OOP(Object-Oriented Programming)面向对象编程,允许开发者定义纵向的关系,但并适用于定义横向的关系,导致了大量代码的重复,而不利于各个模块的重用。
AOP(Aspect-Oriented Programming),一般称为面向切面编程,作为面向对象的一种补充,用于将那些与业务无关,但却对多个对象产生影响的公共行为和逻辑,抽取并封装为一个可重用的模块,这个模块被命名为“切面”(Aspect),减少系统中的重复代码,降低了模块间的耦合度,同时提高了系统的可维护性。可用于权限认证、日志、事务处理等。
AOP 实现的关键在于 代理模式,AOP 代理主要分为静态代理和动态代理。静态代理的代表为 AspectJ;动态代理则以 Spring AOP 为代表。
(1)AspectJ 是静态代理的增强,所谓静态代理,就是 AOP 框架会在编译阶段生成 AOP 代理类,因此也称为编译时增强,他会在编译阶段将 AspectJ(切面)织入到 Java 字节码中,运行的时候就是增强之后的 AOP 对象。
(2)Spring AOP 使用的动态代理,所谓的动态代理就是说 AOP 框架不会去修改字节码,而是每次运行时在内存中临时为方法生成一个 AOP 对象,这个 AOP 对象包含了目标对象的全部方法,并且在特定的切点做了增强处理,并回调原对象的方法。
Spring AOP 中的动态代理主要有两种方式,JDK 动态代理和 CGLIB 动态代理:
JDK 动态代理只提供接口的代理,不支持类的代理。核心InvocationHandler 接口和 Proxy 类,InvocationHandler 通过invoke()方法反射来调用目标类中的代码,动态地将横切逻辑和业
务编织在一起;接着,Proxy 利用 InvocationHandler 动态创建一个符合某一接口的的实例, 生成目标类的代理对象。
如果代理类没有实现 InvocationHandler 接口,那么 Spring AOP会选择使用 CGLIB 来动态代理目标类。CGLIB(Code GenerationLibrary),是一个代码生成的类库,可以在运行时动态的生成指定类的一个子类对象,并覆盖其中特定方法并添加增强代码,从而实现 AOP。CGLIB 是通过继承的方式做的动态代理,因此如果某个类被标记为 final,那么它是无法使用 CGLIB 做动态代理的。
静态代理与动态代理区别在于生成 AOP 代理对象的时机不同,相对来说AspectJ 的静态代理方式具有更好的性能,但是 AspectJ 需要特定的编译器进行处理,而 Spring AOP 则无需特定的编译器处理。
InvocationHandler的invoke(Object proxy,Method method,Object[] args):proxy是最终生成的代理实例;method是被代理目标实例的某个具体方法;args是被代理目标实例某个方法的具体入参,在方法反射调用时使用。
(1)切面(Aspect):切面是通知和切点的结合。通知和切点共同定义了切面的全部内容。 在 Spring AOP 中,切面可以使用通用类(基于模式的风格) 或者在普通类中以 @AspectJ 注解来实现。
(2)连接点(Join point):指方法,在 Spring AOP 中,一个连接点 总是 代表一个方法的执行。 应用可能有数以千计的时机应用通知。这些时机被称为连接点。连接点是在应用执行过程中能够插入切面的一个点。这个点可以是调用方法时、抛出异常时、甚至修改一个字段时。切面代码可以利用这些点插入到应用的正常流程之中,并添加新的行为。
(3)通知(Advice):在 AOP 术语中,切面的工作被称为通知。
(4)切入点(Pointcut):切点的定义会匹配通知所要织入的一个或多个连接点。我们通常使用明确的类和方法名称,或是利用正则表达式定义所匹配的类和方法名称来指定这些切点。
(5)引入(Introduction):引入允许我们向现有类添加新方法或属性。
(6)目标对象(Target Object): 被一个或者多个切面(aspect)所通知(advise)的对象。它通常是一个代理对象。也有人把它叫做 被通知(adviced) 对象。 既然 Spring AOP 是通过运行时代理实现的,这个对象永远是一个 被代理(proxied) 对象。
(7)织入(Weaving):织入是把切面应用到目标对象并创建新的代理对象的过程。在目标对象的生命周期里有多少个点可以进行织入:
编译期:切面在目标类编译时被织入。AspectJ 的织入编译器是以这种方式织入切面的。
类加载期:切面在目标类加载到 JVM 时被织入。需要特殊的类加载器,它可以在目标类被引入应用之前增强该目标类的字节码。AspectJ5 的加载时织入就支持以这种方式织入切面。
运行期:切面在应用运行的某个时刻被织入。一般情况下,在织入切面时,AOP 容器会为目标对象动态地创建一个代理对象。SpringAOP 就是以这种方式织入切面。
通过在代理类中包裹切面,Spring 在运行期把切面织入到 Spring 管理的bean 中。代理封装了目标类,并拦截被通知方法的调用,再把调用转发给真正的目标 bean。当代理拦截到方法调用时,在调用目标 bean 方法之前,会执行切面逻辑。
直到应用需要被代理的 bean 时,Spring 才创建代理对象。如果使用的是ApplicationContext 的话,在 ApplicationContext 从 BeanFactory 中加载所有 bean 的时候,Spring 才会创建被代理的对象。因为 Spring 运行时才创建代理对象,所以我们不需要特殊的编译器来织入SpringAOP 的切面。
因为 Spring 基于动态代理,所以 Spring 只支持方法连接点。Spring 缺少对字段连接点的支持,而且它不支持构造器连接点。方法之外的连接点拦截功能,我们可以利用 Aspect 来补充。
关注点(concern)是应用中一个模块的行为,一个关注点可能会被定义成一个我们想实现的一个功能。
横切关注点(cross-cutting concern)是一个关注点,此关注点是整个应用都会使用的功能,并影响整个应用,比如日志,安全和数据传输,几乎应用的每个模块都需要的功能。因此这些都属于横切关注点。
在 AOP 术语中,切面的工作被称为通知,实际上是程序执行时要通过SpringAOP 框架触发的代码段。
Spring 切面可以应用 5 种类型的通知:
1. 前置通知(Before):在目标方法被调用之前调用通知功能;
2. 后置通知(After):在目标方法完成之后调用通知,此时不会关心方法的输出是什么;
3. 返回通知(After-returning ):在目标方法成功执行之后调用通知;
4. 异常通知(After-throwing):在目标方法抛出异常后调用通知;
5. 环绕通知(Around):通知包裹了被通知的方法,在被通知的方法调用之前和调用之后执行自定义的行为。
aspect 由 pointcount 和 advice 组成,切面是通知和切点的结合。 它既包含了横切逻辑的定义, 也包括了连接点的定义. Spring AOP 就是负责实施切面的框架, 它将切面所定义的横切逻辑编织到切面所指定的连接点中. AOP 的工作重心在于如何将增强编织目标对象的连接点上, 这里包含两个工作:
如何通过 pointcut 和 advice 定位到特定的 joinpoint 上
如何在 advice 中编写切面代码. 可以简单地认为, 使用 @Aspect 注解的类就是切面.
在这种情况下,切面由常规类以及基于 XML 的配置实现。
在这种情况下(基于@AspectJ 的实现),涉及到的切面声明的风格与带有 java5 标注的普通 java 类一致。