AOP 与注解的那些事儿~

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前言

注解相信大家都用过，尤其是Spring Boot 这个框架，比如@Controller。

这篇文章就来介绍下Spring Boot 中如何自定义一个注解，顺带介绍一下Spring Boot 与 AOP如何整合。

什么是AOP？

AOP即是面向切面，是Spring的核心功能之一，主要的目的即是针对业务处理过程中的横向拓展，以达到低耦合的效果。

举个栗子，项目中有记录操作日志的需求、或者流程变更是记录变更履历，无非就是插表操作，很简单的一个save操作，都是一些记录日志或者其他辅助性的代码。一遍又一遍的重写和调用。不仅浪费了时间，又将项目变得更加的冗余，实在得不偿失。

此时AOP的就该出场了，能够在不改变原逻辑的基础上实现相关功能。

AOP的相关概念（面试常客）

要理解Spring Boot整合Aop的实现，就必须先对面向切面实现的一些Aop的概念有所了解，不然也是云里雾里。

「切面（Aspect）」：一个关注点的模块化。以注解@Aspect的形式放在类上方，声明一个切面。

「连接点（Joinpoint）」：在程序执行过程中某个特定的点，比如某方法调用的时候或者处理异常的时候都可以是连接点。

「通知（Advice）」：通知增强，需要完成的工作叫做通知，就是你写的业务逻辑中需要比如事务、日志等先定义好，然后需要的地方再去用。增强包括如下五个方面：

@Before：在切点之前执行
@After：在切点方法之后执行
@AfterReturning：切点方法返回后执行
@AfterThrowing：切点方法抛异常执行
@Around：属于环绕增强，能控制切点执行前，执行后，用这个注解后，程序抛异常，会影响@AfterThrowing这个注解。

「切点（Pointcut）」：其实就是筛选出的连接点，匹配连接点的断言，一个类中的所有方法都是连接点，但又不全需要，会筛选出某些作为连接点做为切点。

「引入（Introduction）」：在不改变一个现有类代码的情况下，为该类添加属性和方法,可以在无需修改现有类的前提下，让它们具有新的行为和状态。其实就是把切面（也就是新方法属性：通知定义的）用到目标类中去。

「目标对象（Target Object）」：被一个或者多个切面所通知的对象。也被称做被通知（adviced）对象。既然Spring AOP是通过运行时代理实现的，这个对象永远是一个被代理（proxied）对象。

「AOP代理（AOP Proxy）」：AOP框架创建的对象，用来实现切面契约（例如通知方法执行等等）。在Spring中，AOP代理可以是JDK动态代理或者CGLIB代理。

「织入（Weaving）」：把切面连接到其它的应用程序类型或者对象上，并创建一个被通知的对象。这些可以在编译时（例如使用AspectJ编译器），类加载时和运行时完成。Spring和其他纯Java AOP框架一样，在运行时完成织入。

Spring Boot 如何整合AOP自定义一个注解？

在实际开发中对于横向公共的逻辑需要抽取出来，这时候就需要使用AOP，比如日志的记录、权限的验证等等，这些功能都可以用注解轻松的完成。

下面介绍如何在Spring Boot使用AOP定义一个注解。

添加依赖starter

AOP整合Spring Boot有一个starter，只需要添加依赖即可，如下：

<!--springboot集成Aop-->
   <dependency>
      <groupId>org.springframework.boot</groupId>
      <artifactId>spring-boot-starter-aop</artifactId>
  </dependency>

开启AOP

在配置类上标注@EnableAspectJAutoProxy注解即可开启AOP，这个注解有什么用呢，源码如下：

@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Import(AspectJAutoProxyRegistrar.class)
public @interface EnableAspectJAutoProxy {}

最重要的是如下一行代码：

@Import(AspectJAutoProxyRegistrar.class)

@Import这个注解很熟悉了吧，快速注入一个类，这里是注入一个AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator。

自定义一个注解

就以日志处理为例子，定义一个日志处理的注解，如下：

@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface SysLog {
    String value() default "";
}

定义一个切面

一个切面的满足条件如下：

类上标注了@Aspect注解
注入到IOC容器中，比如@Component注解

定义的日志切面如下：

@Component
@Aspect
@Order(Ordered.HIGHEST_PRECEDENCE)
public class SysLogAspect {
}

@Order指定了切面执行的优先级，假如有多个切面，肯定是要有先后的执行顺序，这样才能保证逻辑性。

定义切点表达式

这里需要拦截的肯定是@SysLog这个注解，只要方法上标注了该注解都将会被拦截，表达式如下：

@Pointcut("@annotation(com.example.annotation_demo.annotation.SysLog)")
public void pointCut() {}

添加通知方法

既然是日志记录，肯定是在方法执行前，执行后都需要记录，因此需要定义一个环绕通知，如下：

  @Around("pointCut()")
    public Object around(ProceedingJoinPoint point) throws Throwable {
        //逻辑开始时间
        long beginTime = System.currentTimeMillis();

        //执行方法
        Object result = point.proceed();

        //todo，保存日志，自己完善
        saveLog(point,beginTime);

        return result;
    }

测试

以上配置完成后即可使用，只需要在需要的方法上标注@SysLog注解即可，如下：

@SysLog
@PostMapping("/add")
public String add(){
  return "";
}

使用拦截器如何自定义注解？

使用AOP自定义的注解在每个方法上都会被拦截验证，首先效率上就不高。

然而拦截器是在每个Controller方法执行之前进行拦截，其他的方法都不会生效，比如service方法。

比如权限的验证、防止瞬间重复点击等等需求就适合使用拦截器自定义的注解。

自定义一个注解

就以防止瞬间重复点击的例子来创建一个注解，如下：

@Target({ElementType.METHOD, ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface RepeatSubmit {
    /**
     * 默认失效时间5秒
     */
    long seconds() default 5;
}

自定义拦截器

需要在请求执行之前完成验证，逻辑很简单，就是判断方法上有没有标注@RepeatSubmit注解，代码如下：

/**
 * description:重复提交注解的拦截器
 */
@Component
public class RepeatSubmitInterceptor implements HandlerInterceptor {

    @Autowired
    private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;

    @Override
    public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {
        if (handler instanceof HandlerMethod){
            //只拦截标注了@RepeatSubmit该注解
            HandlerMethod handlerMethod=(HandlerMethod)handler;
            //获取controller方法上标注的注解
            RepeatSubmit repeatSubmit = AnnotationUtils.findAnnotation(handlerMethod.getMethod(),RepeatSubmit.class);
            //没有限制重复提交，直接跳过
            if (Objects.isNull(repeatSubmit))
                return true;
            //todo 一个值，标志这个请求的唯一性，比如IP+userId+uri+请求参数
            String flag="";
            //存在即返回false，不存在即返回true
            Boolean ifAbsent = stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(flag, "", repeatSubmit.seconds(), TimeUnit.SECONDS);
            if (ifAbsent!=null&&!ifAbsent)
                //todo: 此处抛出异常，需要在全局异常解析器中捕获
                throw new RepeatSubmitException();
        }
        return true;
    }
}

注入的拦截器

将上述自定义的拦截器注入到Sprign Boot中，这里不再演示了，前面教程有介绍过，请看：Spring Boot 第六弹，拦截器如何配置，看这儿~。

测试

在需要拦截方法上添加@RepeatSubmit注解即可，如下：

    @RepeatSubmit
    @GetMapping("/add")
    public String add(){
        return "";
    }

内部调用导致AOP注解失效

这个问题在事务中也是经常被忽略的问题，网上很多人说是AOP的Bug，其实在我看来这真不是一个BUG，并且也是有办法解决的。

先来看一下失效的案例，如下：

public class ArticleServiceImpl{
  @SysLog
  public void A(){
    ......
  }
  
  
  public void B(){
    this.A();
  }
}

在上述的代码中，如果执行方法B，则@SysLog注解将会失效。

失效的原因

AOP使用的是动态代理的机制，它会给类生成一个代理类，事务的相关操作都在代理类上完成。内部方式使用this调用方式时，使用的是实例调用，并没有通过代理类调用方法，所以会导致事务失效。

解决方法

其实解决方法有很多，下面将会一一介绍。

1. 引入自身的Bean

在类内部通过@Autowired将本身bean引入，然后通过调用自身bean，从而实现使用AOP代理操作。代码如下：

public class ArticleServiceImpl{
  /**
  * 注入自身的Bean
  */
  @Autowired
  private ArticleService articleService;
  
  @SysLog
  public void A(){
    ......
  }
  
  public void B(){
    articleService.A();
  }
}

2. 通过ApplicationContext引入bean

通过ApplicationContext获取bean，通过bean调用内部方法，就使用了bean的代理类。

需要先创建一个ApplicationContext的工具类获取ApplicationContext，然后才能调用getBean()方法，代码如下：

public class ArticleServiceImpl{
  
  @SysLog
  public void A(){
    ......
  }
  
  public void B(){
    ApplicationContextUtils.getApplicationContext().getBean(ArticleService.class).A();
  }
}

3. 通过AopContext获取当前类的代理类

此种方法需要设置@EnableAspectJAutoProxy中的exposeProxy为true。

使用AopContext获取当前的代理对象，代码如下：

public class ArticleServiceImpl{
  
  @SysLog
  public void A(){
    ......
  }
  
  public void B(){
    ((ArticleService)AopContext.currentProxy()).A();
  }
}

总结

这篇文章介绍了AOP的相关概念、AOP实现自定义注解以及拦截器实现自定义注解，都是日常开发中必备的知识点，希望这篇文章对各位有所帮助。

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