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?作者簡介：大家好，我是Leo，熱愛Java后端開發(fā)者，一個想要與大家共同進步的男人😉😉
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🥭本文內(nèi)容：Spring5學(xué)習(xí)筆記—AOP編程
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1. 靜態(tài)代理設(shè)計模式
1.1 為什么需要代理設(shè)計模式
-
在JavaEE分層開發(fā)開發(fā)中，那個層次對于我們來講最重要
DAO ---> Service --> Controller JavaEE分層開發(fā)中，最為重要的是Service層 -
Service層中包含了哪些代碼？
Service層中 = 核心功能(幾十行 上百代碼) + 額外功能(附加功能) 1. 核心功能業(yè)務(wù)運算DAO調(diào)用 2. 額外功能(事務(wù)、日志、性能...)1. 不屬于業(yè)務(wù)2. 可有可無3. 代碼量很小 -
額外功能書寫在Service層中好不好？
Controller層（Service層的調(diào)用者）除了需要核心功能，還需要這些額外功能。
但是從軟件設(shè)計者角度看：Service層最好不要寫額外功能。
-
現(xiàn)實生活中的解決方式
代理模式是一種比較好理解的設(shè)計模式。簡單來說就是 我們使用代理對象來代替對真實對象(real object)的訪問，這樣就可以在不修改原目標對象的前提下，提供額外的功能操作，擴展目標對象的功能。
代理模式的主要作用是擴展目標對象的功能，比如說在目標對象的某個方法執(zhí)行前后你可以增加一些自定義的操作。
代理模式: 為一個對象提供一個替身，以控制對這個對象的訪問。即通過代理對象訪問目標對象.這樣做的好處是:可以在目標對象實現(xiàn)的基礎(chǔ)上,增強額外的功能操作,即擴展目標對象的功能。
被代理的對象可以是
遠程對象、創(chuàng)建開銷大的對象或需要安全控制的對象
舉個例子：當(dāng)我們工作之后需要出去租房子，房東張貼廣告帶我看房子，最后簽合同，但是房東只想坐著簽合同并不想到處跑著看房子，于是就找了一個中介專門來宣傳廣告并且?guī)ё鈶艨捶孔?#xff0c;而房東只負責(zé)簽合同收錢！中介在這里就可以看作是代理你的代理對象，代理的行為（方法）是帶租戶看房子。
1.2 代理設(shè)計模式分析
2.1 概念
通過代理類，為原始類（目標）增加額外的功能 好處：利于原始類(目標)的維護
2.2 名詞解釋
1. 目標類 原始類 指的是 業(yè)務(wù)類 (核心功能 --> 業(yè)務(wù)運算 DAO調(diào)用)
2. 目標方法，原始方法目標類(原始類)中的方法 就是目標方法(原始方法)
3. 額外功能 (附加功能)日志，事務(wù)，性能
2.3 代理開發(fā)的核心要素
代理類 = 實現(xiàn)和目標類相同的接口 + 在同名方法中添加額外功能 + 調(diào)用原始類同名方法房東 ---> public interface UserService{m1m2}UserServiceImpl implements UserService{m1 ---> 業(yè)務(wù)運算 DAO調(diào)用m2 }UserServiceProxy implements UserServicem1m2
2.4 編碼
靜態(tài)代理：為每一個原始類，手動編寫一個代理類 (.java .class)
2.5 靜態(tài)代理存在的問題
1. 靜態(tài)類文件數(shù)量過多，不利于項目管理UserServiceImpl UserServiceProxyOrderServiceImpl OrderServiceProxy
2. 額外功能維護性差代理類中 額外功能修改復(fù)雜(麻煩)
2. Spring的動態(tài)代理開發(fā)
2.1 Spring動態(tài)代理的概念
概念：通過
代理類為原始類(目標類)增加額外功能,代理類由Spring動態(tài)生成。
好處：利于原始類(目標類)的維護
2.2 搭建開發(fā)環(huán)境
<dependency><groupId>org.springframework</groupId><artifactId>spring-aop</artifactId><version>5.1.14.RELEASE</version>
</dependency><dependency><groupId>org.aspectj</groupId><artifactId>aspectjrt</artifactId><version>1.8.8</version>
</dependency><dependency><groupId>org.aspectj</groupId><artifactId>aspectjweaver</artifactId><version>1.8.3</version>
</dependency>
2.3 Spring動態(tài)代理的開發(fā)步驟
1. 創(chuàng)建原始對象(目標對象)
public class UserServiceImpl implements UserService{@Overridepublic void register(User user) {System.out.println("UserServiceImpl.register");}@Overridepublic boolean login(String name, String password) {System.out.println("UserServiceImpl.login");return true;}
}
<bean id="userServiceImpl" class="com.Leo.dynamic.service.impl.UserServiceImpl"/>
2. 定義額外功能
實現(xiàn)MethodBeforeAdvice接口
public class Before implements MethodBeforeAdvice {//作用：給原始方法添加額外功能//注意：會在原始方法運行之前運行此方法@Overridepublic void before(Method method, Object[] args, Object target) throws Throwable {System.out.println("-----method before advice log------");}
}
<bean id="before" class="com.Leo.dynamic.service.Before"/>
3. 定義切入點
1. 切入點：額外功能加入的位置2. 目的：由程序員根據(jù)自己的需要，決定額外功能加入給那個原始方法
register()
login()簡單的測試：所有方法都做為切入點，都加入額外的功能。
<aop:config><aop:pointcut id="pc" expression="execution(* *(..))"/>
</aop:config>
4. 組裝
<!-- 組裝切入點與額外功能 -->
<aop:advisor advice-ref="before" pointcut-ref="pc"/>
5. 測試調(diào)用
目的：獲得Spring工廠創(chuàng)建的動態(tài)代理對象，并進行調(diào)用
ApplicationContext ctx = new ClassPathXmlApplicationContext("/applicationContext.xml");
注意：1. Spring的工廠通過 原始對象的id值獲得的是代理對象2. 獲得代理對象后，可以通過聲明接口類型，進行對象的存儲UserService userService=(UserService)ctx.getBean("userServiceImpl");userService.login("","");
userService.register(new User());
控制臺打印： 可以發(fā)現(xiàn)在日志之前輸入了
2.4 動態(tài)代理細節(jié)分析
4.1 Spring創(chuàng)建的動態(tài)代理類在哪里？
Spring框架在運行時，通過動態(tài)字節(jié)碼技術(shù)，在JVM創(chuàng)建的，運行在JVM內(nèi)部，等程序結(jié)束后就消失了。
什么叫動態(tài)字節(jié)碼技術(shù):通過第三方動態(tài)字節(jié)碼框架，在JVM中創(chuàng)建對應(yīng)類的字節(jié)碼，進而創(chuàng)建對象，當(dāng)虛擬機結(jié)束，動態(tài)字節(jié)碼跟著消失。
結(jié)論：動態(tài)代理不需要定義類文件，都是JVM運行過程中動態(tài)創(chuàng)建的，所以不會造成靜態(tài)代理，類文件數(shù)量過多，影響項目管理的問題。
4.2 動態(tài)代理編程簡化代理的開發(fā)
在額外功能不改變的前提下，創(chuàng)建其他目標類（原始類）的代理對象時，只需要指定原始(目標)對象即可。
3. Spring動態(tài)代理詳解
3.1 額外功能的詳解
-
MethodBeforeAdvice分析
作用：
原始方法執(zhí)行之前，運行額外功能。public class Before implements MethodBeforeAdvice {/*** 作用：給原始方法添加額外功能* 注意：會在原始方法運行之前運行此方法* @param method 原始方法 login() register() ...* @param objects 原始方法的參數(shù)列表 name password ...* @param o 原始對象 UserServiceImpl OrderServiceImpl* @throws Throwable 拋出的異常*/@Overridepublic void before(Method method, Object[] objects, Object o) throws Throwable {System.out.println("---- MethodBeforeAdvice log... ----");} }
實戰(zhàn)：需要時才用，可能都會用到，也有可能都不用。
-
MethodInterceptor(方法攔截器)
MethodInterceptor接口：額外功能可定義在原始方法執(zhí)行 前、后、前和后。public class Around implements MethodInterceptor {/*** @param invocation 封裝了原始方法 invocation.proceed()表示原始方法的運行* @return 原始方法的返回值* @throws Throwable 可能拋出的異常*/@Overridepublic Object invoke(MethodInvocation invocation) throws Throwable {System.out.println("------ 額外功能 log -----");//原始方法的執(zhí)行Object ret = invocation.proceed();//返回原始方法的返回值return ret;} }
額外功能運行在原始方法執(zhí)行之后
public Object invoke(MethodInvocation invocation) throws Throwable {Object ret = invocation.proceed();System.out.println("-----額外功能運行在原始方法執(zhí)行之后----");return ret;}
額外功能運行在原始方法執(zhí)行之前和之后（實戰(zhàn)：事務(wù)需要在之前和之后都運行）
@Override
public Object invoke(MethodInvocation invocation) throws Throwable {System.out.println("-----額外功能運行在原始方法執(zhí)行之前----");Object ret = invocation.proceed();System.out.println("-----額外功能運行在原始方法執(zhí)行之后----");return ret;
}
額外功能運行在原始方法拋出異常時
@Override
public Object invoke(MethodInvocation invocation) throws Throwable {Object ret = null;try {ret = invocation.proceed();} catch (Throwable throwable) {System.out.println("-----原始方法拋出異常 執(zhí)行的額外功能 ---- ");throwable.printStackTrace();}return ret;}
MethodInterceptor可以影響原始方法的返回值
@Override
public Object invoke(MethodInvocation invocation) throws Throwable {System.out.println("------log-----");Object ret = invocation.proceed();//拿到原始方法的返回值后進行一些操作就會影響，直接返回就不影響return false;
}
3.2 切入點詳解
切入點決定了額外功能加入的位置。
<aop:pointcut id="pc" expression="execution(* *(..))"/>
exection(* *(..)) ---> 匹配了所有方法 a b c 1. execution() 切入點函數(shù)
2. * *(..) 切入點表達式
1. 切入點表達式
-
方法切入點表達式：
* *(..) --> 所有方法* ---> 修飾符 返回值 * ---> 方法名 ()---> 參數(shù)表 ..---> 對于參數(shù)沒有要求 (0個或多個)
舉例：
# 定義login方法作為切入點* login(..)# 定義register作為切入點* register(..)# 定義名字為login且有兩個字符串類型參數(shù)的方法 作為切入點* login(String,String)# 注意：非java.lang包中的類型，必須要寫全限定名* register(com.Leo.proxy.User)# ..可以和具體的參數(shù)類型連用(至少有一個參數(shù)是String類型)* login(String,..)# 精準方法切入點限定# 修飾符 返回值 包.類.方法(參數(shù))* com.yuziayn.proxy.UserServiceImpl.login(..)* com.Leo.proxy.UserServiceImpl.login(String,String)
-
類切入點表達式：
指定特定的類作為切入點，即這個類中所有的方法都會加上額外功能。
舉例：
# 類中的所有方法都加入額外功能 * com.Leo.proxy.UserServiceImpl.*(..)# 忽略包 # 1. 類只在一級包下 com.UserServiceImpl * *.UserServiceImpl.*(..)# 2. 類可在多級包下 com.Leo.proxy.UserServiceImpl * *..UserServiceImpl.*(..) -
包切入點表達式：
指定包作為切入點，即這個包中的所有類及其方法都會加入額外的功能。
舉例：
# proxy包作為切入點，即proxy包下所有類中的所有方法都會加入額外功能，但是不包括其子包中的類！ * com.Leo.proxy.*.*(..)# 當(dāng)前包及其子包都生效 * com.Leo.proxy..*.*(..)
2 切入點函數(shù)
作用：用于執(zhí)行切入點表達式。
-
execution()最為重要的切入點函數(shù)，功能最全！ 用于執(zhí)行：方法切入點表達式、類切入點表達式、包切入點表達式 弊端：execution執(zhí)行切入點表達式 ，書寫麻煩execution(* com.Leo.proxy..*.*(..))注意：其他的切入點函數(shù) 只是簡化execution書寫復(fù)雜度，功能上完全一致 -
args()# 作用：用于函數(shù)(方法)參數(shù)的匹配# 舉例：方法參數(shù)必須得是2個字符串類型的參數(shù)execution(* *(String,String))等價于：args(String,String) -
within()# 作用：用于進行類、包切入點表達式的匹配 # 舉例： # UserServiceImpl類作為切入點：execution(* *..UserServiceImpl.*(..))within(*..UserServiceImpl) # proxy包作為切入點：execution(* com.Leo.proxy..*.*(..))within(com.yuziayan.proxy..*) -
@annotation()<!-- 作用：為具有特殊注解的方法加入額外功能 --><aop:pointcut id="" expression="@annotation(com.baizhiedu.Log)"/> -
切入點函數(shù)間的邏輯運算：
目的：整合多個切入點函數(shù)一起配合工作，進而完成更為復(fù)雜的需求。
-
and 與操作（同時滿足）
# 案例：方法名為login，同時有2個字符串類型的參數(shù)：execution(* login(String,String))execution(* login(..)) and args(String,String)# 注意：與操作不能用于同種類型的切入點函數(shù) # 錯誤案例：register方法 和 login方法作為切入點（不能用and，而用or！）execution(* login(..)) and execution(* register(..)) # 上面的語句會發(fā)生錯誤，因為其實際表達的含義是方法名為login同時方法名為register，顯然有悖邏輯，此時應(yīng)該用到的是 or
-
-
or 或操作（滿足一種即可）
# 案例：register方法 和 login方法作為切入點 execution(* login(..)) or execution(* register(..))
4. AOP編程
4.1 AOP概念
# AOP (Aspect Oriented Programing) 面向切面編程 = Spring動態(tài)代理開發(fā)
# 以切面為基本單位的程序開發(fā)，通過切面間的彼此協(xié)同，相互調(diào)用，完成程序的構(gòu)建
# 切面 = 切入點 + 額外功能# OOP (Object Oriented Programing) 面向?qū)ο缶幊?Java
# 以對象為基本單位的程序開發(fā)，通過對象間的彼此協(xié)同，相互調(diào)用，完成程序的構(gòu)建# POP (Procedure Oriented Programing) 面向過程(方法、函數(shù))編程 C
# 以過程為基本單位的程序開發(fā)，通過過程間的彼此協(xié)同，相互調(diào)用，完成程序的構(gòu)建# AOP的概念：本質(zhì)就是Spring的動態(tài)代理開發(fā)，通過代理類為原始類增加額外功能。好處：利于原始類的維護
# 注意：AOP編程不可能取代OOP，而是OOP編程的補充。
4.2 AOP編程的開發(fā)步驟
- 原始對象
- 額外功能 (MethodInterceptor)
- 切入點
- 組裝切面 (額外功能+切入點)
4.3 切面的名詞解釋
切面 = 切入點 + 額外功能 幾何學(xué)面 = 點 + 相同的性質(zhì)
5. AOP的底層實現(xiàn)原理
5.1 核心問題
- AOP如何創(chuàng)建動態(tài)代理類？(動態(tài)字節(jié)碼技術(shù))
- Spring工廠如何加工創(chuàng)建代理對象？通過原始對象的id值，獲得的是代理對象。
5.2 動態(tài)代理類的創(chuàng)建
1. JDK的動態(tài)代理
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Proxy.newProxyInstance()方法參數(shù)詳解:
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編碼：
public class TestJDKProxy {public static void main(String[] args) {//1.創(chuàng)建原始對象//注意：由于后面匿名子類的方法中用到了userService，所以應(yīng)該用final修飾// 而JDK1.8以后默認加了final，不需要手動加UserService userService = new UserServiceImpl();//2.JDK創(chuàng)建代理對象InvocationHandler handler = new InvocationHandler() {@Overridepublic Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {System.out.println("----------- JDKProxy log -----------");\//目標方法運行：Object ret = method.invoke(userService, args);return ret;}};UserService userServiceProxy = (UserService) Proxy.newProxyInstance(userService.getClass().getClassLoader(), userService.getClass().getInterfaces(),handler);userServiceProxy.login("Leo", "123456");userServiceProxy.register(new User());} }
2. CGlib的動態(tài)代理
- 原理：通過父子繼承關(guān)系創(chuàng)建代理對象。原始類作為父類，代理類作為子類，這樣既可以保證2者方法一致，同時在代理類中提供新的實現(xiàn)(額外功能+原始方法)
-
CGlib編碼：
package com.Leo.cglib;import org.springframework.cglib.proxy.Enhancer; import org.springframework.cglib.proxy.MethodInterceptor; import org.springframework.cglib.proxy.MethodProxy;import java.lang.reflect.Method;public class TestCGlibProxy {public static void main(String[] args) {//1.創(chuàng)建原始對象UserServiceImpl userService = new UserServiceImpl();//2.通過CGlib創(chuàng)建代理對象// 2.1 創(chuàng)建EnhancerEnhancer enhancer = new Enhancer();// 2.2 設(shè)置借用類加載器enhancer.setClassLoader(TestCGlibProxy.class.getClassLoader());// 2.3 設(shè)置父類（目標類）enhancer.setSuperclass(userService.getClass());// 2.4 設(shè)置回調(diào)，額外功能寫在里面enhancer.setCallback(new MethodInterceptor() {//相當(dāng)于 InvocationHandler --> invoke()@Overridepublic Object intercept(Object o, Method method, Object[] objects, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {//額外功能：System.out.println("========= CGlibProxy log ========");//目標方法執(zhí)行：Object ret = method.invoke(userService, objects);return ret;}});// 2.5 通過Enhancer對象創(chuàng)建代理UserServiceImpl service = (UserServiceImpl) enhancer.create();//測試：service.register();service.login();} }
3. 總結(jié)
1. JDK動態(tài)代理 Proxy.newProxyInstance()
# 通過目標類實現(xiàn)的接口創(chuàng)建代理類
2. Cglib動態(tài)代理 Enhancer
# 通過繼承目標類創(chuàng)建代理類
5.3 Spring工廠如何返回代理對象
- 思路分析：
-
編碼模擬：
public class ProxyBeanPostProcessor implements BeanPostProcessor {@Overridepublic Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {return bean;}@Overridepublic Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {InvocationHandler invocation = new InvocationHandler() {@Overridepublic Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {System.out.println("----------- 模擬Spring返回代理對象的方式 log -----------");Object ret = method.invoke(bean, args);return ret;}};return Proxy.newProxyInstance(ProxyBeanPostProcessor.class.getClassLoader(), bean.getClass().getInterfaces(), invocation);} }<!-- 1.配置原始對象 --><bean id="userService" class="com.Leo.factory.UserServiceImpl"></bean><!-- 2.配置自己模擬的ProxyBeanPostProcessor --><bean id="proxyBeanPostProcessor" class="com.Leo.factory.ProxyBeanPostProcessor"/>
6. 基于注解的AOP編程
6.1 開發(fā)步驟：
-
原始對象
-
額外功能
-
切入點
-
組裝切面
/*** 聲明切面類 @Aspect* 定義額外功能 @Around* 定義切入點 @Around("execution(* login(..))")**/ @Aspect public class MyAspect {@Around("execution(* login(..))")//組裝了切入點和額外功能public Object around(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable {//額外功能：System.out.println("--------- 基于注解的AOP編程 log --------");//原始方法執(zhí)行：Object ret = joinPoint.proceed();return ret;} }<!-- 原始對象 --><bean id="userService" class="com.Leo.aspect.UserServiceImpl"></bean><!-- 切面 --><bean id="myAspect" class="com.Leo.aspect.MyAspect"/><!-- 開啟基于注解的AOP編程 --><aop:aspectj-autoproxy/>
6.2 細節(jié)分析：
-
切入點復(fù)用：
@Aspect public class MyAspect {/*** 切入點復(fù)用：定義一個函數(shù)，加上@Pointcut注解，通過該注解的value定義切入點表達式，以后可以復(fù)用。*/@Pointcut("execution(* login(..))")public void myPointcut(){}@Around("myPointcut()")//組裝了切入點和額外功能public Object around(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable {//額外功能：System.out.println("--------- 基于注解的AOP編程 log --------");//原始方法執(zhí)行：Object ret = joinPoint.proceed();return ret;}@Around("myPointcut()")public Object around1(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable {//額外功能：System.out.println("--------- 基于注解的AOP編程 tx --------");//原始方法執(zhí)行：Object ret = joinPoint.proceed();return ret;}} -
動態(tài)代理的創(chuàng)建方式：
AOP底層實現(xiàn) 2種代理創(chuàng)建方式1. JDK 通過實現(xiàn)接口，創(chuàng)建代理對象2. Cglib 通過繼承目標類，創(chuàng)建代理對象默認情況 AOP編程 底層應(yīng)用JDK動態(tài)代理創(chuàng)建方式 如果要切換Cglib1. 基于注解AOP開發(fā)<aop:aspectj-autoproxy proxy-target-class="true" />2. 傳統(tǒng)的AOP開發(fā)<aop:config proxy-target-class="true"></aop>
7. AOP開發(fā)中的一個坑
坑：在同一個業(yè)務(wù)類中，業(yè)務(wù)方法間相互調(diào)用時，只有最外層的方法,加入了額外功能(內(nèi)部的方法，通過普通的方式調(diào)用，運行的都是原始方法)。如果想讓內(nèi)層的方法也調(diào)用代理對象的方法，就要實現(xiàn)AppicationContextAware獲得工廠，進而獲得代理對象。
public class UserServiceImpl implements UserService, ApplicationContextAware {private ApplicationContext ctx;@Overridepublic void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException {this.ctx = applicationContext;}@Log@Overridepublic void register(User user) {System.out.println("UserServiceImpl.register 業(yè)務(wù)運算 + DAO ");//throw new RuntimeException("測試異常");//調(diào)用的是原始對象的login方法 ---> 核心功能/*設(shè)計目的：代理對象的login方法 ---> 額外功能+核心功能ApplicationContext ctx = new ClassPathXmlApplicationContext("/applicationContext2.xml");UserService userService = (UserService) ctx.getBean("userService");userService.login();Spring工廠重量級資源 一個應(yīng)用中 應(yīng)該只創(chuàng)建一個工廠*/UserService userService = (UserService) ctx.getBean("userService");userService.login("Leo", "123456");}@Overridepublic boolean login(String name, String password) {System.out.println("UserServiceImpl.login");return true;}
}
8. AOP階段知識總結(jié)
