Spring学习之旅（六）Spring AOP工作原理初探

AOP（Aspect-Oriented  Programming，面向切面编程）是Spring提供的关键技术之一。

AOP基于IoC，是对OOP（Object-Oriented Programming，面向对象编程）的有效补充。

利用一种“横切”的技术，剖解封装的对象内部，并将那些影响了多个类的公共行为封装到一个可重用模块，并将其命名为Aspect（切面，也称方面）。

AOP的核心思想就是“将应用程序中的业务逻辑与对其提供支持的通用服务功能进行分离，而业务逻辑与通用服务功能之间通过配置信息，实现整合”。

实现AOP的技术主要分为两大类：

一是采用动态代理技术，采用拦截器截取消息的方法，对该消息进行“插装”，以取代原有对象行为的执行；

二是采用静态织入的方式，引入特定的语法创建“切面”，从而使得编译器可以在编译期间织入有关“切面”代码。

Spring AOP是实现AOP的一种技术，是采用“动态代理技术”实现的。

（一）AOP技术相关的概念和术语

1）几个相关概念：

在小编的上篇博文中，在对原来的业务逻辑进行处理加入AOP部分时，类A中所有方法的执行前后，都成为了“所关注的地方”，这个地方称为“横切关注点”。这样原来的业务逻辑被分割开来，所以这个点也就成了联系前后逻辑的连接点，称为“连接点”。然后，对于整个原来的业务逻辑，我们需要告诉程序“在什么时候添加新的附加功能”，这里的“什么时候”的时机称为“通知”。在本例中“通知”有两个：“在类A中所有方法的执行前添加”称为“前置通知”；“类A中所有方法的执行后添加”称为“后置通知”。

例子中前置通知：

<!-- 配置前置通知及前置通知的切入点 -->
<aop:before method="methodX1" pointcut="execution(* com.edu.aop.hello.A.*())"></aop:before>

后置通知：

<!-- 配置后置通知及后置通知的切入点 -->
<aop:after method="methodX2" pointcut="execution(* com.edu.aop.hello.A.*())"></aop:after>

当原来的业务逻辑被“横向关注点”分割后，就可以在“该点”处插入（切入）新需求功能模块，这里将指明插入（切入）新需求功能模块的“地方”（配置文件代码部分）称为“切入点（Pointcut）”，而要插入的功能模块，称为“切面（Aspect）”。可见，配置“切面”就是指出：在什么地方（连接点）切入什么模块（切面）的哪个方法

2）Aspect（切面，也称方面）

是对系统中横切关注点逻辑进行模块化封装的AOP概念实体（就是定义一个类），它可以包含多个Pointcut（切入点）及相关的Advice（通知）定义。例如本例中的类X。

3）JoinPoint（连接点）

系统在运行之前，AOP的功能模块需要织入到OOP的功能模块中。要进行这种织入过程，需要知道在系统的哪些功能点上进行织入操作，这些将要在其上进行织入操作的系统功能点称为JoinPoint。

在Spring AOP中，一个连接点总是表示一个方法的执行。

常见的几种JoinPoint类型：方法调用、方法执行、构造方法调用、构造方法执行、字段设置、字段获取、异常处理执行、类初始化。

4）Pointcut（切入点）

Pointcut是对JoinPoint的形式描述，用于指出要对哪些Joinpoint进行拦截的定义。

（初学可理解为二者相同，只不过Pointcut用在配置文件的通知中；JoinPoint用在切面类中）

Pointcut通常和“一个切入点表达式”相关联，来表示在需要在哪些功能点上织入AOP的功能。

常见的Pointcut方式：

(1)直接指定JoinPoint所在的方法名称；

(2)正则表达式，Spring的AOP支持该种方式；

(3)使用特定的Pointcut表述语言。

5）Advice（通知）

一个Advice对应一个横切关注点逻辑的载体，它代表将会织入到JointPoint的横切逻辑：在切面的某个特定的连接点上执行的逻辑。

一个切面包括一个或者多个通知，每个通知就是告诉“在什么时机”调用执行什么方法。

Spring AOP提供了5种通知：

Before Advice（前置通知）、After Returning Advice（返回通知）、After throwing Advice（异常通知）、After Advice（后置通知）、Around Advice（环绕通知）

6）Target（目标对象）

通知被应用的对象（包含连接点的对象，或者说被通知或被代理的对象），即符合Pointcut所指定的条件，将在织入过程中被织入横切逻辑的对象。

本例中，即是A类的所有方法。

7）AOP Proxy（AOP 代理）

AOP框架创建的对象，用来执行切面（Aspect）的内容。

8）Weave（织入）

将Aspect应用到Target对象并导致Proxy对象创建的过程称为织入。

9）拦截机（Interceptor）

拦截器（也称拦截机）是AOP的另一种叫法。

（二）切入点表达式

通常，切入点表达式用于给出Pointcut对JointPoint的形式描述，指出要对哪些JoinPoint进行拦截。

切入点表达式的格式如下：

execution(方法访问权限 返回类型 方法的包路径.方法名(方法的参数)异常类型)

例如本例中：

execution(* com.edu.aop.hello.A.*())

使用说明：

1）“返回类型”、“方法名”和“方法参数”是必选项，其他各项是可选项；

2）在“切入点表达式”中可以使用通配符。

常用通配符：

“*”代表不包含“.”的字符串，若要包含“.”，必须使用转义符号“\.”；

“..”代表任意数量任意类型的参数。

3）名称模式匹配的是方法名。可以用*通配符表示匹配所有方法名。

4）若在同一包中，可省略包名，直接给出类（接口）名称；

5）切入点表达式可以通过操作符“&&”、“||”、“！”进行合并运算，形成一个新的切入点表达式。

例：

execution(* com.edu.aop.hello.A.*())||execution(* *.add(..))

（三）两种常用的AOP编程方法

1）基于XML配置的AOP编程。上篇博文案例就是此种编程方法，重点就是配置“切面信息”；

2）基于AspectJ注解配置的AOP编程。采用注解方式编程，所有的配置信息都在源代码中标注，非常简单方便。

两种AOP编程方法的设计思想与设计过程基本一致，即创建切面类、配置（注解）切面和配置（注解通知）。

参考书籍：《Java EE框架开发技术与案例教程》