方法上攔截, 所以Spring只支援這個層面的運算式來定義.

spring支援的AspectJ指標如下, 其中execution來執行匹配, 其他均為限制匹配的.

切點運算式更多使用可以參考官方文檔

• spring新增了個bean()指標

使用註解建立切面

一. 定義切面類, 並用 @Aspect註解, 該注釋用來標記這個類是個切面

二. 定義切面的方法(what), 並使用註解標記方法(when), 可用的註解: @Before,@After,@AfterReturning,@AfterThrowing,@Around(功能最強大,後面將單獨使用這種通知)

一,二步完成後的代碼:

@Aspectpublic class Audience{    @Before("execution(** com.xlx.Performance.perform(...))")    public void silencephone(){        System.out.println("silencephone");    }    @Before("execution(** com.xlx.Performance.perform(...))")    public void takeSeats(){        System.out.println("takeSeats");    }    @AfterReturning("execution(** com.xlx.Performance.perform(...))")    public void applause(){        System.out.println("applause");    }    @AfterThrowing("execution(** com.xlx.Performance.perform(...))")    public void refund(){        System.out.println("refund");    }}

上面的代碼中切面運算式被重複定義了四次, 無論如何這已經是重複代碼了, 下一步最佳化一下.

三. 使用註解@Pointcut定義切點

@Aspectpublic class Audience{    //定義切點並修改其他方法重用該切點    @Pointcut("execution(** com.xlx.Performance.perform(...))")    public void performance(){    }    @Before("performance()")    public void silencephone(){        System.out.println("silencephone");    }    @Before("performance()")    public void takeSeats(){        System.out.println("takeSeats");    }    @AfterReturning("performance()")    public void applause(){        System.out.println("applause");    }    @AfterThrowing("performance()")    public void refund(){        System.out.println("refund");    }}

@Aspect註解的類依然是個普通java類, 它可以被裝配為bean

@Beanpublic Audience getAudience(){    return new Audience();}

四. 使用@EnableAspectJAutoProxy註解啟用自動代理功能, 如果是XML Config ,對應的節點是<aop:aspectj-autoproxy />

@Configuration@ComponentScan // 包掃描@EnableAspenctJAutoProxy // 啟動自動代理public class MyConfig{    // 如果Audience上加了@Component就不需要這個代碼了    @Bean    public Audience getAudience(){        return new Audience();    }}

五. 使用環繞通知@Around, 環繞通知同時兼具了@Before,@After ... 等註解的方法的功能, 下面代碼示範了這種能力. 如可以使用它記錄方法執行時間長度.

@Aspectpublic class Audience{    //定義切點並修改其他方法重用該切點    @Pointcut("execution(** com.xlx.Performance.perform(...))")    public void performance(){    }    @Around("performance()")    public void silencephone(ProcdedingJoinPoint jp){        System.out.println("silencephone");        System.out.println("takeSeats");        try{            // 如果不是刻意為之, 一定要記得調用jp.proceed();否則實際的方法Performance.perform()將會阻塞            jp.proceed();            System.out.println("applause");        }catch(Exception e){            System.out.println("refund");        }    }}

六. 參數傳遞 , 在切點運算式中使用args(paramName)結合切點方法可以為切面方法傳遞參數

@Aspectpublic class Audience{    //定義切點並修改其他方法重用該切點    @Pointcut("execution(** com.xlx.Performance.perform(int) && args(actornum)))")    public void performance(int actornum){    }    @Before("performance(actornum)")    public void countActor(int actornum){        System.out.println("countActor"+actornum);    }}

通過註解引用新功能

除了攔截對象已有的方法調用, 還可以使用AOP來為對象添加新的屬性和行為(引入). 其實現就是通過動態代理組建代理程式類來實現.

一. 定義要添加的功能介面

public interface Encoreable{}

二. 定義切面(引入) @Aspect註解切面類. @DeclareParents註解功能介面靜態變數

@Aspectpublic class EncoreableIntroducer{    // 可以解釋為: 為Performace的所有子類引入介面Encoreable, 並使用預設實作類別DefaultEncoreableImpl    @DeclareParents(value="xlx.Performace+",defaultImpl=DefaultEncoreableImpl.class)    public static Encoreable encoreable;}

基於XML配置的切面

如果沒有辦法為類添加註解, 比如沒有原始碼, 那就不得不使用xml來配置了.

• 樣本1

<aop:config>    <aop:aspect ref="aspectBean">        <aop:pointcut id="pcId" expression="execution(** com.xlx.Performance.perform(int) and args(actornum)))" />        <aop:before pointcut-ref="pcId" method="count" />    </aop:aspect></aop:config>

• 樣本2

<aop:config>    <aop:aspect>        <aop:declare-parents type-matching="xlx.Performace+" implement-interface="xlx.Encoreable" delegate-ref="defaultImpl" />    </aop:aspect></aop:config>

AspectJ 注入

使用AspectJ注入的方式可以解決使用動態代理無法解決的問題(應該比較少見,大多應用使用Spring AOP就可以實現了), 但需要使用AspectJ的特殊文法. 定義好的類需要用xml配置為bean, 使用factory-method="aspectOf"屬性來制定bean的產生方式.

<bean factory-method="aspectOf" class="...ClassName">    <property name="other" ref="otherref"/></bean>