Spring基于注解实现 AOP 切面功能

一、Spring AOP 注解概述

1.Spring 的 AOP 功能除了在配置文件中配置一大堆的配置，比如切入点、表达式、通知等等以外，
使用注解的方式更为方便快捷，特别是 Spring boot 出现以后，基本不再使用原先的 beans.xml 等配置文件了，而都推荐注解编程

@Aspect	切面声明，标注在类、接口（包括注解类型）或枚举上。
@Pointcut	切入点声明，即切入到哪些目标类的目标方法。既可以用 execution 切点表达式, 也可以是 annotation 指定拦截拥有指定注解的方法. value 属性指定切入点表达式，默认为 ""，用于被通知注解引用，这样通知注解只需要关联此切入点声明即可，无需再重复写切入点表达式
@Before	前置通知, 在目标方法(切入点)执行之前执行。 value 属性绑定通知的切入点表达式，可以关联切入点声明，也可以直接设置切入点表达式 注意：如果在此回调方法中抛出异常，则目标方法不会再执行，会继续执行后置通知 -> 异常通知。
@After	后置通知, 在目标方法(切入点)执行之后执行
@AfterReturning	返回通知, 在目标方法(切入点)返回结果之后执行. pointcut 属性绑定通知的切入点表达式，优先级高于 value，默认为 ""
@AfterThrowing	异常通知, 在方法抛出异常之后执行, 意味着跳过返回通知 pointcut 属性绑定通知的切入点表达式，优先级高于 value，默认为 "" 注意：如果目标方法自己 try-catch 了异常，而没有继续往外抛，则不会进入此回调函数
@Around	环绕通知：目标方法执行前后分别执行一些代码，类似拦截器，可以控制目标方法是否继续执行。 通常用于统计方法耗时，参数校验等等操作。

2、上面这些 AOP 注解都是位于 aspectjweaver依赖中；对于习惯了 Spring 全家桶编程的人来说，并不是需要直接引入 aspectjweaver 依赖，因为 spring-boot-starter-aop 组件默认已经引用了 aspectjweaver 来实现 AOP 功能。换句话说 Spring 的 AOP 功能就是依赖的 aspectjweaver ！

<!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.springframework.boot/spring-boot-starter-aop -->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-aop</artifactId>
    <version>2.1.4.RELEASE</version>
</dependency>

3.AOP 底层是通过 Spring 提供的的动态代理技术实现的，在运行期间动态生成代理对象，代理对象方法执行时进行增强功能的介入，再去调用目标对象的方法，从而完成功能的增强。主要使用 JDK 动态代理与 Cglib 动态代理；所以如果目标类不是 Spring 组件，则无法拦截，如果是 类名.方法名 方式调用，也无法拦截。

二、@Aspect 快速入门

1、@Aspect 常见用于记录日志、异常集中处理、权限验证、Web 参数校验、事务处理等等

2、要想把一个类变成切面类，只需3步：

　　1）在类上使用 @Aspect 注解使之成为切面类

　　2）切面类需要交由 Sprign 容器管理，所以类上还需要有 @Service、
     @Repository、@Controller、@Component 等注解
　　2）在切面类中自定义方法接收通知

3、AOP 的含义就不再累述了，下面直接上示例：

/**
 * 切面类，用于处理日志、参数校验等
 *
 * @author songwp
 * @date 2020-04-27
 */
@Aspect
@Component
@Slf4j
public class HandleAspect {

    /**
     * @Pointcut ：切入点声明，即切入到哪些目标方法。value 属性指定切入点表达式，默认为 ""。
     * 用于被下面的通知注解引用，这样通知注解只需要关联此切入点声明即可，无需再重复写切入点表达式
     * <p>
     * 切入点表达式常用格式举例如下：
     * - * com.songwp.aspect.EmpService.*(..))：表示 com.songwp.aspect.EmpService 类中的任意方法
     * - * com.songwp.aspect.*.*(..))：表示 com.songwp.aspect 包(不含子包)下任意类中的任意方法
     * - * com.songwp.aspect..*.*(..))：表示 com.songwp.aspect 包及其子包下任意类中的任意方法
     * </p>
     * value 的 execution 可以有多个，使用 || 隔开.
     */
    @Pointcut("execution(public * com.songwp.controller.*.*(..))")
    public void aopPointCut() {}

    /**
     * 前置通知：目标方法执行之前执行以下方法体的内容。
     * value：绑定通知的切入点表达式。可以关联切入点声明，也可以直接设置切入点表达式
     * <br/>
     * * @param joinPoint：提供对连接点处可用状态和有关它的静态信息的反射访问<br/> <p>
     * * * Object[] getArgs()：返回此连接点处（目标方法）的参数，目标方法无参数时，返回空数组
     * * * Signature getSignature()：返回连接点处的签名。
     * * * Object getTarget()：返回目标对象
     * * * Object getThis()：返回当前正在执行的对象
     * * * StaticPart getStaticPart()：返回一个封装此连接点的静态部分的对象。
     * * * SourceLocation getSourceLocation()：返回与连接点对应的源位置
     * * * String toLongString()：返回连接点的扩展字符串表示形式。
     * * * String toShortString()：返回连接点的缩写字符串表示形式。
     * * * String getKind()：返回表示连接点类型的字符串
     * * * </p>
     */
    @Before("aopPointCut()")
    public void beforeAdvice() {
        System.out.println("前置通知执行");
    }

    /**
     * 后置通知：目标方法执行之后执行以下方法体的内容，不管目标方法是否发生异常。
     * value：绑定通知的切入点表达式。可以关联切入点声明，也可以直接设置切入点表达式
     */
    @After("aopPointCut()")
    public void afterAdvice() {
        System.out.println("后置通知执行");
    }

    /**
     * 返回通知：目标方法返回后执行以下代码
     * value 属性：绑定通知的切入点表达式。可以关联切入点声明，也可以直接设置切入点表达式
     * pointcut 属性：绑定通知的切入点表达式，优先级高于 value，默认为 ""
     * returning 属性：通知签名中要将返回值绑定到的参数的名称，默认为 ""
     *
     * @param joinPoint ：提供对连接点处可用状态和有关它的静态信息的反射访问
     */
    @AfterReturning("execution(* com.songwp.service.impl.OperateLogServiceImpl.*(..))")
    public void logAfterReturning(JoinPoint joinPoint) {
        System.out.println("返回后通知: " + joinPoint.getSignature().getName());
    }

    /**
     * 异常通知：目标方法发生异常的时候执行以下代码，此时返回通知不会再触发
     * value 属性：绑定通知的切入点表达式。可以关联切入点声明，也可以直接设置切入点表达式
     * pointcut 属性：绑定通知的切入点表达式，优先级高于 value，默认为 ""
     * throwing 属性：与方法中的异常参数名称一致，
     *
     * @param ex：捕获的异常对象，名称与 throwing 属性值一致
     */
    @AfterThrowing(pointcut = "execution(* com.songwp.service.impl.OperateLogServiceImpl.*(..))", throwing = "ex")
    public void logAfterThrowing(JoinPoint joinPoint, Throwable ex) {
        System.out.println("异常后通知: " + joinPoint.getSignature().getName() + ", Exception: " + ex);
    }

    /**
     * 环绕通知
     * 1、@Around 的 value 属性：绑定通知的切入点表达式。可以关联切入点声明，也可以直接设置切入点表达式
     * 2、Object ProceedingJoinPoint.proceed(Object[] args) 方法：继续下一个通知或目标方法调用，返回处理结果，如果目标方法发生异常，则 proceed 会抛异常.
     * 3、假如目标方法是控制层接口，则本方法的异常捕获与否都不会影响目标方法的事务回滚
     * 4、假如目标方法是控制层接口，本方法 try-catch 了异常后没有继续往外抛，则全局异常处理 @RestControllerAdvice 中不会再触发
     *
     * @param joinPoint
     * @return
     * @throws Throwable
     */
    @Around("execution(* com.songwp.service.impl.OperateLogServiceImpl.*(..))")
    public Object logAround(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable {
        this.checkRequestParam(joinPoint);
        System.out.println("环绕通知: " + joinPoint.getSignature().getName());
        // 继续执行方法
        Object result = joinPoint.proceed();
        System.out.println("环绕通知: " + joinPoint.getSignature().getName());
        return result;
    }

    /**
     * 参数校验，防止 SQL 注入
     *
     * @param joinPoint
     */
    private void checkRequestParam(ProceedingJoinPoint joinPoint) {
        Object[] args = joinPoint.getArgs();
        if (args == null || args.length <= 0) {
            return;
        }
        String params = Arrays.toString(joinPoint.getArgs()).toUpperCase();
        String[] keywords = {"DELETE ", "UPDATE ", "SELECT ", "INSERT ", "SET ", "SUBSTR(", "COUNT(", "DROP ",
                "TRUNCATE ", "INTO ", "DECLARE ", "EXEC ", "EXECUTE ", " AND ", " OR ", "--"};
        for (String keyword : keywords) {
            if (params.contains(keyword)) {
                log.error("参数存在SQL注入风险，其中包含非法字符 {}.", keyword);
                throw new RuntimeException("参数存在SQL注入风险：params=" + params);
            }
        }
    }
}

三、@Aspect 切面不生效原因

确保切面类被Spring管理‌：在切面类上添加 @Service、@Repository、@Controller、@Component  等注解

检查路径设置‌：确保切面类被 @ComponentScan 注解扫描到。即有没有被Spring容器管理。可以使用 @PostConstruct注解测试。

检查切面表达式‌：确保切面表达式正确无误，能够匹配到目标方法。

特别注意： 比如定义了一个 AOP 切面(@Pointcut)拦截 ServiceA 中的方法 B，当从其他类调用方法 B 时(比如 Controller 层)，会正常切入拦截，而从本类其他方法中调用方法 B 时，无法切入拦截，因为此时默认并不是通过代理对象调用的，而是直接通过 this 对象来调的。可以参考@EnableAspectJAutoProxy注解。

总结：AOP的高级特性使得开发者能够以声明式的方式处理复杂的应用场景。通过灵活使用切入点表达式和正则表达式，可以在Spring AOP中实现精确的连接点匹配。此外，AOP在性能监控、日志记录、事务管理等场景中的应用，展示了其在提高代码模块化和可维护性方面的强大能力。