Spring必知必会面向切面编程 – 汪明鑫的个人博客

前言

什么是面向切面编程？？？

传统的编程是纵向编程，面向切面编程是横向编程
对于业务逻辑而言，横向切入的逻辑是用户无感的

应用场景：事务、日志等

初学Spring时，切面编程配一堆xml，被各种概念弄的苦不堪言，很蒙蔽

这种疑惑和不解，一直带到现在，

本来有时候好不容易搞明白了，又忘了，难顶，

有必要整理篇文章，搞定AOP

这个东西可以说是除了IOC外，面试最爱问的之一了

面试Spring最爱问TOP(我觉得):

1,IOC/DI

2,AOP

3,说下Spring和SpringBoot

4,事务

再进阶的问题就是设计模式和源码相关了，等我操磨2年再去研究吧，太难了

AOP

Aspect-Oriented Programming 面向切面编程

AOP是OOP的完善和补充

术语详解

Join point：程序执行过程中的一个点，比如方法的执行或者异常的捕获。在Spring AOP中，目前所有的Join Point指向一个方法的执行。
Point cut：简单来说，程序中有许许多多的可以切入的点，就像溪流那么长，但我们通常只需要在我们关注的地方，做我们想做的事情，所以PointCut就是帮我们缩小范围，找到关键位置。
Advice：很多人翻译为通知或者建议，我更倾向于使用“增强”来描述。因为一个Advice就是在原有逻辑上，再做一点额外的工作，类似升级，加强的意思。Spring AOP支持五种不同类型的Advice，分别为

类型	作用
Before	在目标方法被调用前执行
After	在目标方法被调用后执行
AfterReturning	在目标方法成功返回后执行
AfterThrowing	在目标方法抛出异常后执行
Around	包围目标方法，在被调用前，后执行，相当于同时Before & After

Aspect：前面的故事中已经提到了叙事三要素，时间(When)，地点(Where)，做什么(What)。我们看到了，Advice定义了When 和 What，PointCut定义了Where，两者一结合就是一个Aspect。
Introduction：上面提到的都是对于方法的增强，除此之外，还有一种“引入增强”，可以给一个类增加额外的属性和方法。（Spring AOP目前仅支持在目标对象上引入一个新的接口，以及对应的接口实现）
Target Object：无需多解释，就是需要被增强的目标对象，Spring的话，基本上都是容器内的Bean，而且Spring AOP是在运行时通过动态代理来实现切面的封装，所以TargetObject最终是一个代理对象。
Weaving：最后提一下Weaving的概念，就是把切面绑定到一个目标对象从而生成新的代理这样一个过程。

图解AOP

看了这个图我感觉基本都清楚了

PointCut 是一个描述信息，它修饰的是 JoinPoint ，通过 PointCut ，我们就可以确定哪些 JoinPoint 可以被织入 Advice 。
Advice 是在 JoinPoint 上执行的，而 PointCut 规定了哪些 JoinPoint 可以执行哪些 Advice 。

Weaving ，编织

切面绑定到一个目标对象从而生成新的代理

在 Spring AOP 中，编织在运行时执行，即动态代理。

举例说明

举例一加深印象:

我们把业务的逻辑流程想象为一条小溪流水，而上面提到的日志，安全，事务是观察水质，确保水源不被污染的操作；那么我们的辖区范围内有着数量不等的河流，都需要相同的操作来检测水质。我们并不希望断闸截流，这样既繁琐又影响水的向下流动（业务的处理步骤），那么简单的方法是在水流中，舀取一瓶带回实验室，记录所关心的核心指标就可以了。

所以，一个水质检验工人的工作内容是：在河流（Target Object）的流经之处（Joint Point），选择一个合理的取水点（Point Cut），采样部分水质样品并记录下指标（Advice）。

举例二加深理解：

看完了上面的理论部分知识, 我相信还是会有不少朋友感觉到 AOP 的概念还是很模糊, 对 AOP 中的各种概念理解的还不是很透彻. 其实这很正常, 因为 AOP 中的概念是在是太多了, 我当时也是花了老大劲才梳理清楚的.

下面我以一个简单的例子来比喻一下 AOP 中 Aspect, Joint point, Pointcut 与 Advice之间的关系.

让我们来假设一下, 从前有一个叫爪哇的小县城, 在一个月黑风高的晚上, 这个县城中发生了命案. 作案的凶手十分狡猾, 现场没有留下什么有价值的线索. 不过万幸的是, 刚从隔壁回来的老王恰好在这时候无意中发现了凶手行凶的过程, 但是由于天色已晚, 加上凶手蒙着面, 老王并没有看清凶手的面目, 只知道凶手是个男性, 身高约七尺五寸. 爪哇县的县令根据老王的描述, 对守门的士兵下命令说: 凡是发现有身高七尺五寸的男性, 都要抓过来审问. 士兵当然不敢违背县令的命令, 只好把进出城的所有符合条件的人都抓了起来.

来让我们看一下上面的一个小故事和 AOP 到底有什么对应关系.

首先我们知道, 在 Spring AOP 中 Joint point 指代的是所有方法的执行点, 而 point cut 是一个描述信息, 它修饰的是 Joint point, 通过 point cut, 我们就可以确定哪些 Joint point 可以被织入 Advice. 对应到我们在上面举的例子, 我们可以做一个简单的类比, Joint point 就相当于爪哇的小县城里的百姓,pointcut 就相当于老王所做的指控, 即凶手是个男性, 身高约七尺五寸, 而 Advice 则是施加在符合老王所描述的嫌疑人的动作: 抓过来审问.

为什么可以这样类比呢?

Joint point ：爪哇的小县城里的百姓: 因为根据定义, Joint point 是所有可能被织入 Advice 的候选的点, 在 Spring AOP中, 则可以认为所有方法执行点都是 Joint point. 而在我们上面的例子中, 命案发生在小县城中, 按理说在此县城中的所有人都有可能是嫌疑人.

Pointcut ：男性, 身高约七尺五寸: 我们知道, 所有的方法(joint point) 都可以织入 Advice, 但是我们并不希望在所有方法上都织入 Advice, 而 Pointcut 的作用就是提供一组规则来匹配joinpoint, 给满足规则的 joinpoint 添加 Advice. 同理, 对于县令来说, 他再昏庸, 也知道不能把县城中的所有百姓都抓起来审问, 而是根据凶手是个男性, 身高约七尺五寸, 把符合条件的人抓起来. 在这里凶手是个男性, 身高约七尺五寸就是一个修饰谓语, 它限定了凶手的范围, 满足此修饰规则的百姓都是嫌疑人, 都需要抓起来审问.

Advice ：抓过来审问, Advice 是一个动作, 即一段 Java 代码, 这段 Java 代码是作用于 point cut 所限定的那些 Joint point 上的. 同理, 对比到我们的例子中, 抓过来审问这个动作就是对作用于那些满足男性, 身高约七尺五寸的爪哇的小县城里的百姓.

Aspect:：Aspect 是 point cut 与 Advice 的组合, 因此在这里我们就可以类比: “根据老王的线索, 凡是发现有身高七尺五寸的男性, 都要抓过来审问” 这一整个动作可以被认为是一个 Aspect.

配置切面编程实例

<!-- 3.事务管理 -->
    <!-- 3.1 事务管理器 -->
    <bean id="txManager" class="org.springframework.orm.hibernate3.HibernateTransactionManager">
        <property name="sessionFactory" ref="sessionFactory"></property>
    </bean>
    
    <!-- 3.2 事务详情  
        * 增删改：读写；查询：只读
    -->
    <tx:advice id="txAdvice" transaction-manager="txManager">
        <tx:attributes>
            <tx:method name="**" propagation="REQUIRED"/>  
            <tx:method name="add*" />
            <tx:method name="update*"/>
            <tx:method name="delete*"/>
            <tx:method name="find*"  />
        </tx:attributes>
    </tx:advice>
    <!-- 3.3 aop编程  
        * 强制cglib ：  proxy-target-class="true"
    -->
    <aop:config>
        <aop:advisor advice-ref="txAdvice" pointcut="execution(* pers.wmx.*.service..*.*(..))"/>
    </aop:config>

这是大学做项目时参考网上写的一个事务aop的xml配置

Spring中AOP的配置一般有两种方法，一种是使用上述 <aop:config> 标签在xml中进行配置，

一种是使用注解以及@Aspect风格的配置。

目标类使用@Target

切面类使用@Aspect + @Pointcut + Advice(@Before/@After/@Around/@AfterReturning/@AfterThrowing)

多个切面执行顺序

可以设置多个切面，指定切面的执行顺序，order越小越先执行

AOP实现方式

① 静态代理 – 指使用 AOP 框架提供的命令进行编译，从而在编译阶段就可生成 AOP 代理类，因此也称为编译时增强。

② 动态代理 – 在运行时在内存中“临时”生成 AOP 动态代理类，因此也被称为运行时增强。目前 Spring 中使用了两种动态代理库：

JDK 动态代理
CGLIB

AOP织入时期

方法	作用时机	操作对象	优点	缺点	为了上手，我需要掌握什么？
APT	编译期：还未编译为 class 时	.java 文件	1. 可以织入所有类；2. 编译期代理，减少运行时消耗	1. 需要使用 apt 编译器编译；2. 需要手动拼接代理的代码（可以使用 Javapoet 弥补）；3. 生成大量代理类	设计模式和解耦思想的灵活应用
AspectJ	编译期、加载时	.java 文件	功能强大，除了 hook 之外，还可以为目标类添加变量，接口。也有抽象，继承等各种更高级的玩法。	1. 不够轻量级；2. 定义的切点依赖编程语言，无法兼容Lambda语法；3. 无法织入第三方库；4. 会有一些兼容性问题，如：D8、Gradle 4.x等	复杂的语法，但掌握几个简单的，就能实现绝大多数场景
Javassist	编译期：class 还未编译为 dex 时或运行时	class 字节码	1. 减少了生成子类的开销；2. 直接操作修改编译后的字节码，直接绕过了java编译器，所以可以做很多突破限制的事情，例如，跨 dex 引用，解决热修复中 CLASS_ISPREVERIFIED 问题。	运行时加入切面逻辑，产生性能开销。	1. 自定义 Gradle 插件；2. 掌握groovy 语言
ASM	编译期或运行期字节码注入	class 字节码	小巧轻便、性能好，效率比Javassist高	学习成本高	需要熟悉字节码语法，ASM 通过树这种数据结构来表示复杂的字节码结构，并利用 Push 模型来对树进行遍历，在遍历过程中对字节码进行修改。
ASMDEX	编译期和加载时：转化为 .dex 后	Dex 字节码，创建 class 文件	可以织入所有类	学习成本高	需要对 class 文件比较熟悉，编写过程复杂。
DexMaker	同ASMDEX	Dex 字节码，创建 dex 文件	同ASMDEX	同ASMDEX	同ASMDEX
Cglib	运行期生成子类拦截方法	字节码	没有接口也可以织入	1. 不能代理被final字段修饰的方法；2. 需要和 dexmaker 结合使用	—
xposed	运行期hook	—	能hook自己应用进程的方法，能hook其他应用的方法，能hook系统的方法	依赖三方包的支持，兼容性差，手机需要root	—
dexposed	运行期hook	—	只能hook自己应用进程的方法，但无需root	1. 依赖三方包的支持，兼容性差；2. 只能支持 Dalvik 虚拟机	—
epic	运行期hook	—	支持 Dalvik 和 Art 虚拟机	只适合在开发调试中使用，碎片化严重有兼容性问题	—