Spring的AOP原理

AOP是什么？

软件工程有一个基本原则叫做“关注点分离”（Concern Separation），通俗的理解就是不同的问题交给不同的部分去解决，每部分专注于解决自己的问题。这年头互联网也天天强调要专注嘛！
这其实也是一种“分治”或者“分类”的思想，人解决复杂问题的能力是有限的，所以为了控制复杂性，我们解决问题时通常都要对问题进行拆解，拆解的同时建立各部分之间的关系，各个击破之后整个问题也迎刃而解了。人类的思考，复杂系统的设计，计算机的算法，都能印证这一思想。额，扯远了，这跟AOP有神马关系？
面向切面编程（Aspect Oriented Programming，AOP）其实就是一种关注点分离的技术，在软件工程领域一度是非常火的研究领域。我们软件开发时经常提一个词叫做“业务逻辑”或者“业务功能”，我们的代码主要就是实现某种特定的业务逻辑。但是我们往往不能专注于业务逻辑，比如我们写业务逻辑代码的同时，还要写事务管理、缓存、日志等等通用化的功能，而且每个业务功能都要和这些业务功能混在一起，痛苦！所以，为了将业务功能的关注点和通用化功能的关注点分离开来，就出现了AOP技术。这些通用化功能的代码实现，对应的就是我们说的切面（Aspect）。
业务功能代码和切面代码分开之后，责任明确，开发者就能各自专注解决问题了，代码可以优雅的组织了，设计更加高内聚低耦合了（终极目标啊！）。但是请注意，代码分开的同时，我们如何保证功能的完整性呢？ 你的业务功能依然需要有事务和日志等特性，即切面最终需要合并（专业术语叫做织入, Weave)到业务功能中。怎么做到呢？
这里就涉及AOP的底层技术啦，有三种方式：
编译时织入：在代码编译时，把切面代码融合进来，生成完整功能的Java字节码，这就需要特殊的Java编译器了，AspectJ属于这一类
类加载时织入：在Java字节码加载时，把切面的字节码融合进来，这就需要特殊的类加载器，AspectJ和AspectWerkz实现了类加载时织入
运行时织入：在运行时，通过动态代理的方式，调用切面代码增强业务功能，Spring采用的正是这种方式。动态代理会有性能上的开销，但是好处就是不需要神马特殊的编译器和类加载器啦，按照写普通Java程序的方式来就行了！

一个场景

接下来上例子！David对土豪老板定机票的例子比较满意，所以决定继续沿用这个例子。

Boss

在订机票时，我们希望能够记录订机票这个操作所消耗的时间，同时记录日志（这里我们简单的在控制台打印预定成功的信息）。
我们来看普通青年的做法吧：

package com.tianmaying.aopdemo;

public class Boss {

private BookingService bookingService;

public Boss() {
this.bookingService = new QunarBookingService();
}

//...

public void goSomewhere() {
long start = System.currentTimeMillis();

//订机票
boolean status = bookingService.bookFlight();

//查看耗时
long duration = System.currentTimeMillis() - start;
System.out.println(String.format("time for booking flight is %d seconds", duration));

//记录日志
if (status) {
System.out.println("booking flight succeeded!");
} else {
System.out.println("booking flight failed!");
}
}
}

我们看到，在订机票的同时，还要处理查看耗时和记录日志，关注的事情太多了，头大啊。而且项目大了之后，除了订机票之外，很多业务功能都要写类似的代码。让AOP来拯救我们吧！

使用AOP的场景

相比在IoC例子中的代码，我们让

BookingService

的

bookFlight()

方法返回一个

boolean

值，表示是否预定成功。这样我们可以演示如何获取被切方法的返回值。
通过AOP我们怎么做呢，David今天送出独门秘籍，告诉你通过3W方法（What-Where-When）来理解AOP。
What:What当然指的时切面啦！首先我们将记录消耗时间和记录日志这两个功能的代码分离出来，我们可以做成两个切面，命名为

TimeRecordingAspect

和

LogAspect

。
Where:切面的织入发生在哪呢？切面针对的目标对象（Target）是

SmartBoss

（区别于

Boss

）！这里还有有一个很关键的概念叫做切入点（Pointcut），在这个场景中就是指在

SmartBoss

调用什么方法的时候的时候应用切面。显然，我们希望增强的是

bookFlight()

方法，即在

bookFlight

方法调用的地方，我们加入时间记录和日志。
When: 什么时候织入呢？这涉及到织入的时机问题，我们可以在

bookFlight()

执行前织入，执行后织入，或者执行前后同时切入。When的概念用专业术语来说叫做通知（Advice）。
了解了3W之后，来看看代码吧，先上

LogAspect

:
插入一段，POM文件不要忘记了引入Spring AOP相关的依赖：

<dependency>
<groupId>org.springframework</groupId>
<artifactId>spring-context</artifactId>
<version>4.2.0.RELEASE</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework</groupId>
<artifactId>spring-aop</artifactId>
<version>4.2.0.RELEASE</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.aspectj</groupId>
<artifactId>aspectjweaver</artifactId>
<version>1.8.5</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.aspectj</groupId>
<artifactId>aspectjrt</artifactId>
<version>1.8.5</version>
</dependency>

LogAspect

package com.tianmaying.aopdemo.aspect;

import org.aspectj.lang.annotation.AfterReturning;
import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
import org.aspectj.lang.annotation.Pointcut;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Aspect //1
@Component
public class LogAspect {

@Pointcut("execution(* com.tianmaying.aopdemo..*.bookFlight(..))") //2
private void logPointCut() {
}

@AfterReturning(pointcut = "logPointCut()", returning = "retVal") //3
public void logBookingStatus(boolean retVal) {  //4
if (retVal) {
System.out.println("booking flight succeeded!");
} else {
System.out.println("booking flight failed!");
}
}
}

我们看这段代码：

1

通过一个

@Apsect

标注，表示

LogAspect

是一个切面，解决了What问题。

2

通过定义一个标注了

@Pointcut

的方法，定义了Where的问题，

"execution(*
com.tianmaying.aopdemo..*.bookFlight(..))"

表示在

com.tianmaying.aopdemo

包或者子包种调用名称为

bookFlight

的地方就是切入点！定义Pioncut的语法这里不详解了，David这里要告诉你的时它的作用：解决Where的问题！

3

通过一个

@AfterReturning

标注表示在

bookFlight()

调用之后将切面织入，这是一个AfterReturning类型的Advice，注意这里可以通过

returning

属性获取

bookFlight()

的返回值。

4

这里定义了实现切面功能的代码，经过这么一番闪转腾挪，最后写日志的代码跑到这里来了！
再来看

TimeRecordingAspect

:

TimeRecordingAspect

:

package com.tianmaying.aopdemo.aspect;

import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;
import org.aspectj.lang.annotation.Around;
import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
import org.aspectj.lang.annotation.Pointcut;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Aspect
@Component
public class TimeRecordingAspect {

@Pointcut("execution(* com.tianmaying.aopdemo..*.bookFlight(..))")
private void timeRecordingPointCut() {
}

@Around("timeRecordingPointCut()") //1
public Object recordTime(ProceedingJoinPoint pjp) throws Throwable {  //2

long start = System.currentTimeMillis();
Object retVal = pjp.proceed(); // 3

long duration = System.currentTimeMillis() - start;
System.out.println(String.format(
"time for booking flight is %d seconds", duration));

return retVal;
}
}

与

LogAspect

不同，因为要计算

bookFlight()

的耗时，我们必须在调用前后到切入代码，才能算出来这之间的时间差。因此，在

1

处，我们定义的是一个Around类型的Advice。

2

处是实现AroundAdvice的方法，其方法的参数和返回值是固定写法。

3

处也是固定写法，表示对目标方法（即

bookFlight()

）的调用，注意不要漏了，漏掉的话原方法就不会被调用了，通常情况下肯定不是你想要的结果！
回头再看

SmartBoss

的代码，比

Boss

简单多了，

goSomewhere()

方法中只剩下一条语句，酷的掉渣啊，只关注订机票，其他的事情都F**k
Off吧！

package com.tianmaying.aopdemo;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Component
public class SmartBoss {
private BookingService bookingService;

//...

public void goSomewhere() {
bookingService.bookFlight();
}
}

当然，要让代码Run起来，还需要在

App

类中加上

@EnableAspectJAutoProxy

标注，这样Spring启动时就去去扫描AOP相关的标注，在创建对象时帮我们去执行织入过程！

回到定义

例子讲完！现在我们再来逐一看看AOP中的那些名词定义，这个时候理解这些概念，你应该不会觉得冷冰冰了，应该要有一种"Ya!"的感觉啦！

切面（Aspect）：指的就是通用功能的代码实现，比如我们上面演示的时间记录切面，日志切面，它们都是普通的Java类：

TimeRecordingAspect

和

LogAspect

。

目标对象（Target）：要被织入切面的对象，例子中的

CtripBookingService

，有了AOP，它们可以专注于核心业务逻辑代码了！

切入点（Pointcut）：定义通知应该切入到什么地方，Spring支持的切入点就是方法调用，切入点的定义可以使用正则表达式，用以描述什么类型的方法调用。

@Pointcut

就是用来定义切入点的。

通知（Advice）：切面是一个类，而通知就是类里的方法以及这个方法如何织入到目标方法的方式（用

@AfterReturning

和

@Around

标注的方法）。我们的例子中只展示了两类通知，根据织入到目标方法方式的不同，一共可以分为5种：
前置通知（Before)
后置通知（AfterReturning）
异常通知（AfterThrowing）
最终通知（After）
环绕通知（Around）

织入（Weaving）：AOP实现的过程，即将切面应用到目标对象，从而创建一个新的代理对象的过程，对于Spring来说，就是初始化Context中的对象时，完成织入操作。
现在你应该理解Spring中AOP的关键知识和核心原理了，剩下的就是在David给你的3W框架下，去学习每一部分的知识了，比如不同类型通知的写法，PointCut的各种类型的定义方法，切面和目标对象之间参数传递，等等。当然，最关键的还是赶紧实践中用起来！

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