Spring AOP详解

1.什么是 Spring AOP？

AOP（Aspect Oriented Programming：⾯向切⾯编程它是⼀种思想它是对某⼀类事情的
集中处理。⽐如⽤户登录权限的效验没学 AOP 之前我们所有需要判断⽤户登录的⻚⾯（中的
⽅法都要各⾃实现或调⽤⽤户验证的⽅法然⽽有了 AOP 之后我们只需要在某⼀处配置⼀
下所有需要判断⽤户登录⻚⾯（中的⽅法就全部可以实现⽤户登录验证了不再需要每个⽅
法中都写相同的⽤户登录验证了。
⽽ AOP 是⼀种思想⽽ Spring AOP 是⼀个框架提供了⼀种对 AOP 思想的实现它们的关系和 IoC与 DI 类似。

2.为什要⽤ AOP？

想象⼀个场景我们在做后台系统时除了登录和注册等⼏个功能不需要做⽤户登录验证之外其他⼏乎所有⻚⾯调⽤的前端控制器（ Controller都需要先验证⽤户登录的状态那这个时候我们要怎么处理呢？
 

我们之前的处理⽅式是每个 Controller 都要写⼀遍⽤户登录验证然⽽当你的功能越来越多那么你要写的登录验证也越来越多⽽这些⽅法⼜是相同的这么多的⽅法就会代码修改和维护的成本。那有没有简单的处理⽅案呢？答案是有的对于这种功能统⼀且使⽤的地⽅较多的功能就可以考虑 AOP来统⼀处理了.

除了统⼀的⽤户登录判断之外AOP 还可以实现：

• 统⼀⽇志记录
• 统⼀⽅法执⾏时间统计
• 统⼀的返回格式设置
• 统⼀的异常处理
• 事务的开启和提交等
   

也就是说使⽤ AOP 可以扩充多个对象的某个能⼒所以 AOP 可以说是 OOP（Object Oriented
Programming⾯向对象编程的补充和完善。

3.接下来要学习的内容

1. 学习 AOP 是如何组成的？也就是学习 AOP 组成的相关概念。
2. 学习 Spring AOP 使⽤。
3. 学习 Spring AOP 实现原理。

4.AOP 组成

1.切⾯（Aspect

切⾯（Aspect由切点（Pointcut和通知（Advice组成它既包含了横切逻辑的定义也包
括了连接点的定义。

切⾯是包含了：通知、切点和切⾯的类相当于 AOP 实现的某个功能的集合.

2.连接点（Join Point

应⽤执⾏过程中能够插⼊切⾯的⼀个点这个点可以是⽅法调⽤时抛出异常时甚⾄修改字段
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.切点（Pointcut

Pointcut 是匹配 Join Point 的谓词。
Pointcut 的作⽤就是提供⼀组规则（使⽤ AspectJ pointcut expression language 来描述来匹
配 Join Point给满⾜规则的 Join Point 添加 Advice。

切点相当于保存了众多连接点的⼀个集合（如果把切点看成⼀个表⽽连接点就是表中⼀条⼀条
的数据

4.通知（Advice

切⾯也是有⽬标的 ——它必须完成的⼯作。在 AOP 术语中切⾯的⼯作被称之为通知。
通知：定义了切⾯是什么何时使⽤其描述了切⾯要完成的⼯作还解决何时执⾏这个⼯作的
问题。

Spring 切⾯类中可以在⽅法上使⽤以下注解会设置⽅法为通知⽅法在满⾜条件后会通知本
⽅法进⾏调⽤：

• 前置通知使⽤ @Before：通知⽅法会在⽬标⽅法调⽤之前执⾏。
• 后置通知使⽤ @After：通知⽅法会在⽬标⽅法返回或者抛出异常后调⽤。
• 返回之后通知使⽤ @AfterReturning：通知⽅法会在⽬标⽅法返回后调⽤。
• 抛异常后通知使⽤ @AfterThrowing：通知⽅法会在⽬标⽅法抛出异常后调⽤。
• 环绕通知使⽤ @Around：通知包裹了被通知的⽅法在被通知的⽅法通知之前和调⽤之后执⾏⾃定义的⾏为。

切点相当于要增强的⽅法。

AOP组成：

1.切面：用来描述某一件事情（切面类似某个数据库

2.切点：使用一组规则来匹配连接点类似某张表。

3.连接点：切面中的所有方法类似有表中的数据（一个连接点就是一条数据。

4.通知：切面的具体实现

a)前置通知

b)后置通知

c)抛出异常之后通知

d)返回方法之后通知

e)环绕通知

AOP 整个组成部分的概念如下图所示以多个⻚⾯都要访问⽤户登录权限为例：

 

4.Spring AOP 实现

接下来我们使⽤ Spring AOP 来实现⼀下 AOP 的功能完成的⽬标是拦截所有 UserController ⾥⾯的⽅法每次调⽤ UserController 中任意⼀个⽅法时都执⾏相应的通知事件。

Spring AOP 的实现步骤如下：

1. 添加 Spring AOP 框架⽀持。
2. 定义切⾯和切点。
3. 定义通知
    

添加 AOP 框架⽀持
 

 

 

把 <version>2.7.5</version> 删掉spring boot自动匹配版本。

定义切⾯和切点
切点指的是具体要处理的某⼀类问题⽐如⽤户登录权限验证就是⼀个具体的问题记录所有⽅法的执⾏⽇志就是⼀个具体的问题切点定义的是某⼀类问题.

Spring AOP 切点的定义如下在切点中我们要定义拦截的规则具体实现如下：

切点表达式说明
AspectJ ⽀持三种通配符

• * ：匹配任意字符只匹配⼀个元素（包类或⽅法⽅法参数
• .. ：匹配任意字符可以匹配多个元素 在表示类时必须和 * 联合使⽤。
• + ：表示按照类型匹配指定类的所有类必须跟在类名后⾯如 com.cad.Car+ ,表示继承该类的所有⼦类包括本身

 

切点表达式由切点函数组成其中 execution() 是最常⽤的切点函数⽤来匹配⽅法语法为：
execution(<修饰符><返回类型><包.类.⽅法(参数)><异常>)
修饰符和异常可以省略。
 

表达式示例

• execution(* com.cad.demo.User.*(..)) ：匹配 User 类⾥的所有⽅法。
• execution(* com.cad.demo.User+.*(..)) ：匹配该类的⼦类包括该类的所有⽅法。
• execution(* com.cad.*.*(..)) ：匹配 com.cad 包下的所有类的所有⽅法。
• execution(* com.cad..*.*(..)) ：匹配 com.cad 包下、⼦孙包下所有类的所有⽅法。
• execution(* addUser(String, int)) ：匹配 addUser ⽅法且第⼀个参数类型是 String第⼆个参数类型是 int。

第一个 * 表示返回值的类型任意

定义相关通知
通知定义的是被拦截的⽅法具体要执⾏的业务⽐如⽤户登录权限验证⽅法就是具体要执⾏的业务。Spring AOP 中可以在⽅法上使⽤以下注解会设置⽅法为通知⽅法在满⾜条件后会通知本⽅法进⾏调⽤：

• 前置通知使⽤@Before：通知⽅法会在⽬标⽅法调⽤之前执⾏。
• 后置通知使⽤@After：通知⽅法会在⽬标⽅法返回或者抛出异常后调⽤。
• 返回之后通知使⽤@AfterReturning：通知⽅法会在⽬标⽅法返回后调⽤。
• 抛异常后通知使⽤@AfterThrowing：通知⽅法会在⽬标⽅法抛出异常后调⽤。
• 环绕通知使⽤@Around：通知包裹了被通知的⽅法在被通知的⽅法通知之前和调⽤之后执⾏⾃定义的⾏为

具体实现如下：

package com.example._20230103.commons;

import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;
import org.aspectj.lang.annotation.*;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Aspect     //表示当前的类为切面
@Component
public class UserAspect {
    //定义切点这里使用AspectJ表达式语法
    @Pointcut("execution(* com.example._20230103.controller.UserController.*(..))")
    public void pointcut() {

    }

    //前置通知
    @Before("pointcut()")
    public void before() {
        System.out.println("执行了前置方法");
    }

    //后置通知
    @After("pointcut()")
    public void after() {
        System.out.println("执行了后置方法");
    }
    // return 之前通知
    @AfterReturning("pointcut()")
    public void afterReturning() {
        System.out.println("执行了AfterReturning方法");
    }
    // 抛出异常之前通知
    @AfterThrowing("pointcut()")
    public void afterThrowing() {
        System.out.println("执行了AfterThrowing方法");
    }

    //添加环绕通知
    @Around("pointcut()")
    public Object around(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable {
        Object obj = null;
        System.out.println("执行环绕通知的前置方法");
        obj = joinPoint.proceed(); //执行拦截的方法
        System.out.println("执行环绕通知的后置方法");
        return obj;
    }
}

 

 

启动项目运行结果：

 

 

 

 

5.Spring AOP 实现原理

Spring AOP 是构建在动态代理基础上因此 Spring 对 AOP 的⽀持局限于⽅法级别的拦截

Spring AOP ⽀持 JDK Proxy 和 CGLIB ⽅式实现动态代理。默认情况下实现了接⼝的类使⽤
AOP 会基于 JDK ⽣成代理类没有实现接⼝的类会基于 CGLIB ⽣成代理类。
 

织⼊（Weaving：代理的⽣成时机
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切⾯在指定的连接点被织⼊到⽬标对
象中.

在⽬标对象的⽣命周期⾥有多个点可以进⾏织⼊：

• 编译期：切⾯在⽬标类编译时被织⼊。这种⽅式需要特殊的编译器。AspectJ的织⼊编译器就是以这种⽅式织⼊切⾯的。
• 类加载器：切⾯在⽬标类加载到JVM时被织⼊。这种⽅式需要特殊的类加载器（ClassLoader,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（load-time weaving. LTW就⽀持以这种⽅式织⼊切⾯。
• 运⾏期：切⾯在应⽤运⾏的某⼀时刻被织⼊。⼀般情况下在织⼊切⾯时AOP容器会为⽬标对象动态创建⼀个代理对象。SpringAOP就是以这种⽅式织⼊切⾯的。

动态代理

此种实现在设计模式上称为动态代理模式在实现的技术⼿段上都是在 class 代码运⾏期动
态的织⼊字节码。

我们学习 Spring 框架中的AOP主要基于两种⽅式：JDK 及 CGLIB 的⽅式。这两种⽅式的代理
⽬标都是被代理类中的⽅法在运⾏期动态的织⼊字节码⽣成代理类

• CGLIB是Java中的动态代理框架主要作⽤就是根据⽬标类和⽅法动态⽣成代理类。
• Java中的动态代理框架⼏乎都是依赖字节码框架（如 ASMJavassist 等实现的。
• 字节码框架是直接操作 class 字节码的框架。可以加载已有的class字节码⽂件信息修改部分信息或动态⽣成⼀个 class。

JDK 动态代理实现

JDK 实现时先通过实现 InvocationHandler 接⼝创建⽅法调⽤处理器再通过 Proxy 来创建代
理类。

JDK 和 CGLIB 实现的区别

1. JDK 实现要求被代理类必须实现接⼝之后是通过 InvocationHandler 及 Proxy在运⾏时动态的在内存中⽣成了代理类对象该代理对象是通过实现同样的接⼝实现（类似静态代理接⼝实现的⽅式只是该代理类是在运⾏期时动态的织⼊统⼀的业务逻辑字节码来完成。
2. CGLIB 实现被代理类可以不实现接⼝是通过继承被代理类在运⾏时动态的⽣成代理类对象。

总结：

Spring AOP 是通过动态代理的⽅式在运⾏期将 AOP 代码织⼊到程序中的它的实现⽅式有两种：JDK Proxy 和 CGLIB。

未完待续~