Spring学习笔记 | AOP 面向切面编程

什么是AOP

AOP，全称是面向切面编程（Aspect-Oriented Programming）。

AOP是一种编程范式，其主要目标是提高模块化程度，以提高代码的可重用性和可维护性。

为什么需要AOP

在传统的面向对象编程（OOP）中，我们通常会将代码按照功能进行模块化。然而，有些功能（例如日志记录、事务管理、安全性检查等）可能会跨越多个模块，这些功能我们通常称之为"横切关注点"。在OOP中处理这些横切关注点通常会导致代码的重复和分散，这就是所谓的"代码污染"。

AOP的主要思想就是将这些横切关注点从业务逻辑代码中分离出来，单独进行模块化，然后在运行时将它们动态地"织入"到需要的业务逻辑中。这样，我们就可以将关注点的代码集中管理，提高代码的可重用性和可维护性。

Spring AOP 的底层实现原理

Spring AOP使用了代理模式，通过在运行时创建代理对象来实现切面的织入。这样，当调用一个被代理的方法时，Spring AOP就可以在方法调用前后插入切面代码，实现例如日志记录、事务管理等功能。

AOP的核心概念

1. 横切关注点-Crosscutting Concerns 横切关注点是指软件系统中跨越多个模块的功能和关注点。例如日志记录、安全检测、权限控制等。
2. 切面-Aspect 切面是AOP的基本构建块，它是对横切关注点的模块化表示。切面可以包含一些通知（Advice）和切入点（Pointcut）。切面是将横切关注点封装起来的模块。
3. 连接点-JoinPoint 连接点是在应用程序中你想要插入切面的点。在Spring AOP中，连接点总是表示一个方法的执行。
4. 通知-Advice 通知是切面模块的具体实现，它定义了切面需要完成的工作。Spring AOP支持五种类型的通知
   • 前置通知（Before）
   • 后置通知（After）
   • 返回后通知（After Returning）
   • 抛出异常后通知（After Throwing）
   • 环绕通知（Around）。
5. 切入点-PointCut 切入点是一组连接点的集合，它定义了通知应该在哪些连接点上执行。 Spring AOP使用AspectJ的切入点表达式语言来定义切入点。
6. 目标对象-Target Object 目标对象是被一个或者多个切面所通知的对象。也就是包含连接点的对象。
7. 代理-Proxy 代理是一个被AOP框架动态创建的对象，它用来实现切面代码的插入。 在Spring AOP中，代理有两种
   • JDK动态代理
   • CGLIB代理。
8. 织入-Weaving 织入是将切面插入到目标对象以创建新的代理对象的过程。织入可以在编译时（使用AspectJ编译器），类加载时，或者运行时（如Spring AOP）进行。

如何使用AOP

好的，让我们以日志记录为例，来看一下如何使用Spring AOP进行面向切面编程。

识别横切关注点：在这个例子中，我们的横切关注点是日志记录，因为我们希望在每个方法执行前后都记录日志。

定义切面：我们可以创建一个新的Java类，并使用@Aspect注解来定义这个类为一个切面：

@Aspect
@Component
public class LoggingAspect {
    // ...
}

定义通知：在切面类中，我们可以定义一些通知方法。例如，我们可以定义一个前置通知和一个后置通知，分别在方法执行前后记录日志

@Aspect
@Component
public class LoggingAspect {
    private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(this.getClass());

    @Before("execution(* com.example.service.*.*(..))")
    public void logBefore(JoinPoint joinPoint) {
        logger.info("开始执行方法：{}", joinPoint.getSignature().getName());
    }

    @After("execution(* com.example.service.*.*(..))")
    public void logAfter(JoinPoint joinPoint) {
        logger.info("方法执行结束：{}", joinPoint.getSignature().getName());
    }
}

定义切入点：在这个例子中，我们的切入点是com.example.service包下的所有方法。我们使用execution表达式来定义这个切入点，并在@Before和@After注解中直接使用。如果你希望在多个通知中复用同一个切入点，你可以使用@Pointcut注解来定义一个切入点：

@Aspect
@Component
public class LoggingAspect {
    private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(this.getClass());

    @Pointcut("execution(* com.example.service.*.*(..))")
    public void serviceMethods() {}

    @Before("serviceMethods()")
    public void logBefore(JoinPoint joinPoint) {
        logger.info("开始执行方法：{}", joinPoint.getSignature().getName());
    }

    @After("serviceMethods()")
    public void logAfter(JoinPoint joinPoint) {
        logger.info("方法执行结束：{}", joinPoint.getSignature().getName());
    }
}

配置AOP：最后，我们需要在Spring的配置中启用AOP。如果你使用的是Spring Boot，那么AOP已经默认启用了。如果你使用的是传统的Spring，你可以在你的配置类中添加@EnableAspectJAutoProxy注解来启用AOP：

@Configuration
@EnableAspectJAutoProxy
public class AppConfig {
    // ...
}