細說Spring——AOP詳解(AOP概覽)

一、對AOP的初印象

首先先給出一段比較專業的術語(來自百度):

在軟件業,AOP為Aspect Oriented Programming的縮寫,意為:面向切面編程,通過預編譯方
式和運行期動態代理實現程序功能的統一維護的一種技術。AOP是OOP的延續,是軟件開發中的一個
熱點,也是Spring框架中的一個重要內容,是函數式編程的一種衍生范型。利用AOP可以對業務邏輯
的各個部分進行隔離,從而使得業務邏輯各部分之間的耦合度降低,提高程序的可重用性,同時提高
了開發的效率。

然后我們舉一個比較容易理解的例子(來自:Spring 之 AOP):

要理解切面編程,就需要先理解什么是切面。用刀把一個西瓜分成兩瓣,切開的切口就是切面;炒菜,鍋與爐子共同來完成炒菜,鍋與爐子就是切面。web層級設計中,web層->網關層->服務層->數據層,每一層之間也是一個切面。編程中,對象與對象之間,方法與方法之間,模塊與模塊之間都是一個個切面。

我們一般做活動的時候,一般對每一個接口都會做活動的有效性校驗(是否開始、是否結束等等)、以及這個接口是不是需要用戶登錄。

按照正常的邏輯,我們可以這么做。


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這有個問題就是,有多少接口,就要多少次代碼copy。對于一個“懶人”,這是不可容忍的。好,提出一個公共方法,每個接口都來調用這個接口。這里有點切面的味道了。


TIM截圖20180530172425.png

同樣有個問題,我雖然不用每次都copy代碼了,但是,每個接口總得要調用這個方法吧。于是就有了切面的概念,我將方法注入到接口調用的某個地方(切點)。

TIM截圖20180530172524.png

這樣接口只需要關心具體的業務,而不需要關注其他非該接口關注的邏輯或處理。
紅框處,就是面向切面編程。

二、AOP中的相關概念

看過了上面的例子,我想大家腦中對AOP已經有了一個大致的雛形,但是又對上面提到的切面之類的術語有一些模糊的地方,接下來就來講解一下AOP中的相關概念,了解了AOP中的概念,才能真正的掌握AOP的精髓。
這里還是先給出一個比較專業的概念定義

  • Aspect(切面): Aspect 聲明類似于 Java 中的類聲明,在 Aspect 中會包含著一些 Pointcut 以及相應的 Advice。
  • Joint point(連接點):表示在程序中明確定義的點,典型的包括方法調用,對類成員的訪問以及異常處理程序塊的執行等等,它自身還可以嵌套其它 joint point。
  • Pointcut(切點):表示一組 joint point,這些 joint point 或是通過邏輯關系組合起來,或是通過通配、正則表達式等方式集中起來,它定義了相應的 Advice 將要發生的地方。
  • Advice(增強):Advice 定義了在 Pointcut 里面定義的程序點具體要做的操作,它通過 before、after 和 around 來區別是在每個 joint point 之前、之后還是代替執行的代碼。
  • Target(目標對象):織入 Advice 的目標對象.。
  • Weaving(織入):將 Aspect 和其他對象連接起來, 并創建 Adviced object 的過程

然后舉一個容易理解的例子
看完了上面的理論部分知識, 我相信還是會有不少朋友感覺到 AOP 的概念還是很模糊, 對 AOP 中的各種概念理解的還不是很透徹. 其實這很正常, 因為 AOP 中的概念是在是太多了, 我當時也是花了老大勁才梳理清楚的.
下面我以一個簡單的例子來比喻一下 AOP 中 Aspect, Joint point, PointcutAdvice之間的關系.
讓我們來假設一下, 從前有一個叫爪哇的小縣城, 在一個月黑風高的晚上, 這個縣城中發生了命案. 作案的兇手十分狡猾, 現場沒有留下什么有價值的線索. 不過萬幸的是, 剛從隔壁回來的老王恰好在這時候無意中發現了兇手行兇的過程, 但是由于天色已晚, 加上兇手蒙著面, 老王并沒有看清兇手的面目, 只知道兇手是個男性, 身高約七尺五寸. 爪哇縣的縣令根據老王的描述, 對守門的士兵下命令說: 凡是發現有身高七尺五寸的男性, 都要抓過來審問. 士兵當然不敢違背縣令的命令, 只好把進出城的所有符合條件的人都抓了起來.

來讓我們看一下上面的一個小故事和 AOP 到底有什么對應關系.
首先我們知道, 在 Spring AOP 中 Joint point 指代的是所有方法的執行點, 而 point cut 是一個描述信息, 它修飾的是 Joint point, 通過 point cut, 我們就可以確定哪些 Joint point 可以被織入 Advice. 對應到我們在上面舉的例子, 我們可以做一個簡單的類比, Joint point 就相當于 爪哇的小縣城里的百姓,pointcut 就相當于 老王所做的指控, 即兇手是個男性, 身高約七尺五寸, Advice 則是施加在符合老王所描述的嫌疑人的動作: 抓過來審問.
為什么可以這樣類比呢?

  • Joint point : 爪哇的小縣城里的百姓: 因為根據定義, Joint point 是所有可能被織入 Advice 的候選的點, 在 Spring AOP中, 則可以認為所有方法執行點都是 Joint point. 而在我們上面的例子中, 命案發生在小縣城中, 按理說在此縣城中的所有人都有可能是嫌疑人.

  • Pointcut :男性, 身高約七尺五寸: 我們知道, 所有的方法(joint point) 都可以織入 Advice, 但是我們并不希望在所有方法上都織入 Advice, 而 Pointcut 的作用就是提供一組規則來匹配joinpoint, 給滿足規則的 joinpoint 添加 Advice. 同理, 對于縣令來說, 他再昏庸, 也知道不能把縣城中的所有百姓都抓起來審問, 而是根據兇手是個男性, 身高約七尺五寸, 把符合條件的人抓起來. 在這里 兇手是個男性, 身高約七尺五寸 就是一個修飾謂語, 它限定了兇手的范圍, 滿足此修飾規則的百姓都是嫌疑人, 都需要抓起來審問.

  • Advice :抓過來審問, Advice 是一個動作, 即一段 Java 代碼, 這段 Java 代碼是作用于 point cut 所限定的那些 Joint point 上的. 同理, 對比到我們的例子中, 抓過來審問 這個動作就是對作用于那些滿足 男性, 身高約七尺五寸 的爪哇的小縣城里的百姓.

  • Aspect::Aspect 是 point cut 與 Advice 的組合, 因此在這里我們就可以類比: "根據老王的線索, 凡是發現有身高七尺五寸的男性, 都要抓過來審問" 這一整個動作可以被認為是一個 Aspect.

最后是一個描述這些概念之間關系的圖

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三、其他的一些內容

AOP中的Joinpoint可以有多種類型:構造方法調用,字段的設置和獲取,方法的調用,方法的執行,異常的處理執行,類的初始化。也就是說在AOP的概念中我們可以在上面的這些Joinpoint上織入我們自定義的Advice,但是在Spring中卻沒有實現上面所有的joinpoint,確切的說,Spring只支持方法執行類型的Joinpoint

Advice 的類型

  • before advice, 在 join point 前被執行的 advice. 雖然 before advice 是在 join point 前被執行, 但是它并不能夠阻止 join point 的執行, 除非發生了異常(即我們在 before advice 代碼中, 不能人為地決定是否繼續執行 join point 中的代碼)

  • after return advice, 在一個 join point 正常返回后執行的 advice

  • after throwing advice, 當一個 join point 拋出異常后執行的 advice

  • after(final) advice, 無論一個 join point 是正常退出還是發生了異常, 都會被執行的 advice.

  • around advice, 在 join point 前和 joint point 退出后都執行的 advice. 這個是最常用的 advice.

  • introduction,introduction可以為原有的對象增加新的屬性和方法。

Spring中,通過動態代理和動態字節碼技術實現了AOP,這些內容,我們將在以后進行講解。

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