java 切面给注解赋值

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mob64ca14150f43 2024-11-04 09:02:33

文章标签 java 切面给注解赋值连接点 AOP spring 文章分类 Java 后端开发

在软件开发中，散布于应用多处的功能被称为横切关注点。通常来讲，这些横切关注点从概念上是与应用的业务逻辑相分离的，但往往会直接嵌入到应用的业务逻辑中。把这些横切关注点与业务逻辑相分离正是面向切面编程要解决的问题。

面向切面编程介绍

横切关注点可以描述为影响应用多处的功能。例如，安全就是一个横切关注点，应用中的许多方法都会涉及到安全规则。

在使用面对切面编程时，我们可以在一个地方定义通用功能，通过声明的方式定义这个功能要以何种方式在何处应用，而无需修改受影响的类、横切关注点可以被模块化为特殊的类，这些类被称为切面（aspect）。这样做有两个好处：首先，每个关注点都集中于一个地方，而不是分散到多处代码中；其次，服务模块更简洁，因为它们只包含主要关注点的代码，次要关注点的代码被转移到切面中了。

定义AOP术语

与大多数技术一样，AOP已经形成了自己的术语。描述切面的常用术语有通知（advice）、切点（pointcut）和连接点（join point）。下图展示了这些概念是如何关联在一起的。

java 切面给注解赋值_连接点

在AOP术语中，切面的工作被称为通知（Advice）。通知定义了切面是什么以及何时使用。除了描述切面要完成的工作，通知还解决了何时执行这个工作的问题。Spring切面可以应用5种类型的通知：

前置通知（Before）：在目标方法被调用之前调用通知功能；
后置通知（After）：在目标方法完成后调用通知，此时不会关心方法的输入是什么；
返回通知（After-returning）：在目标方法成功执行之后调用通知；
异常通知（Aftre-throwing）：在目标方法抛出异常后调用通知；
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之后执行自定义的行为。

我们的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（Join point）。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中，并添加新的行为。

切点（Poincut）的定义会匹配通知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，或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。

切面（Aspect）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：它是什么，在何时和何处完成其功能。

引入（Introduction）允许我们向现有的类添加新方法或属性。

织入（Weaving）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织入：

编译器：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。
类加载期：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，它可以在目标类被引入应用之前增强该目标类的字节码。
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的创建一个代理对象。Spring AOP就是以这种方式织入切面的。

Spring提供了4种类型的AOP支持：

基于代理的经典Spring AOP；
纯POJO切面；
@AspectJ注解驱动的切面；
注入式AspectJ切面。

前三种都是Spring AOP实现的变体，Spring AOP构建在动态代理基础上，因此，Spring对AOP的支持仅限于方法拦截。

通过在代理类中包裹切面，Spring再运行期把切面织入到Spring管理的bean中。代理类封装了目标类，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。

通过切点来选择连接点

在Spring AOP中，要使用AspectJ的切点表达式语言来定义切点。Spring仅支持AspectJ切点指示器的一个子集，因为Spring是基于代理的，而某些切点表达式是与基于代理的AOP无关的。

Spring AOP所支持的AspectJ切点指示器如下：

Spring借助AspectJ的切点表达式语言

AspectJ指示器	描述
arg()	限制连接点匹配参数为指定类型的执行方法
@args()	限制连接点匹配参数由指定注解标注的执行方法
execution()	用于匹配是连接点的执行方法
this()	限制连接点匹配AOP代理的bean引用为指定类型的类
target	限制连接点匹配目标对象为指定类型的类
@target()	限制连接点匹配特定的执行对象，这些对象对应的类要具有制定类型的注释
within()	限制连接点匹配指定的类型
@within()	限制连接点匹配指定注解所标注的类型
@annotation	限定匹配带有指定注解的连接点

以上指示器，只有execution指示器是实际执行匹配的，其他的指示器都是用来限制匹配的。因此execution指示器是我们在编写切点定义时最主要使用的指示器，在此基础上，我们使用其他指示器来限制所匹配的切点。

为了便于介绍，先定义一个接口Performance：

package spring;

public interface Performance {
    void perform();
}

我们可以使用下面的表达式来设置当perform()方法执行时触发通知的调用：

execution * spring.Performance.perform(..)

使用execution()指示器选择Performance的perform()方法。方法表达式以“*”开始，表明不关心方法返回值类型。然后指定全限定类名和方法名。对于方法参数列表，使用两个点号表明切点选择任意的perform()方法，无论该方法的入参是什么。

假设要配置的切点仅匹配spring包。在此场景下，可以使用within()指示器来限制匹配。例如：

execution * spring.Performance.perform(..) && within(spring.*)

我们还可以使用bean()指示器在切点表达式中使用bean的id来标识bean。例如以下表达式：

execution * spring.Performance.perform(..) and bean('knight')

表示在执行Performance的perform()方法时应用通知，但限定bean的id为knight。还可以使用!来操作除非某个指定bean id以外的其他bean应用通知。

使用注解创建切面

下面的Audience类定义了一个切面。

@Aspect
public class Audience {
	
    @Before("execution(** spring.Performance.perform(..))")
    public void silenceCellPhones(){
        System.out.println("手机静音");
    }

    @Before("execution(** spring.Performance.perform(..))")
    public void takeSeats(){
        System.out.println("就座");
    }

    @AfterReturning("execution(** spring.Performance.perform(..))")
    public void applause(){
        System.out.println("鼓掌");
    }

    @AfterThrowing("execution(** spring.Performance.perform(..))")
    public void demandRefund(){
        System.out.println("退票");
    }
}

Audience类使用@Aspect注解进行了标注，该注解表明Audience不仅仅是一个POJO，还是一个切面。Audience类中的方法都使用注解来定义切面的具体行为。

Audience有四个方法，定义了一个观众在观看演出时可能会做的事情。在演出之前，观众要就座并将手机静音。如果演出很精彩，观众会鼓掌。如果演出很难看，观众会退票。

AspectJ提供了5个注解来定义通知，如下表。

Spring使用AspectJ注解来声明通知方法

注解	通知
@After	通知方法会在目标方法返回后或抛出异常后调用
@AfterReturning	通知方法会在目标方法返回后调用
@AfterThrowing	通知方法会在目标方法抛出异常后调用
@Around	通知方法会将目标方法封装起来
@Before	通知方法会在目标方法调用之前执行

使用@Pointcut注解可以在一个@Aspect切面内定义可重用的切点。使用@Pointcut注解修改Audience类之后如下：

@Aspect
public class Audience {

    @Pointcut("execution(** spring.Performance.perform(..))")
    public void performance(){}
	
    @Before("performance()")
    public void silenceCellPhones(){
        System.out.println("手机静音");
    }

    @Before("performance()")
    public void takeSeats(){
        System.out.println("就座");
    }

    @AfterReturning("performance()")
    public void applause(){
        System.out.println("鼓掌");
    }

    @AfterThrowing("performance()")
    public void demandRefund(){
        System.out.println("退票");
    }
}

通过在performance()方法上添加@Pointcut注解，实际上扩展了切点表达式语言，可以在任何的切点表达式中使用performance()。performance()的实际内容不重要，在这里实际上应该是空的，该方法只是一个标识，供@Pointcut注解依附。

环绕通知

环绕通知是最为强大的通知类型。它能够让我们所编写的逻辑将被通知的目标方法完全封装起来。实际上就像在一个通知方法中同时编写前置通知和后置通知。

为了阐述环绕通知，我们重写Audience切面，使用一个环绕通知来代替多个不同的前置通知和后置通知。

@Aspect
public class Audience {

    @Pointcut("execution(** spring.Performance.perform(..))")
    public void performance(){}

    @Around("performance()")
    public void watchPerformance(ProceedingJoinPoint jp){
        try {
            System.out.println("就座");
            System.out.println("手机静音");
            jp.proceed();
            System.out.println("鼓掌");
        } catch (Throwable throwable) {
            System.out.println("退票");
        }    
    }
}

watchPerformance()方法的ProceedingJointPoint参数用来调用被通知的方法，通知方法中可以做任何事情，当要将控制权交给被通知的方法时，它需要调用ProceedingJointPoint的proceed()方法。

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