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【架构师面试-Java编程基本功-18】-Spring AOP面向切面编程

本文主要是介绍【架构师面试-Java编程基本功-18】-Spring AOP面向切面编程,对大家解决编程问题具有一定的参考价值,需要的程序猿们随着小编来一起学习吧!

什么是 AOP

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。

Spring AOP and AspectJ AOP 有什么区别?AOP 有哪些实现方式?

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。

JDK 动态代理和 CGLIB 动态代理的区别

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。

解释一下 Spring AOP 里面的几个名词

(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。

Spring 在运行时通知对象

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。

Spring 只支持方法级别的连接点

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。

在 Spring AOP 中,关注点和横切关注的区别是什么?在 spring aop中 concern 和 cross-cutting concern 的不同之处

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。

Spring 通知有哪些类型?

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。

什么是切面 Aspect?

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.

解释基于 XML Schema 方式的切面实现

在这种情况下,切面由常规类以及基于 XML 的配置实现。

解释基于注解的切面实现

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。

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