1，AOP簡介

1.1 什么是AOP?

• AOP(Aspect Oriented Programming)面向切面編程，一種編程范式，指導(dǎo)開發(fā)者如何組織程序結(jié)構(gòu)。
  • OOP(Object Oriented Programming)面向?qū)ο缶幊?/li>

我們都知道OOP是一種編程思想，那么AOP也是一種編程思想，編程思想主要的內(nèi)容就是指導(dǎo)程序員該如何編寫程序，所以它們兩個是不同的編程范式。

1.2 AOP作用

• 作用:在不驚動原始設(shè)計的基礎(chǔ)上為其進(jìn)行功能增強(qiáng)，前面咱們有技術(shù)就可以實(shí)現(xiàn)這樣的功能即代理模式。

前面咱們有技術(shù)就可以實(shí)現(xiàn)這樣的功能即代理模式。

1.3 AOP核心概念

為了能更好的理解AOP的相關(guān)概念，先準(zhǔn)備了一個環(huán)境，整個環(huán)境的內(nèi)容我們暫時可以不用關(guān)注，最主要的類為:BookDaoImpl

@Repository
public class BookDaoImpl implements BookDao {
    public void save() {
        //記錄程序當(dāng)前執(zhí)行執(zhí)行（開始時間）
        Long startTime = System.currentTimeMillis();
        //業(yè)務(wù)執(zhí)行萬次
        for (int i = 0;i<10000;i++) {
            System.out.println("book dao save ...");
        }
        //記錄程序當(dāng)前執(zhí)行時間（結(jié)束時間）
        Long endTime = System.currentTimeMillis();
        //計算時間差
        Long totalTime = endTime-startTime;
        //輸出信息
        System.out.println("執(zhí)行萬次消耗時間：" + totalTime + "ms");
    }
    public void update(){
        System.out.println("book dao update ...");
    }
    public void delete(){
        System.out.println("book dao delete ...");
    }
    public void select(){
        System.out.println("book dao select ...");
    }
}

代碼的內(nèi)容相信大家都能夠讀懂，對于save方法中有計算萬次執(zhí)行消耗的時間。

當(dāng)在App類中從容器中獲取bookDao對象后，分別執(zhí)行其save,delete,update和select方法后會有如下的打印結(jié)果:

這個時候，我們就應(yīng)該有些疑問?

• 對于計算萬次執(zhí)行消耗的時間只有save方法有，為什么delete和update方法也會有呢?
• delete和update方法有，那什么select方法為什么又沒有呢?

這個案例中其實(shí)就使用了Spring的AOP，在不驚動(改動)原有設(shè)計(代碼)的前提下，想給誰添加功能就給誰添加。這個也就是Spring的理念：

• 無入侵式/無侵入式

說了這么多，Spring到底是如何實(shí)現(xiàn)的呢?

(1)Spring的AOP是對一個類的方法在不進(jìn)行任何修改的前提下實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)。對于上面的案例中BookServiceImpl中有save,update,delete和select方法,這些方法我們給起了一個名字叫連接點(diǎn)。

(2)在BookServiceImpl的四個方法中，update和delete只有打印沒有計算萬次執(zhí)行消耗時間，但是在運(yùn)行的時候已經(jīng)有該功能，那也就是說update和delete方法都已經(jīng)被增強(qiáng)，所以對于需要增強(qiáng)的方法我們給起了一個名字叫切入點(diǎn)。

(3)執(zhí)行BookServiceImpl的update和delete方法的時候都被添加了一個計算萬次執(zhí)行消耗時間的功能，將這個功能抽取到一個方法中，換句話說就是存放共性功能的方法，我們給起了個名字叫通知。

(4)通知是要增強(qiáng)的內(nèi)容，會有多個，切入點(diǎn)是需要被增強(qiáng)的方法，也會有多個，那哪個切入點(diǎn)需要添加哪個通知，就需要提前將它們之間的關(guān)系描述清楚，那么對于通知和切入點(diǎn)之間的關(guān)系描述，我們給起了個名字叫切面。

(5)通知是一個方法，方法不能獨(dú)立存在需要被寫在一個類中，這個類我們也給起了個名字叫通知類。

至此AOP中的核心概念就已經(jīng)介紹完了，總結(jié)下:

• 連接點(diǎn)(JoinPoint)：程序執(zhí)行過程中的任意位置，粒度為執(zhí)行方法、拋出異常、設(shè)置變量等
  • 在SpringAOP中，理解為方法的執(zhí)行
• 切入點(diǎn)(Pointcut):匹配連接點(diǎn)的式子
  • 在SpringAOP中，一個切入點(diǎn)可以描述一個具體方法，也可也匹配多個方法
    • 一個具體的方法:如com.itheima.dao包下的BookDao接口中的無形參無返回值的save方法
    • 匹配多個方法:所有的save方法，所有的get開頭的方法，所有以Dao結(jié)尾的接口中的任意方法，所有帶有一個參數(shù)的方法
  • 連接點(diǎn)范圍要比切入點(diǎn)范圍大，是切入點(diǎn)的方法也一定是連接點(diǎn)，但是是連接點(diǎn)的方法就不一定要被增強(qiáng)，所以可能不是切入點(diǎn)。
• 通知(Advice):在切入點(diǎn)處執(zhí)行的操作，也就是共性功能
  • 在SpringAOP中，功能最終以方法的形式呈現(xiàn)
• 通知類：定義通知的類
• 切面(Aspect):描述通知與切入點(diǎn)的對應(yīng)關(guān)系。

2，AOP入門案例

2.1 需求分析

案例設(shè)定：測算接口執(zhí)行效率，但是這個案例稍微復(fù)雜了點(diǎn)，我們對其進(jìn)行簡化。

簡化設(shè)定：在方法執(zhí)行前輸出當(dāng)前系統(tǒng)時間。

總結(jié)需求為:使用SpringAOP的注解方式完成在方法執(zhí)行的前打印出當(dāng)前系統(tǒng)時間。

2.2 思路分析

需求明確后，具體該如何實(shí)現(xiàn)，都有哪些步驟，我們先來分析下:

1.導(dǎo)入坐標(biāo)(pom.xml)

2.制作連接點(diǎn)(原始操作，Dao接口與實(shí)現(xiàn)類)

3.制作共性功能(通知類與通知)

4.定義切入點(diǎn)

5.綁定切入點(diǎn)與通知關(guān)系(切面)

2.3 環(huán)境準(zhǔn)備

• 創(chuàng)建一個Maven項(xiàng)目

• pom.xml添加Spring依賴

  <dependencies>
      <dependency>
          <groupId>org.springframework</groupId>
          <artifactId>spring-context</artifactId>
          <version>5.2.10.RELEASE</version>
      </dependency>
  </dependencies>
  

• 添加BookDao和BookDaoImpl類

  public interface BookDao {
      public void save();
      public void update();
  }
  
  @Repository
  public class BookDaoImpl implements BookDao {
  
      public void save() {
          System.out.println(System.currentTimeMillis());
          System.out.println("book dao save ...");
      }
  
      public void update(){
          System.out.println("book dao update ...");
      }
  }
  

• 創(chuàng)建Spring的配置類

  @Configuration
  @ComponentScan("com.itheima")
  public class SpringConfig {
  }
  

• 編寫App運(yùn)行類

  public class App {
      public static void main(String[] args) {
          ApplicationContext ctx = new AnnotationConfigApplicationContext(SpringConfig.class);
          BookDao bookDao = ctx.getBean(BookDao.class);
          bookDao.save();
      }
  }
  

最終創(chuàng)建好的項(xiàng)目結(jié)構(gòu)如下:

說明:

• 目前打印save方法的時候，因?yàn)榉椒ㄖ杏写蛴∠到y(tǒng)時間，所以運(yùn)行的時候是可以看到系統(tǒng)時間
• 對于update方法來說，就沒有該功能
• 我們要使用SpringAOP的方式在不改變update方法的前提下讓其具有打印系統(tǒng)時間的功能。

2.4 AOP實(shí)現(xiàn)步驟

步驟1:添加依賴

pom.xml

<dependency>
    <groupId>org.aspectj</groupId>
    <artifactId>aspectjweaver</artifactId>
    <version>1.9.4</version>
</dependency>

• 因?yàn)?code>spring-context中已經(jīng)導(dǎo)入了spring-aop,所以不需要再單獨(dú)導(dǎo)入spring-aop
• 導(dǎo)入AspectJ的jar包,AspectJ是AOP思想的一個具體實(shí)現(xiàn)，Spring有自己的AOP實(shí)現(xiàn)，但是相比于AspectJ來說比較麻煩，所以我們直接采用Spring整合ApsectJ的方式進(jìn)行AOP開發(fā)。

步驟2:定義接口與實(shí)現(xiàn)類

環(huán)境準(zhǔn)備的時候，BookDaoImpl已經(jīng)準(zhǔn)備好，不需要做任何修改

步驟3:定義通知類和通知

通知就是將共性功能抽取出來后形成的方法，共性功能指的就是當(dāng)前系統(tǒng)時間的打印。

public class MyAdvice {
    public void method(){
        System.out.println(System.currentTimeMillis());
    }
}

類名和方法名沒有要求，可以任意。

步驟4:定義切入點(diǎn)

BookDaoImpl中有兩個方法，分別是save和update，我們要增強(qiáng)的是update方法，該如何定義呢?

public class MyAdvice {
    @Pointcut("execution(void com.itheima.dao.BookDao.update())")
    private void pt(){}
    public void method(){
        System.out.println(System.currentTimeMillis());
    }
}

說明:

• 切入點(diǎn)定義依托一個不具有實(shí)際意義的方法進(jìn)行，即無參數(shù)、無返回值、方法體無實(shí)際邏輯。

步驟5:制作切面

切面是用來描述通知和切入點(diǎn)之間的關(guān)系，如何進(jìn)行關(guān)系的綁定?

public class MyAdvice {
    @Pointcut("execution(void com.itheima.dao.BookDao.update())")
    private void pt(){}
    
    @Before("pt()")
    public void method(){
        System.out.println(System.currentTimeMillis());
    }
}

綁定切入點(diǎn)與通知關(guān)系，并指定通知添加到原始連接點(diǎn)的具體執(zhí)行位置

說明:@Before翻譯過來是之前，也就是說通知會在切入點(diǎn)方法執(zhí)行之前執(zhí)行，除此之前還有其他四種類型，后面會講。

步驟6:將通知類配給容器并標(biāo)識其為切面類

@Component
@Aspect
public class MyAdvice {
    @Pointcut("execution(void com.itheima.dao.BookDao.update())")
    private void pt(){}
    
    @Before("pt()")
    public void method(){
        System.out.println(System.currentTimeMillis());
    }
}

步驟7:開啟注解格式AOP功能

@Configuration
@ComponentScan("com.itheima")
@EnableAspectJAutoProxy
public class SpringConfig {
}

步驟8:運(yùn)行程序

public class App {
    public static void main(String[] args) {
        ApplicationContext ctx = new AnnotationConfigApplicationContext(SpringConfig.class);
        BookDao bookDao = ctx.getBean(BookDao.class);
        bookDao.update();
    }
}

看到在執(zhí)行update方法之前打印了系統(tǒng)時間戳，說明對原始方法進(jìn)行了增強(qiáng)，AOP編程成功。

知識點(diǎn)1：@EnableAspectJAutoProxy

知識點(diǎn)2：@Aspect

知識點(diǎn)3：@Pointcut

知識點(diǎn)4：@Before

3，AOP工作流程

3.1 AOP工作流程

由于AOP是基于Spring容器管理的bean做的增強(qiáng)，所以整個工作過程需要從Spring加載bean說起:

流程1:Spring容器啟動

• 容器啟動就需要去加載bean,哪些類需要被加載呢?
• 需要被增強(qiáng)的類，如:BookServiceImpl
• 通知類，如:MyAdvice
• 注意此時bean對象還沒有創(chuàng)建成功

流程2:讀取所有切面配置中的切入點(diǎn)

• 上面這個例子中有兩個切入點(diǎn)的配置，但是第一個ptx()并沒有被使用，所以不會被讀取。

流程3:初始化bean，

判定bean對應(yīng)的類中的方法是否匹配到任意切入點(diǎn)

• 注意第1步在容器啟動的時候，bean對象還沒有被創(chuàng)建成功。

• 要被實(shí)例化bean對象的類中的方法和切入點(diǎn)進(jìn)行匹配
  

  • 匹配失敗，創(chuàng)建原始對象,如UserDao
    • 匹配失敗說明不需要增強(qiáng)，直接調(diào)用原始對象的方法即可。
  • 匹配成功，創(chuàng)建原始對象（目標(biāo)對象）的代理對象,如:BookDao
    • 匹配成功說明需要對其進(jìn)行增強(qiáng)
    • 對哪個類做增強(qiáng)，這個類對應(yīng)的對象就叫做目標(biāo)對象
    • 因?yàn)橐獙δ繕?biāo)對象進(jìn)行功能增強(qiáng)，而采用的技術(shù)是動態(tài)代理，所以會為其創(chuàng)建一個代理對象
    • 最終運(yùn)行的是代理對象的方法，在該方法中會對原始方法進(jìn)行功能增強(qiáng)

流程4:獲取bean執(zhí)行方法

• 獲取的bean是原始對象時，調(diào)用方法并執(zhí)行，完成操作
• 獲取的bean是代理對象時，根據(jù)代理對象的運(yùn)行模式運(yùn)行原始方法與增強(qiáng)的內(nèi)容，完成操作

驗(yàn)證容器中是否為代理對象

為了驗(yàn)證IOC容器中創(chuàng)建的對象和我們剛才所說的結(jié)論是否一致，首先先把結(jié)論理出來:

• 如果目標(biāo)對象中的方法會被增強(qiáng)，那么容器中將存入的是目標(biāo)對象的代理對象
• 如果目標(biāo)對象中的方法不被增強(qiáng)，那么容器中將存入的是目標(biāo)對象本身。

驗(yàn)證思路

1.要執(zhí)行的方法，不被定義的切入點(diǎn)包含，即不要增強(qiáng)，打印當(dāng)前類的getClass()方法

2.要執(zhí)行的方法，被定義的切入點(diǎn)包含，即要增強(qiáng)，打印出當(dāng)前類的getClass()方法

3.觀察兩次打印的結(jié)果

步驟1:修改App類,獲取類的類型

public class App {
    public static void main(String[] args) {
        ApplicationContext ctx = new AnnotationConfigApplicationContext(SpringConfig.class);
        BookDao bookDao = ctx.getBean(BookDao.class);
        System.out.println(bookDao);
        System.out.println(bookDao.getClass());
    }
}

步驟2:修改MyAdvice類，不增強(qiáng)

因?yàn)槎x的切入點(diǎn)中，被修改成update1,所以BookDao中的update方法在執(zhí)行的時候，就不會被增強(qiáng)，

所以容器中的對象應(yīng)該是目標(biāo)對象本身。

@Component
@Aspect
public class MyAdvice {
    @Pointcut("execution(void com.itheima.dao.BookDao.update1())")
    private void pt(){}
    
    @Before("pt()")
    public void method(){
        System.out.println(System.currentTimeMillis());
    }
}

步驟3:運(yùn)行程序

步驟4:修改MyAdvice類，增強(qiáng)

因?yàn)槎x的切入點(diǎn)中，被修改成update,所以BookDao中的update方法在執(zhí)行的時候，就會被增強(qiáng)，

所以容器中的對象應(yīng)該是目標(biāo)對象的代理對象

@Component
@Aspect
public class MyAdvice {
    @Pointcut("execution(void com.itheima.dao.BookDao.update())")
    private void pt(){}
    
    @Before("pt()")
    public void method(){
        System.out.println(System.currentTimeMillis());
    }
}

步驟5:運(yùn)行程序

至此對于剛才的結(jié)論，我們就得到了驗(yàn)證，這塊大家需要注意的是:

不能直接打印對象，從上面兩次結(jié)果中可以看出，直接打印對象走的是對象的toString方法，不管是不是代理對象打印的結(jié)果都是一樣的，原因是內(nèi)部對toString方法進(jìn)行了重寫。

3.2 AOP核心概念

在上面介紹AOP的工作流程中，我們提到了兩個核心概念，分別是:

• 目標(biāo)對象(Target)：原始功能去掉共性功能對應(yīng)的類產(chǎn)生的對象，這種對象是無法直接完成最終工作的
• 代理(Proxy)：目標(biāo)對象無法直接完成工作，需要對其進(jìn)行功能回填，通過原始對象的代理對象實(shí)現(xiàn)

上面這兩個概念比較抽象，簡單來說，

目標(biāo)對象就是要增強(qiáng)的類[如:BookServiceImpl類]對應(yīng)的對象，也叫原始對象，不能說它不能運(yùn)行，只能說它在運(yùn)行的過程中對于要增強(qiáng)的內(nèi)容是缺失的。

SpringAOP是在不改變原有設(shè)計(代碼)的前提下對其進(jìn)行增強(qiáng)的，它的底層采用的是代理模式實(shí)現(xiàn)的，所以要對原始對象進(jìn)行增強(qiáng)，就需要對原始對象創(chuàng)建代理對象，在代理對象中的方法把通知[如:MyAdvice中的method方法]內(nèi)容加進(jìn)去，就實(shí)現(xiàn)了增強(qiáng),這就是我們所說的代理(Proxy)。

后記
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