Spring使用AspectJ的注解式实现AOP面向切面编程

1、认识Spring AOP

1.1 AOP的简介

AOP：面向切面编程，相对于OOP面向对象编程。

Spring的AOP的存在目的是为了解耦。AOP可以让一组类共享相同的行为。在OOP中只能通过继承类和实现接口，来使代码的耦合度增强，而且类的继承只能为单继承，阻碍更多行为添加到一组类上，AOP弥补了OOP的不足。

1.2 AOP中的概念

• 切入点（pointcut）：在哪些类、哪些方法上切入。
• 通知（advice）：在方法前、方法后、方法前后做什么。
• 切面（aspect）：切面 = 切入点 + 通知。即在什么时机、什么地方、做什么。
• 织入（weaving）：把切面加入对象，并创建出代理对象的过程。
• 环绕通知：AOP中最强大、灵活的通知，它继承了前置和后置通知，保留了连接点原有的方法。

2、认识AspectJ

2.1 AspectJ的简介

AspectJ是一个面向切面编程的框架，它扩展了Java语言。AspectJ定义了AOP语法，它有一个专门的编译器用来生成遵守Java字节编码规范的Class文件。AspectJ还支持原生的Java，只需要加上AspectJ提供的注解即可。

2.2 Spring AOP 和 AspectJ比较

简单地说，Spring AOP 和 AspectJ 有不同的目标。

Spring AOP 旨在提供一个跨 Spring IoC 的简单的 AOP 实现，以解决程序员面临的最常见问题。它不打算作为一个完整的 AOP 解决方案 —— 它只能应用于由 Spring 容器管理的 Bean。

AspectJ 是原始的 AOP 技术，目的是提供完整的 AOP 解决方案。它更健壮，但也比 Spring AOP 复杂得多。还值得注意的是，AspectJ 可以在所有域对象中应用。

2.3 Spring支持AspectJ的注解式切面编程

（1）使用@Aspect声明一个切面。

（2）使用@After、@Before、@Around定义建言（advice），可直接将拦截规则（切点）作为参数。

（3）其中@After、@Before、@Around参数的拦截规则为切点（PointCut），为了使切点复用，可以使用@Pointcut专门定义拦截规则，然后在@After、@Before、@Around的参数中调用。

（4）其中符合条件的每一个被拦截处为连接点（JoinPoint）。

拦截方式分为：基于注解式拦截、基于方法规则式拦截。

其中注解式拦截能够很好地控制要拦截的粒度和获得更丰富的信息，Spring本身在事务处理（@Transactional）和数据缓存（@Cacheable）等都使用了基于注解式拦截。

2.4 AspectJ的注解说明

• @Aspect：标记为切面类。
• @Before：在切入点开始处切入内容。
• @After：在切入点结尾处切入内容。
• @AfterReturning：在切入点return内容之后切入内容（可以用来对处理返回值做一些加工处理）。
• @Around：在切入点前后切入内容，并自己控制何时执行切入点自身的内容。
• @AfterThrowing：用来处理当切入内容部分抛出异常之后的处理逻辑。

3、Spring使用AspectJ实现日志记录操作

【实例】使用基于注解式拦截和基于方法规则式拦截两种方式，实现模拟日志记录操作。

（1）添加相关的jar包

添加SpringAOP支持及AspectJ依赖，pom.xml文件的配置如下：

<properties>
    <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
    <spring.version>5.2.3.RELEASE</spring.version>
    <aspectj.version>1.9.5</aspectj.version>
</properties>

<dependencies>
    <!-- Spring框架 -->
    <dependency>
        <groupId>org.springframework</groupId>
        <artifactId>spring-core</artifactId>
        <version>${spring.version}</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework</groupId>
        <artifactId>spring-context</artifactId>
        <version>${spring.version}</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework</groupId>
        <artifactId>spring-aop</artifactId>
        <version>${spring.version}</version>
    </dependency>
    <!-- Aspectj依赖 -->
    <dependency>
        <groupId>org.aspectj</groupId>
        <artifactId>aspectjrt</artifactId>
        <version>${aspectj.version}</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.aspectj</groupId>
        <artifactId>aspectjweaver</artifactId>
        <version>${aspectj.version}</version>
    </dependency>
</dependencies>

（2）编写拦截规则的注解

package com.pjb.aop;

import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;

/**
 * 日志记录注解
 * @author pan_junbiao
 **/
@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface LogAction
{
    String name();
}

（3）编写使用注解的被拦截类

package com.pjb.aop;

import org.springframework.stereotype.Service;

/**
 * 使用注解的被拦截类
 * @author pan_junbiao
 **/
@Service
public class DemoAnnotationService
{
    @LogAction(name="注解式拦截的add操作")
    public void add()
    {
        System.out.println("执行新增操作");
    }
}

（4）编写使用方法规则的被拦截类

package com.pjb.aop;

import org.springframework.stereotype.Service;

/**
 * 使用方法规则被拦截类
 * @author pan_junbiao
 **/
@Service
public class DemoMethodService
{
    public void add()
    {
        System.out.println("执行新增操作");
    }
}

（5）编写切面

package com.pjb.aop;

import org.aspectj.lang.JoinPoint;
import org.aspectj.lang.annotation.*;
import org.aspectj.lang.reflect.MethodSignature;
import org.springframework.stereotype.Component;

import java.lang.reflect.Method;

/**
 * 切面
 * @author pan_junbiao
 * 说明：
 * 通过@Aspect注解声明一个切面
 * 通过@Component注解让此切面成为Spring容器管理的Bean
 **/
@Aspect
@Component
public class LogAspect
{
    /**
     * 通过@Pointcut注解声明切点
     */
    @Pointcut("@annotation(com.pjb.aop.LogAction)")
    public void annotationPointCut(){};

    /**
     * 通过@After注解声明一个建言，并使用@Pointcut注解定义的切点
     */
    @After("annotationPointCut()")
    public void after(JoinPoint joinPoint)
    {
        MethodSignature signature = (MethodSignature)joinPoint.getSignature();
        Method method = signature.getMethod();
        LogAction logAction = method.getAnnotation(LogAction.class);
        //通过反射获取注解上的属性，然后做日志记录的相关操
        System.out.println("[日志记录]注解式拦截，"+logAction.name());
    }

    /**
     * 通过@Before注解声明一个建言，此建言直接使用拦截规则作为参数
     */
    @Before("execution(* com.pjb.aop.DemoMethodService.*(..))")
    public void before(JoinPoint joinPoint)
    {
        MethodSignature signature = (MethodSignature)joinPoint.getSignature();
        Method method = signature.getMethod();
        System.out.println("[日志记录]方法规则式拦截，"+method.getName());
    }
}

（6）配置类

package com.pjb.aop;

import org.springframework.context.annotation.ComponentScan;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.context.annotation.EnableAspectJAutoProxy;

/**
 * 配置类
 * @author pan_junbiao
 * 说明：
 * 使用@EnableAspectJAutoProxy注解开启Spring对AspectJ的支持
 **/
@Configuration
@ComponentScan("com.pjb.aop")
@EnableAspectJAutoProxy
public class AopConfig
{
}

（7）运行

package com.pjb.aop;

import org.springframework.context.annotation.AnnotationConfigApplicationContext;

/**
 * 测试类
 * @author pan_junbiao
 **/
public class AopTest
{
    public static void main(String[] args)
    {
        AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(AopConfig.class);
        DemoAnnotationService demoAnnotationService = context.getBean(DemoAnnotationService.class);
        DemoMethodService demoMethodService = context.getBean(DemoMethodService.class);

        demoAnnotationService.add();
        System.out.println("=======================================");
        demoMethodService.add();

        context.close();
    }
}

执行结果：

4、SpringBoot使用AspectJ实现日志记录操作

【示例】SpringBoot项目中使用AspectJ实现日志记录操作。

（1）pom.xml文件的配置

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-aop</artifactId>
</dependency>

（2）编写AOP日志注解类

package com.pjb.aop;

import org.aspectj.lang.JoinPoint;
import org.aspectj.lang.annotation.*;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.web.context.request.RequestContextHolder;
import org.springframework.web.context.request.ServletRequestAttributes;

import javax.servlet.http.HttpServletRequest;

/**
 * AOP管理日志
 * @author pan_junbiao
 **/
@Aspect
@Component
public class AopLog
{
    private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(this.getClass());

    //线程局部的变量，用于解决多线程中相同变量的访问冲突问题
    ThreadLocal<Long> startTime = new ThreadLocal<>();

    //定义切点
    @Pointcut("execution(public * com.pjb..*.*(..))")
    public void aopWebLog() {
    }

    //使用@Before在切入点开始处切入内容
    @Before("aopWebLog()")
    public void doBefore(JoinPoint joinPoint) throws Throwable {
        startTime.set(System.currentTimeMillis());
        // 接收到请求，记录请求内容
        ServletRequestAttributes attributes = (ServletRequestAttributes) RequestContextHolder.getRequestAttributes();
        HttpServletRequest request = attributes.getRequest();

        // 记录下请求内容
        logger.info("URL : " + request.getRequestURL().toString());
        logger.info("HTTP方法 : " + request.getMethod());
        logger.info("IP地址 : " + request.getRemoteAddr());
        logger.info("类的方法 : " + joinPoint.getSignature().getDeclaringTypeName() + "." + joinPoint.getSignature().getName());
        //logger.info("参数 : " + Arrays.toString(joinPoint.getArgs()));
        logger.info("参数 : " + request.getQueryString());
    }

    //使用@AfterReturning在切入点return内容之后切入内容（可以用来对处理返回值做一些加工处理）
    @AfterReturning(pointcut = "aopWebLog()",returning = "retObject")
    public void doAfterReturning(Object retObject) throws Throwable {
        // 处理完请求，返回内容
        logger.info("应答值 : " + retObject);
        logger.info("费时: " + (System.currentTimeMillis() - startTime.get()));
    }

    //使用@AfterThrowing用来处理当切入内容部分抛出异常之后的处理逻辑
    //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。
    @AfterThrowing(pointcut = "aopWebLog()", throwing = "ex")
    public void addAfterThrowingLogger(JoinPoint joinPoint, Exception ex) {
        logger.error("执行 " + " 异常", ex);
    }
}

（3）编写控制器用于测试

下面的控制器构造了一个普通的Rest风格的页面。

package com.pjb.controller;

import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

/**
 * 日志控制器
 * @author pan_junbiao
 **/
@RestController
public class AopLogController
{
    @GetMapping("/aoptest")
    public String AopTest(String userName,String password)
    {
        return "您好，欢迎访问 pan_junbiao的博客";
    }
}

（4）运行

启动项目，在浏览器中访问 “http://127.0.0.1:8080/aoptest?userName=pan_junbiao&password=123456”

浏览器执行结果：

控制台输出结果：