Spring AOP详解

编程技术  /  houtizong 发布于 3年前   53

        最近项目中遇到了以下几点需求，仔细思考之后，觉得采用AOP来解决。一方面是为了以更加灵活的方式来解决问题，另一方面是借此机会深入学习Spring AOP相关的内容。例如，以下需求不用AOP肯定也能解决，至于是否牵强附会，仁者见仁智者见智。

1.对部分函数的调用进行日志记录，用于观察特定问题在运行过程中的函数调用情况
2.监控部分重要函数，若抛出指定的异常，需要以短信或邮件方式通知相关人员
3.监控部分重要函数的执行时间

        事实上，以上需求没有AOP也能搞定，只是在实现过程中比较郁闷罢了。

1.需要打印日志的函数分散在各个包中，只能找到所有的函数体，手动添加日志。然而这些日志都是临时的，待问题解决之后应该需要清除打印日志的代码，只能再次手动清除!
2.类似1的情况，需要捕获异常的地方太多，如果手动添加时想到很可能明天又要手动清除，只能再汗。OK，该需求相对比较固定，属于长期监控的范畴，并不需求临时添加后再清除。然而，客户某天要求，把其中20%的异常改为短信提醒，剩下的80%改用邮件提醒。改之，两天后，客户抱怨短信太多，全部改成邮件提醒...
3.该需求通常用于监控某些函数的执行时间，用以判断系统执行慢的瓶颈所在。瓶颈被解决之后，烦恼同情况1

        采用AOP来解决，代码如下：
切面类TestAspect.java

package com.study.spring.aop;import org.aspectj.lang.JoinPoint;import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;/** * 切面 * */public class TestAspect {    public void doAfter(JoinPoint jp) {        System.out.println("log Ending method: "                + jp.getTarget().getClass().getName() + "."                + jp.getSignature().getName());    }    public Object doAround(ProceedingJoinPoint pjp) throws Throwable {        long time = System.currentTimeMillis();        Object retVal = pjp.proceed();        time = System.currentTimeMillis() - time;        System.out.println("process time: " + time + " ms");        return retVal;    }    public void doBefore(JoinPoint jp) {        System.out.println("log Begining method: "                + jp.getTarget().getClass().getName() + "."                + jp.getSignature().getName());    }    public void doThrowing(JoinPoint jp, Throwable ex) {        System.out.println("method " + jp.getTarget().getClass().getName()                + "." + jp.getSignature().getName() + " throw exception");        System.out.println(ex.getMessage());    }    private void sendEx(String ex) {        //TODO 发送短信或邮件提醒    }}

AService.java

package com.study.spring.aop.service;/** * 接口A */public interface AService {        public void fooA(String _msg);    public void barA();}

AServiceImpl.java

package com.study.spring.aop.service;/** *接口A的实现类 */public class AServiceImpl implements AService {    public void barA() {        System.out.println("AServiceImpl.barA()");    }    public void fooA(String _msg) {        System.out.println("AServiceImpl.fooA(msg:"+_msg+")");    }}

BServiceImpl.java

package com.study.spring.aop.service;/** *   Service类B */public class BServiceImpl {    public void barB(String _msg, int _type) {        System.out.println("BServiceImpl.barB(msg:"+_msg+" type:"+_type+")");        if(_type == 1)            throw new IllegalArgumentException("测试异常");    }    public void fooB() {        System.out.println("BServiceImpl.fooB()");    }}

applicationContext.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?><beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"    xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop"    xsi:schemaLocation="            http://www.springframework.org/schema/beans            http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-2.0.xsd            http://www.springframework.org/schema/aop            http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop-2.5.xsd"    default-autowire="autodetect">    <aop:config>        <aop:aspect id="TestAspect" ref="aspectBean">            <!--配置com.study.spring.aop.service包下所有类或接口的所有方法-->            <aop:pointcut id="businessService"                expression="execution(* com.study.spring.aop.service.*.*(..))" />            <aop:before pointcut-ref="businessService" method="doBefore"/>            <aop:after pointcut-ref="businessService" method="doAfter"/>            <aop:around pointcut-ref="businessService" method="doAround"/>            <aop:after-throwing pointcut-ref="businessService" method="doThrowing" throwing="ex"/>        </aop:aspect>    </aop:config>        <bean id="aspectBean" class="com.study.spring.aop.TestAspect" />    <bean id="aService" class="com.study.spring.aop.service.AServiceImpl"></bean>    <bean id="bService" class="com.study.spring.aop.service.BServiceImpl"></bean></beans>

测试类AOPTest.java

package com.study.spring.aop;import org.springframework.test.AbstractDependencyInjectionSpringContextTests;import com.study.spring.aop.service.AService;import com.study.spring.aop.service.BServiceImpl;public class AOPTest extends AbstractDependencyInjectionSpringContextTests {private AService aService;private BServiceImpl bService;protected String[] getConfigLocations() {String[] configs = new String[] { "com/study/spring/aop/applicationContext.xml"};return configs;}/** * 测试正常调用 */public void testCall(){System.out.println("SpringTest JUnit test");aService.fooA("JUnit test fooA");aService.barA();bService.fooB();bService.barB("JUnit test barB",0);}/** * 测试After-Throwing */public void testThrow(){try {bService.barB("JUnit call barB",1);} catch (IllegalArgumentException e) {}}public void setAService(AService service) {aService = service;}public void setBService(BServiceImpl service) {bService = service;}}

运行结果：

SpringTest JUnit testlog Begining method: com.study.spring.aop.service.AServiceImpl.fooAAServiceImpl.fooA(msg:JUnit test fooA)log Ending method: com.study.spring.aop.service.AServiceImpl.fooAprocess time: 0 mslog Begining method: com.study.spring.aop.service.AServiceImpl.barAAServiceImpl.barA()log Ending method: com.study.spring.aop.service.AServiceImpl.barAprocess time: 0 mslog Begining method: com.study.spring.aop.service.BServiceImpl.fooBBServiceImpl.fooB()log Ending method: com.study.spring.aop.service.BServiceImpl.fooBprocess time: 1 mslog Begining method: com.study.spring.aop.service.BServiceImpl.barBBServiceImpl.barB(msg:JUnit test barB type:0)log Ending method: com.study.spring.aop.service.BServiceImpl.barBprocess time: 0 mslog Begining method: com.study.spring.aop.service.BServiceImpl.barBBServiceImpl.barB(msg:JUnit call barB type:1)log Ending method: com.study.spring.aop.service.BServiceImpl.barBmethod com.study.spring.aop.service.BServiceImpl.barB throw exception测试异常

《Spring参考手册》中定义了以下几个AOP的重要概念，结合以上代码分析如下：

  • 切面（Aspect） ：官方的抽象定义为“一个关注点的模块化，这个关注点可能会横切多个对象”，在本例中，“切面”就是类TestAspect所关注的具体行为，例如，AServiceImpl.barA()的调用就是切面TestAspect所关注的行为之一。“切面”在ApplicationContext中<aop:aspect>来配置。
  • 连接点（Joinpoint） ：程序执行过程中的某一行为，例如，AServiceImpl.barA()的调用或者BServiceImpl.barB(String _msg, int _type)抛出异常等行为。
  • 通知（Advice） ：“切面”对于某个“连接点”所产生的动作，例如，TestAspect中对com.spring.service包下所有类的方法进行日志记录的动作就是一个Advice。其中，一个“切面”可以包含多个“Advice”，例如TestAspect
  • 切入点（Pointcut） ：匹配连接点的断言，在AOP中通知和一个切入点表达式关联。例如，TestAspect中的所有通知所关注的连接点，都由切入点表达式execution(* com.spring.service.*.*(..))来决定
  • 目标对象（Target Object） ：被一个或者多个切面所通知的对象。例如，AServcieImpl和BServiceImpl，当然在实际运行时，Spring AOP采用代理实现，实际AOP操作的是TargetObject的代理对象。
  • AOP代理（AOP Proxy） 在Spring AOP中有两种代理方式，JDK动态代理和CGLIB代理。默认情况下，TargetObject实现了接口时，则采用JDK动态代理，例如，AServiceImpl；反之，采用CGLIB代理，例如，BServiceImpl。强制使用CGLIB代理需要将 <aop:config> 的 proxy-target-class 属性设为true

       通知（Advice）类型

  • 前置通知（Before advice） ：在某连接点（JoinPoint）之前执行的通知，但这个通知不能阻止连接点前的执行。ApplicationContext中在<aop:aspect>里面使用<aop:before>元素进行声明。例如，TestAspect中的doBefore方法
  • 后通知（After advice） ：当某连接点退出的时候执行的通知（不论是正常返回还是异常退出）。ApplicationContext中在<aop:aspect>里面使用<aop:after>元素进行声明。例如，TestAspect中的doAfter方法，所以AOPTest中调用BServiceImpl.barB抛出异常时，doAfter方法仍然执行
  • 返回后通知（After return advice） ：在某连接点正常完成后执行的通知，不包括抛出异常的情况。ApplicationContext中在<aop:aspect>里面使用<after-returning>元素进行声明。
  • 环绕通知（Around advice） ：包围一个连接点的通知，类似Web中Servlet规范中的Filter的doFilter方法。可以在方法的调用前后完成自定义的行为，也可以选择不执行。ApplicationContext中在<aop:aspect>里面使用<aop:around>元素进行声明。例如，TestAspect中的doAround方法。
  • 抛出异常后通知（After throwing advice） ： 在方法抛出异常退出时执行的通知。 ApplicationContext中在<aop:aspect>里面使用<aop:after-throwing>元素进行声明。例如，TestAspect中的doThrowing方法。

       切入点表达式

  • 通常情况下，表达式中使用”execution“就可以满足大部分的要求。表达式格式如下：
execution(modifiers-pattern? ret-type-pattern declaring-type-pattern? name-pattern(param-pattern) throws-pattern?)

modifiers-pattern：方法的操作权限

ret-type-pattern：返回值

declaring-type-pattern：方法所在的包

name-pattern：方法名

parm-pattern：参数名

throws-pattern：异常

其中，除ret-type-pattern和name-pattern之外，其他都是可选的。上例中，execution(* com.spring.service.*.*(..))表示com.spring.service包下，返回值为任意类型；方法名任意；参数不作限制的所有方法。

  • 通知参数

可以通过args来绑定参数，这样就可以在通知（Advice）中访问具体参数了。例如，<aop:aspect>配置如下

<aop:config><aop:aspect id="TestAspect" ref="aspectBean"><aop:pointcut id="businessService"expression="execution(* com.spring.service.*.*(String,..)) and args(msg,..)" /><aop:after pointcut-ref="businessService" method="doAfter"/></aop:aspect></aop:config>

        TestAspect的doAfter方法中就可以访问msg参数，但这样以来AService中的barA()和BServiceImpl中的barB()就不再是连接点，因为execution(* com.spring.service.*.*(String,..))只配置第一个参数为String类型的方法。其中，doAfter方法定义如下：

public void doAfter(JoinPoint jp,String msg)
  • 访问当前的连接点
上一篇：探索JUnit4扩展：假设机制（Assumption）
下一篇：Spring Aop Schema实现

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