OOP的完美点缀—AOP之SpringAOP实现原理

前言

OOP与AOP

OOP(Object Oriented Programming，面向对象编程)，通过封装、继承将程序抽象为各个层次的对象，进而组合为模块或者程序，达到了软件工程中的重用性、灵活性、扩展性。程序的运行笼统地可以看为各层次对象之间的相互调用。
AOP(Aspect Oriented Programming，面向切面编程)，将程序运行过程分解为一个个的切面，对特定的切面(某个步骤或者阶段)进行提取，达到解耦各种不同逻辑代码。
OOP是在程序分块层面上进行考虑，而AOP则是在程序运行的切面上进行考虑。

可以将AOP理解为一种无损伤型的”切面”激光手术刀。OOP使属性和行为被封装为了一个严实、密不透风的对象。想要改变由对象保护着的方法，就可以通过该激光手术刀，既不损伤对象(即是，不破坏对象的封装)，又不添加任何冗余的代码，实现对原对象的方法的增强处理。

不得不说，AOP实在是一种巧妙的编程思想！！！弥补了OOP中一些难以解决的问题。例如，
1. 类应该是纯净的，不应含有与本身无关的逻辑。如日志跟踪的逻辑代码。这样的类就可以更好地重用，更有效地被AOP的切入更多的业务逻辑, 举例代码如下:



/*


 * 假如需要记录某只柯基狗的日常, 


 * 我们总不能让它自己来记录吧？？


 * 如　下面的注释了的方法


 * 看起来是不是非常怪异，一只狗狗自己给自己写日记


 */


class dog{


    void run(){


        /*note.write("散步了");*/


    }





    void sleep(){


        /*note.write("又睡懒觉了");*/


    }


}

2. OOP为不同类别的对象引入公共方法时，往往力不从心，造成大量的分散的重复代码，重用性真的很差，每次都要改动真的很麻烦。



class dog{


    private Note note = new Note();





    void run(){


        note.write("散步了");


    }


    void sleep(){


        note.write("又睡懒觉了");


    }


}

本文中”特定处理”指的日志记录、事务管理、异常处理等等之类的各种通用的业务逻辑

AOP实现原理

主要分为两大类:
一是采用动态代理，对被代理对象和特定处理进行修饰和封装，得到代理对象，从使得被代理对象中不需切入任何的代码，如图：
简单的代理：实现不入侵原始对象而切入各种通用的业务逻辑(eg: 参数验证、日志记录方法等)



interface Interface{


    void doSomething();


}





/*原始对象*/


class RealObject implements Interface{


    @Override


    public void doSomething() {


        System.out.println("原始对象的行为");


    }


}





/*代理*/


class SimplProxy implements Interface {


    private Interface proxied;





    public SimplProxy(Interface proxied){


        this.proxied = proxied;


    }





    public void doSomething(){


        System.out.println("处理一些通用的业务逻辑, 如参数校验等等");


        proxied.doSomething();


    }


}





/*调用者*/


class Caller{


    public static void call(Interface iface){


        iface.doSomething();


    }





    public static void main(String[] args){


        call(new SimplProxy(new RealObject()));


    }


}


/*输出：*/


１．处理一些通用的业务逻辑, 如参数校验等等


２．原始对象的行为


就这样，一些通用的业务逻辑被代理简单地切入到了原始对象之前执行

二是采用静态织入，如AspectJ，使用其特定的语法创建切面，在编译期间将切面织入代码中。又如，通过AspectJ编译出来的class文件与普通编译出来的有很大区别，这块没有了解，不再赘述。

AOP使用场景

权限控制、异常处理、缓存、事务管理、日志记录、数据校验等等

AOP基本概念

切面(Aspect): 程序运行过程中的某个的步骤或者阶段
连接点(Joinpoint): 程序运行过程中可执行特定处理(增强处理)的点, 如异常处理。而在SpringAOP中，方法调用是连接点。
Advice(通知、处理、增强处理): 在符合的连接点进行的特定处理 (增强处理)
切入点(Pointcut): 可切入进行增强处理的连接点。AOP核心之一就是如何用表达式来定义符合的切入点。在Spring中，默认使用AspectJ的切入点语法。
由于Spring AOP只支持以Spring Bean的方法调用来作为连接点, 所以在这里切入点的定义包括:
- 切入点表达式, 来限制该能作用的范围大小，即是，能匹配哪些bean的方法
- 命名切入点




    @Pointcut("execution(*   com.xxx.xxx.service.*.*     (..))    ")        /*切入点*/


    public void pointCutExpress(){                          　              /*命名切入点*/


    }


    /*常见的 切入点表达式语法 如下：*/


    execution(返回值类型    方法所属类.方法名    方法形参列表    抛出的异常声明)


    例如:


    上面第一个 * 指匹配所有返回值类型


    第二个 * 指service包下的所有类


    第三个 * 指各个类中的所有方法


    (..)中的 .. 指零个或者多个(任意数量)的参数

目标对象: 被进行增强处理的对象
AOP代理: 是一个重新封装了(增强处理 + 被代理对象的方法 )方法的代理对象。
织入(Weaving): 就如它名字表述的一样，增强处理切入目标对象以后，并获得代理对象(AOP代理)的这个过程，就是织入。按其作用的时间分类为，编译时织入与运行时织入。

SpringAOP的使用方法

基于注解的零配置方式:
一、启动@AspectJ注解支持，旭在相应的容器内，加入如下片段:




<beans  xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop" <!-- 必须有相应的XML Schema 配置 -->


        http://www.springframework.org/schema/aop 


        http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop-4.0.xsd 





        <!-- 必须相应的容器内，启动@AspectJ支持，如对Springmvc的Contrller织入,  则应在Springmvc.xml中配置 -->


        <aop:aspectj-autoproxy />


        <!-- 扫描相应的包 -->

二、定义切面bean



@Aspect


@Compement


public class Advice{





    /*定义切入点, 业务处理逻辑等等其他内容*/





}

三、定义@Before、@After、@Around等增强处理



    


    /*定义切入点表达式*/


    /*配置匹配service包下所有的类、所有的方法*/


    @Pointcut("execution(* com.xxx.xxx.service.*.*(..))")


    public void pointCutExpress(){


    }

四、定义处理方法




    @After("pointCutExpress()")


    public  void closeResource(){


        /*After注解，更适合于释放资源*/


    }

通过注解和动态代理实现简单AOP

一、切入点注解




@Target(ElementType.METHOD)


@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)


@Documented


public @interface MyPointCut {


    /*模拟简单的注解定义切入点*/


    public String expression();





}

二、原始对象及接口






interface SomeMethods{


    void method1();


    void method2(String args);


}





public class Implementation implements SomeMethods{





    @Override


    public void method1() {


        System.out.println("原始对象的方法１");


    }





    @Override


    public void method2(String args) {


        System.out.println("原始对象的方法２及参数：" + args);


    }


}

三、动态代理工厂




class MyAspect{





    @MyPointCut(expression = "com.auhnayuil.comm.Implementation.*")


    public void Logger(){


        System.out.println(">>>>>>>>>>>>>>>>>正在记载日志中<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<");


    }





}




class SimpleProxyFactory{


    /*简单代理工厂*/





    public static Object getProxyObject(final Object realObject, final Object aspectObject){/*代理对象  切面定义类*/


        final Class<?> realObjectClass = realObject.getClass();


        final Class<?> aspectObjectClass = aspectObject.getClass();


        return Proxy.newProxyInstance(


                realObjectClass.getClassLoader(),


                realObjectClass.getInterfaces(),


                new InvocationHandler(){


                    /*模拟简单的@Before日志注解*/


                    @Override


                    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {


                        /*加载切入点信息. 这里的方法Logger被硬编码了,　后期可以根据注解来解决*/


                        Method pointCutMethod = aspectObjectClass.getMethod("Logger", new Class[] {});


                        MyPointCut myPointCut = pointCutMethod.getAnnotation(MyPointCut.class);


                        /*判断切入点, 并执行其方法*/


                        String expression = myPointCut.expression();


                        String[] express = expression.split("\\.");


                        int exprLength = express.length;


                        if("*".equals(express[exprLength - 1])){


                            /*这里只演示一种情况*/


                            pointCutMethod.invoke(aspectObject, new Class[] {});


                        }


                        /*执行原始对象的方法*/


                        return method.invoke(realObject, args);


                    }


                }


        );


    }





}





public class ProxyDemo {





    public static void main(String[] args){





        SomeMethods someMethods = new Implementation();


        SomeMethods proxyObject = (SomeMethods) SimpleProxyFactory.getProxyObject(someMethods, new MyAspect());


        proxyObject.method1();


        proxyObject.method2("auhnayuiL");





    }





}

四、输出结果




>>>>>>>>>>>>>>>>>正在记载日志中<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<


原始对象的方法１


>>>>>>>>>>>>>>>>>正在记载日志中<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<


原始对象的方法２及参数：auhnayuiL