浅谈Spring(三)AOP原理
一、概念术语
AOP(Aspect Oriented Programming):面向切面编程。
面向切面编程(也叫面向方面编程),是目前软件开发中的一个热点,也是Spring框架中的一个重要内容。利用AOP可以对业务逻辑的各个部分进行隔离,从而使得业务逻辑各部分之间的耦合度降低,提高程序的可重用性,同时提高了开发的效率。
1. 切面(Aspect)
官方的抽象定义为“一个关注点的模块化,这个关注点可能会横切多个对象”,在本例中,“切面”就是类TestAspect所关注的具体行为,例如:AServiceImpl.barA()的调用就是切面TestAspect所关注的行为之一。“切面”在ApplicationContext中<aop:aspect>来配置。
2. 连接点(Joinpoint)
程序执行过程中的某一行为,例如,AServiceImpl.barA()的调用或者BServiceImpl.barB(String _msg, int _type)抛出异常等行为。
3. 通知(Advice)
“切面”对于某个“连接点”所产生的动作,例如,TestAspect中对com.spring.service包下所有类的方法进行日志记录的动作就是一个Advice。其中,一个“切面”可以包含多个“Advice”,例如TestAspect。Advice共有如下5种类型:前置通知(Before advice)、 后通知(After advice)、 返回后通知(After return advice)、 环绕通知(Around advice)、 抛出异常后通知(After throwing advice)
通知执行顺序:前置通知→环绕通知连接点之前→连接点执行→环绕通知连接点之后→返回通知→后通知 →(如果发生异常)异常通知→后通知
4. 切入点(Pointcut)
匹配连接点的断言,在AOP中通知和一个切入点表达式关联。例如,TestAspect中的所有通知所关注的连接点,都由切入点表达式execution(* com.spring.service.*.*(..))来决定。
5. 目标对象(Target Object)
被一个或者多个切面所通知的对象。例如,AServcieImpl和BServiceImpl,当然在实际运行时,Spring AOP采用代理实现,实际AOP操作的是TargetObject的代理对象。
6. AOP代理(AOP Proxy)
在Spring AOP中有两种代理方式,JDK动态代理和CGLIB代理。默认情况下,TargetObject实现了接口时,则采用JDK动态代理,例如:AServiceImpl;反之,采用CGLIB代理,例如:BServiceImpl。强制使用CGLIB代理需要将 <aop:config>的 proxy-target-class属性设为true。
二、应用范围
AOP作为面向对象编程的一种补充,专门用于处理系统中分布于各个模块(不同方法)中的交叉关注点的问题,在 Java EE 应用中,常常通过 AOP 来处理一些具有横切性质的系统级服务,如事务管理、安全控制、缓存、对象池管理、日志记录、性能统计、权限管理、异常处理等。
三、原理剖析
AOP 代理其实是由 AOP 框架动态生成的一个对象,该对象可作为目标对象使用。AOP 代理包含了目标对象的全部方法,但 AOP 代理中的方法与目标对象的方法存在差异:AOP 方法在特定切入点添加了增强处理,并回调了目标对象的方法。
Spring 的 AOP 代理由 Spring 的 IoC 容器负责生成、管理,其依赖关系也由 IoC 容器负责管理。因此,AOP 代理可以直接使用容器中的其他 Bean 实例作为目标,这种关系可由 IoC 容器的依赖注入提供。
纵观 AOP 编程,其中需要程序员参与的只有 3 个部分:
(1)定义普通业务组件。
(2)定义切入点,一个切入点可能横切多个业务组件。
(3)定义增强处理,增强处理就是在 AOP 框架为普通业务组件织入的处理动作。
上面 3 个部分的第一个部分是最平常不过的事情,无须额外说明。那么进行 AOP 编程的关键就是定义切入点和定义增强处理。一旦定义了合适的切入点和增强处理,AOP 框架将会自动生成 AOP 代理,而 AOP 代理的方法大致有如下公式:代理对象的方法 = 增强处理 + 被代理对象的方法
在上面这个业务定义中,不难发现 Spring AOP 的实现原理其实很简单:AOP 框架负责动态地生成 AOP 代理类,这个代理类的方法则由 Advice 和回调目标对象的方法所组成。
图 1.多个地方包含相同代码的软件 图 2 通过方法调用实现系统功能
观看图 2 所示的软件调用结构:当方法 1、方法 2、方法 3 ……都需要去调用某个具有“横切”性质的方法时,传统的做法是程序员去手动修改方法 1、方法 2、方法 3 ……、通过代码来调用这个具有“横切”性质的方法,但这种做法的可扩展性不好,因为每次都要改代码。
于是 AOP 框架出现了,AOP 框架则可以“动态的”生成一个新的代理类,而这个代理类所包含的方法 1、方法 2、方法 3 ……也增加了调用这个具有“横切”性质的方法——但这种调用由 AOP 框架自动生成的代理类来负责,因此具有了极好的扩展性。程序员无需手动修改方法 1、方法 2、方法 3 的代码,程序员只要定义切入点即可—— AOP 框架所生成的 AOP 代理类中包含了新的方法 1、访法 2、方法 3,而 AOP 框架会根据切入点来决定是否要在方法 1、方法 2、方法 3 中回调具有“横切”性质的方法。
简而言之:AOP 原理的奥妙就在于动态地生成了代理类,这个代理类实现了图 2 的调用——这种调用无需程序员修改代码。
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