Spring AOP 详解

 此前对于AOP的使用仅限于声明式事务，除此之外在实际开发中也没有遇到过与之相关的问题。最近项目中遇到了以下几点需求，仔细思考之后，觉得采用AOP 来解决。一方面是为了以更加灵活的方式来解决问题，另一方面是借此机会深入学习Spring AOP相关的内容。本文是权当本人的自己AOP学习笔记，以下需求不用AOP肯定也能解决，至于是否牵强附会，仁者见仁智者见智。

1. 对部分函数的调用进行日志记录，用于观察特定问题在运行过程中的函数调用情况
2. 监控部分重要函数，若抛出指定的异常，需要以短信或邮件方式通知相关人员
3. 金控部分重要函数的执行时间

    事实上，以上需求没有AOP也能搞定，只是在实现过程中比较郁闷摆了。

1. 需要打印日志的函数分散在各个包中，只能找到所有的函数体，手动添加日志。然而这些日志都是临时的，待问题解决之后应该需要清除打印日志的代码，只能再次手动清除^_^!
2. 类 似1的情况，需要捕获异常的地方太多，如果手动添加时想到很可能明天又要手动清除，只能再汗。OK，该需求相对比较固定，属于长期监控的范畴，并不需求临 时添加后再清除。然而，客户某天要求，把其中20%的异常改为短信提醒，剩下的80%改用邮件提醒。改之，两天后，客户抱怨短信太多，全部改成邮件提 醒...
3. 该需求通常用于监控某些函数的执行时间，用以判断系统执行慢的瓶颈所在。瓶颈被解决之后，烦恼同情况1

    终于下定决心，采用AOP来解决！代码如下：

    切面类TestAspect

Java代码  

1. package com.spring.aop;  
2. /** 
3.  * 切面 
4.  * 
5.  */  
6. public class TestAspect {  
7.   
8.     public void doAfter(JoinPoint jp) {  
9.         System.out.println("log Ending method: "  
10.                 + jp.getTarget().getClass().getName() + "."  
11.                 + jp.getSignature().getName());  
12.     }  
13.   
14.     public Object doAround(ProceedingJoinPoint pjp) throws Throwable {  
15.         long time = System.currentTimeMillis();  
16.         Object retVal = pjp.proceed();  
17.         time = System.currentTimeMillis() - time;  
18.         System.out.println("process time: " + time + " ms");  
19.         return retVal;  
20.     }  
21.   
22.     public void doBefore(JoinPoint jp) {  
23.         System.out.println("log Begining method: "  
24.                 + jp.getTarget().getClass().getName() + "."  
25.                 + jp.getSignature().getName());  
26.     }  
27.   
28.     public void doThrowing(JoinPoint jp, Throwable ex) {  
29.         System.out.println("method " + jp.getTarget().getClass().getName()  
30.                 + "." + jp.getSignature().getName() + " throw exception");  
31.         System.out.println(ex.getMessage());  
32.     }  
33.   
34.     private void sendEx(String ex) {  
35.         //TODO 发送短信或邮件提醒  
36.     }  
37. }   

Java代码  

1. package com.spring.service;  
2. /** 
3.  * 接口A 
4.  */  
5. public interface AService {  
6.       
7.     public void fooA(String _msg);  
8.   
9.     public void barA();  
10. }  

Java代码  

1. package com.spring.service;  
2. /** 
3.  *接口A的实现类 
4.  */  
5. public class AServiceImpl implements AService {  
6.   
7.     public void barA() {  
8.         System.out.println("AServiceImpl.barA()");  
9.     }  
10.   
11.     public void fooA(String _msg) {  
12.         System.out.println("AServiceImpl.fooA(msg:"+_msg+")");  
13.     }  
14. }  

Java代码  

1. package com.spring.service;  
2.   
3. /** 
4.  *   Service类B 
5.  */  
6. public class BServiceImpl {  
7.   
8.     public void barB(String _msg, int _type) {  
9.         System.out.println("BServiceImpl.barB(msg:"+_msg+" type:"+_type+")");  
10.         if(_type == 1)  
11.             throw new IllegalArgumentException("测试异常");  
12.     }  
13.   
14.     public void fooB() {  
15.         System.out.println("BServiceImpl.fooB()");  
16.     }  
17.   
18. }  

    ApplicationContext

Java代码  

1. <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>  
2. <beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"  
3.     xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"  
4.     xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop"  
5.     xsi:schemaLocation="  
6.             http://www.springframework.org/schema/beans  
7.             http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-2.0.xsd  
8.             http://www.springframework.org/schema/aop  
9.             http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop-2.5.xsd"  
10.     default-autowire="autodetect">  
11.     <aop:config>  
12.         <aop:aspect id="TestAspect" ref="aspectBean">  
13.             <!--配置com.spring.service包下所有类或接口的所有方法-->  
14.             <aop:pointcut id="businessService"  
15.                 expression="execution(* com.spring.service.*.*(..))" />  
16.             <aop:before pointcut-ref="businessService" method="doBefore"/>  
17.             <aop:after pointcut-ref="businessService" method="doAfter"/>  
18.             <aop:around pointcut-ref="businessService" method="doAround"/>  
19.             <aop:after-throwing pointcut-ref="businessService" method="doThrowing" throwing="ex"/>  
20.         </aop:aspect>  
21.     </aop:config>  
22.       
23.     <bean id="aspectBean" class="com.spring.aop.TestAspect" />  
24.     <bean id="aService" class="com.spring.service.AServiceImpl"></bean>  
25.     <bean id="bService" class="com.spring.service.BServiceImpl"></bean>  
26.   
27. </beans>  

    测试类AOPTest

Java代码  

1. public class AOPTest extends AbstractDependencyInjectionSpringContextTests {  
2.       
3.     private AService aService;  
4.       
5.     private BServiceImpl bService;  
6.       
7.     protected String[] getConfigLocations() {  
8.         String[] configs = new String[] { "/applicationContext.xml"};  
9.         return configs;  
10.     }  
11.       
12.       
13.     /** 
14.      * 测试正常调用 
15.      */  
16.     public void testCall()  
17.     {  
18.         System.out.println("SpringTest JUnit test");  
19.         aService.fooA("JUnit test fooA");  
20.         aService.barA();  
21.         bService.fooB();  
22.         bService.barB("JUnit test barB",0);  
23.     }  
24.       
25.     /** 
26.      * 测试After-Throwing 
27.      */  
28.     public void testThrow()  
29.     {  
30.         try {  
31.             bService.barB("JUnit call barB",1);  
32.         } catch (IllegalArgumentException e) {  
33.               
34.         }  
35.     }  
36.       
37.     public void setAService(AService service) {  
38.         aService = service;  
39.     }  
40.       
41.     public void setBService(BServiceImpl service) {  
42.         bService = service;  
43.     }  
44. }  

    运行结果如下：

Java代码  

1. log Begining method: com.spring.service.AServiceImpl.fooA  
2. AServiceImpl.fooA(msg:JUnit test fooA)  
3. log Ending method: com.spring.service.AServiceImpl.fooA  
4. process time: 0 ms  
5. log Begining method: com.spring.service.AServiceImpl.barA  
6. AServiceImpl.barA()  
7. log Ending method: com.spring.service.AServiceImpl.barA  
8. process time: 0 ms  
9. log Begining method: com.spring.service.BServiceImpl.fooB  
10. BServiceImpl.fooB()  
11. log Ending method: com.spring.service.BServiceImpl.fooB  
12. process time: 0 ms  
13. log Begining method: com.spring.service.BServiceImpl.barB  
14. BServiceImpl.barB(msg:JUnit test barB type:0)  
15. log Ending method: com.spring.service.BServiceImpl.barB  
16. process time: 0 ms  
17.   
18. log Begining method: com.spring.service.BServiceImpl.barB  
19. BServiceImpl.barB(msg:JUnit call barB type:1)  
20. log Ending method: com.spring.service.BServiceImpl.barB  
21. method com.spring.service.BServiceImpl.barB throw exception  
22. 测试异常  

    《Spring参考手册》中定义了以下几个AOP的重要概念，结合以上代码分析如下：

• 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。
• 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。
• 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
• 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
• 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。
• 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

       通知（Advice）类型

• 前置通知（Before advice） ：在某连接点（JoinPoint）之前执行的通知，但这个通知不能阻止连接点前的执行。ApplicationContext中在<aop:aspect>里面使用<aop:before>元素进行声明。例如，TestAspect中的doBefore方法
• 后通知（After advice） ：当某连接点退出的时候执行的通知（不论是正常返回还是异常退出）。ApplicationContext中在<aop:aspect>里面使用<aop:after>元素进行声明。例如，TestAspect中的doAfter方法，所以AOPTest中调用BServiceImpl.barB抛出异常时，doAfter方法仍然执行
• 返回后通知（After return advice） ：在某连接点正常完成后执行的通知，不包括抛出异常的情况。ApplicationContext中在<aop:aspect>里面使用<after-returning>元素进行声明。
• 环绕通知（Around advice） ：包围一个连接点的通知，类似Web中Servlet规范中的Filter的doFilter方法。可以在方法的调用前后完成自定义的行为，也可以选择不执行。ApplicationContext中在<aop:aspect>里面使用<aop:around>元素进行声明。例如，TestAspect中的doAround方法。
• 抛出异常后通知（After throwing advice） ： 在方法抛出异常退出时执行的通知。 ApplicationContext中在<aop:aspect>里面使用<aop:after-throwing>元素进行声明。例如，TestAspect中的doThrowing方法。

       切入点表达式

• 通常情况下，表达式中使用”execution“就可以满足大部分的要求。表达式格式如下：

Java代码  

1. execution(modifiers-pattern? ret-type-pattern declaring-type-pattern? name-pattern(param-pattern) throws-pattern?)  

modifiers-pattern：方法的操作权限

ret-type-pattern：返回值

declaring-type-pattern：方法所在的包

name-pattern：方法名

parm-pattern：参数名

throws-pattern：异常

其中，除ret-type-pattern和name-pattern之外，其他都是可选的。上例中，execution(* com.spring.service.*.*(..))表示com.spring.service包下，返回值为任意类型；方法名任意；参数不作限制的所有方法。

• 通知参数

可以通过args来绑定参数，这样就可以在通知（Advice）中访问具体参数了。例如，<aop:aspect>配置如下

Java代码  

1. <aop:config>  
2.     <aop:aspect id="TestAspect" ref="aspectBean">  
3.         <aop:pointcut id="businessService"  
4.             expression="execution(* com.spring.service.*.*(String,..)) and args(msg,..)" />  
5.             <aop:after pointcut-ref="businessService" method="doAfter"/>  
6.     </aop:aspect>  
7. </aop:config>  

TestAspect的doAfter方法中就可以访问msg参数，但这样以来AService中的barA()和BServiceImpl中的barB()就不再是连接点，因为execution(* com.spring.service.*.*(String,..))只配置第一个参数为String类型的方法。其中，doAfter方法定义如下：

Java代码  

1. public void doAfter(JoinPoint jp,String msg)  

•   访问当前的连接点

任何通知（Advice）方法可以将第一个参数定义为 org.aspectj.lang.JoinPoint 类型。JoinPoint 接口提供了一系列有用的方法， 比如 getArgs() （返回方法参数）、getThis() （返回代理对象）、getTarget() （返回目标）、getSignature() （返回正在被通知的方法相关信息）和 toString()（打印出正在被通知的方法的有用信息。