Spring AOP理解

发布时间:2017-3-27 7:04:19编辑:www.fx114.net 分享查询网我要评论
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在软件业,AOP为Aspect Oriented Programming的缩写,意为:面向切面编程,通过预编译方式和运行期动态代理实现程序功能的统一维护的一种技术。AOP是OOP的延续,是软件开发中的一个热点,也是Spring框架中的一个重要内容,是函数式编程的一种衍生范型。利用AOP可以对业务逻辑的各个部分进行隔离,从而使得业务逻辑各部分之间的耦合度降低,提高程序的可重用性,同时提高了开发的效率。

可以通过预编译方式和运行期动态代理实现在不修改源代码的情况下给程序动态统一添加功能的一种技术。AOP实际是GoF设计模式的延续,设计模式孜孜不倦追求的是调用者和被调用者之间的解耦,提高代码的灵活性和可扩展性,AOP可以说也是这种目标的一种实现。



面向切面编程(AOP是Aspect Oriented Program的首字母缩写) ,我们知道,面向对象的特点是继承、多态和封装。而封装就要求将功能分散到不同的对象中去,这在软件设计中往往称为职责分配。实际上也就是说,让不同的类设计不同的方法。这样代码就分散到一个个的类中去了。这样做的好处是降低了代码的复杂程度,使类可重用。      

但是人们也发现,在分散代码的同时,也增加了代码的重复性。什么意思呢?比如说,我们在两个类中,可能都需要在每个方法中做日志。按面向对象的设计方法,我们就必须在两个类的方法中都加入日志的内容。也许他们是完全相同的,但就是因为面向对象的设计让类与类之间无法联系,而不能将这些重复的代码统一起来。    

也许有人会说,那好办啊,我们可以将这段代码写在一个独立的类独立的方法里,然后再在这两个类中调用。但是,这样一来,这两个类跟我们上面提到的独立的类就有耦合了,它的改变会影响这两个类。那么,有没有什么办法,能让我们在需要的时候,随意地加入代码呢?这种在运行时,动态地将代码切入到类的指定方法、指定位置上的编程思想就是面向切面的编程。       

一般而言,我们管切入到指定类指定方法的代码片段称为切面,而切入到哪些类、哪些方法则叫切入点。有了AOP,我们就可以把几个类共有的代码,抽取到一个切片中,等到需要时再切入对象中去,从而改变其原有的行为。这样看来,AOP其实只是OOP的补充而已。OOP从横向上区分出一个个的类来,而AOP则从纵向上向对象中加入特定的代码。有了AOP,OOP变得立体了。如果加上时间维度,AOP使OOP由原来的二维变为三维了,由平面变成立体了。从技术上来说,AOP基本上是通过代理机制实现的。     

 AOP在编程历史上可以说是里程碑式的,对OOP编程是一种十分有益的补充。



首先面向切面编程是什么。就指是把逻辑代码和处理琐碎事务的代码分离开,以便能够分离复杂度。让人在同一时间只用思考代码逻辑,或者琐碎事务。代码逻辑比如是插入一条数据,那么琐碎事务就包括获取连接和关闭连接,事务开始,事务提交。切面就是指在大堆繁琐事务中的逻辑代码。然后举个例子:先假设你有一段逻辑代码要写~ 在这段代码之前要写log;代码完成之后要写log。结局就是一大堆的log代码就淹没了逻辑代码。aop的想法就是将非逻辑部分的代码抽离出来,只考虑逻辑代码就行了,我把框框画好,这里写前面的log,这里写逻辑,这里写后面的log。事实上用着嘛~ 我没用过。逻辑代码好像和非逻辑代码是分开在不同文件的。个人觉得跳文件也很烦躁。感觉应该是系统大到某种程度才会需要这么严格的复杂度控制吧。--------------------------无责任吐槽分割线--------------------------(本故事纯属虚构,如有雷同纯属巧合)虽然我没用过,但是突然想到我曾经在某个系统里见过这货。这个系统是这样的,使用了aop,将数据库的事务管理啊什么的都搞定了封印了。 但是,这个系统的log语句没有被封印,逻辑代码都还被logger.log("xxxxx")这样的语句给包围着。 如果说一个函数的话,可能就是有一半在做log,一个类有一半在做log。就算框架给框框画好了要用aop,也有人有办法不用,或者用不好。其实不用aop的框架的话,也可以把前面和后面的琐碎事务自己抽象一下也能分开,这虽然不用框架但是也有aop的意思,就把琐碎事务都压缩到一个前置函数和一个后置函数里面。


1.我所知道的aop

  初看aop,上来就是一大堆术语,而且还有个拉风的名字,面向切面编程,都说是OOP的一种有益补充等等。一下子让你不知所措,心想着:怪不得很多人都和我说aop多难多难。当我看进去以后,我才发现:它就是一些Java基础上的朴实无华的应用,包括ioc,包括许许多多这样的名词,都是万变不离其宗而已。

  2.为什么用aop

  1就是为了方便,看一个国外很有名的大师说,编程的人都是“懒人”,因为他把自己做的事情都让程序做了。用了aop能让你少写很多代码,这点就够充分了吧

  2就是为了更清晰的逻辑,可以让你的业务逻辑去关注自己本身的业务,而不去想一些其他的事情,这些其他的事情包括:安全,事物,日志等。

 3.那些aop的术语

  初看这么多术语,一下子都不好接受,慢慢来,很快就会搞懂。

    1.通知(Advice)

  就是你想要的功能,也就是上面说的 安全,事物,日志等。你给先定义好把,然后在想用的地方用一下。

    2.连接点(JoinPoint)

  这个更好解释了,就是spring允许你使用通知的地方,那可真就多了,基本每个方法的前,后(两者都有也行),或抛出异常时都可以是连接点,spring只支持方法连接点.其他如aspectJ还可以让你在构造器或属性注入时都行,不过那不是咱关注的,只要记住,和方法有关的前前后后(抛出异常),都是连接点。

    3.切入点(Pointcut)

  上面说的连接点的基础上,来定义切入点,你的一个类里,有15个方法,那就有几十个连接点了对把,但是你并不想在所有方法附近都使用通知(使用叫织入,以后再说),你只想让其中的几个,在调用这几个方法之前,之后或者抛出异常时干点什么,那么就用切点来定义这几个方法,让切点来筛选连接点,选中那几个你想要的方法。

    4.切面(Aspect)

  切面是通知和切入点的结合。现在发现了吧,没连接点什么事情,连接点就是为了让你好理解切点,搞出来的,明白这个概念就行了。通知说明了干什么和什么时候干(什么时候通过方法名中的before,after,around等就能知道),而切入点说明了在哪干(指定到底是哪个方法),这就是一个完整的切面定义。

    5.引入(introduction)

  允许我们向现有的类添加新方法属性。这不就是把切面(也就是新方法属性:通知定义的)用到目标类中吗

    6.目标(target)

  引入中所提到的目标类,也就是要被通知的对象,也就是真正的业务逻辑,他可以在毫不知情的情况下,被咱们织入切面。而自己专注于业务本身的逻辑。

    7.代理(proxy)

  怎么实现整套aop机制的,都是通过代理,这个一会给细说。

    8.织入(weaving)

  把切面应用到目标对象来创建新的代理对象的过程。有3种方式,spring采用的是运行时,为什么是运行时,后面解释。

  关键就是:切点定义了哪些连接点会得到通知

  4.我所理解的aop原理

  spring用代理类包裹切面,把他们织入到Spring管理的bean中。也就是说代理类伪装成目标类,它会截取对目标类中方法的调用,让调用者对目标类的调用都先变成调用伪装类,伪装类中就先执行了切面,再把调用转发给真正的目标bean。

  现在可以自己想一想,怎么搞出来这个伪装类,才不会被调用者发现(过JVM的检查,JAVA是强类型检查,哪里都要检查类型)。

  1.实现和目标类相同的接口,我也实现和你一样的接口,反正上层都是接口级别的调用,这样我就伪装成了和目标类一样的类(实现了同一接口,咱是兄弟了),也就逃过了类型检查,到java运行期的时候,利用多态的后期绑定(所以spring采用运行时),伪装类(代理类)就变成了接口的真正实现,而他里面包裹了真实的那个目标类,最后实现具体功能的还是目标类,只不过伪装类在之前干了点事情(写日志,安全检查,事物等)。

  这就好比,一个人让你办件事,每次这个时候,你弟弟就会先出来,当然他分不出来了,以为是你,你这个弟弟虽然办不了这事,但是他知道你能办,所以就答应下来了,并且收了点礼物(写日志),收完礼物了,给把事给人家办了啊,所以你弟弟又找你这个哥哥来了,最后把这是办了的还是你自己。但是你自己并不知道你弟弟已经收礼物了,你只是专心把这件事情做好。

  顺着这个思路想,要是本身这个类就没实现一个接口呢,你怎么伪装我,我就压根没有机会让你搞出这个双胞胎的弟弟,那么就用第2种代理方式,创建一个目标类的子类,生个儿子,让儿子伪装我

  2.生成子类调用,这次用子类来做为伪装类,当然这样也能逃过JVM的强类型检查,我继承的吗,当然查不出来了,子类重写了目标类的所有方法,当然在这些重写的方法中,不仅实现了目标类的功能,还在这些功能之前,实现了一些其他的(写日志,安全检查,事物等)。

  这次的对比就是,儿子先从爸爸那把本事都学会了,所有人都找儿子办事情,但是儿子每次办和爸爸同样的事之前,都要收点小礼物(写日志),然后才去办真正的事。当然爸爸是不知道儿子这么干的了。这里就有件事情要说,某些本事是爸爸独有的(final的),儿子学不了,学不了就办不了这件事,办不了这个事情,自然就不能收人家礼了。

  前一种兄弟模式,spring会使用JDK的java.lang.reflect.Proxy类,它允许Spring动态生成一个新类来实现必要的接口,织入通知,并且把对这些接口的任何调用都转发到目标类。

  后一种父子模式,spring使用CGLIB库生成目标类的一个子类,在创建这个子类的时候,spring织入通知,并且把对这个子类的调用委托到目标类。

  相比之下,还是兄弟模式好些,他能更好的实现松耦合,尤其在今天都高喊着面向接口编程的情况下,父子模式只是在没有实现接口的时候,也能织入通知,应当做一种例外。



前几篇博客我们说了JAVA的代理模式,从静态代理到动态代理,又到CGLIB代理。从静态代理到动态代理是一种进步,JDK的动态代理和CGLIB的代理,却是各有优缺点,在使用过程中,不是非要决出个胜负,根据不同的情景,使用不同的代理;也可以根据情况,两者结合使用,代码是我们写出来的,我们才是创造者,知其然,知其所以然,然可用之。

      一、AOP

       这篇博客,我们说说java的AOP。之所以接着说AOP 是因为,我认为代理模式和AOP 本就是一家,AOP是一种很先进的思想,而这种思想的技术支撑是:动态代理。最初,我也没有发现他们的关系,后来走着走着,就从AOP学回到到动态代理了,发现,原来是AOP的实现机制之一就是有“动态代理”的支持。回归正题,我们先说说什么是AOP?

      AOP : Aspect Oriented Programming  面向切面编程。它是为解耦而生的。

      解耦是程序员编码开发过程中一直追求的境界。AOP在这方面给程序员带来的福音,在对业务类的隔离方面来说,它绝对是做到了解耦,但绝不是完美的解耦,这里在接下来的博客中再做介绍,这篇博客的主题是理解AOP。AOP的具体思想是:定义一个切面,在切面的纵向定义处理方法,处理完成之后,回到横向业务流,找一个简单的业务为例来说:

       从图中看出,AOP对我们的业务的纵向走势不会造成阻碍作用,所以所面向切面变成是对面向对象编程的一种补充。上图是简单的一个AOP横向逻辑切入业务逻辑纵向逻辑的一个直挂展示,有些人会问?为什么要这样做?我们有那么多的横切行的必要吗?现在我们看看使用AOP可以帮助我们避免那些问题?基本算是AOP的一个由来吧。

      先来看第一个问题,aop解决了大量的代码重复。

      我需要做一个日志的功能,即需要在每条线上都进行日志的处理,我们是不是要这么写?


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