Spring AOP用法详解

什么是AOP

AOP：Aspect Oriented Programming，中文翻译为”面向切面编程“。面向切面编程是一种编程范式，它作为OOP面向对象编程的一种补充，用于处理系统中分布于各个模块的横切关注点，比如事务管理、权限控制、缓存控制、日志打印等等。AOP采取横向抽取机制，取代了传统纵向继承体系的重复性代码
AOP把软件的功能模块分为两个部分：核心关注点和横切关注点。业务处理的主要功能为核心关注点，而非核心、需要拓展的功能为横切关注点。AOP的作用在于分离系统中的各种关注点，将核心关注点和横切关注点进行分离
使用AOP有诸多好处，如：
1.集中处理某一关注点/横切逻辑
2.可以很方便的添加/删除关注点
3.侵入性少，增强代码可读性及可维护性

AOP的术语

1.Join point（连接点）
Spring 官方文档的描述：

程序执行过程中的一个点，如方法的执行或异常的处理。在Spring AOP中，连接点总是表示方法的执行。通俗的讲，连接点即表示类里面可以被增强的方法
2.Pointcut（切入点）

切入点是与连接点匹配的表达式，用于确定是否需要执行通知。切入点使用与连接点匹配的不同类型的表达式，Spring框架使用AspectJ切入点表达式语言。我们可以将切入点理解为需要被拦截的Join point
3.Advice（增强/通知）
所谓通知是指拦截到Joinpoint之后所要做的事情就是通知，通知分为前置通知、后置通知、异常通知、最终通知和环绕通知(切面要完成的功能)
4.Aspect（切面）
Aspect切面表示Pointcut（切入点）和Advice（增强/通知）的结合

Spring AOP用法

示例代码

/**
 * 设置登录用户名
 */
public class CurrentUserHolder {

    private static final ThreadLocal<String> holder = new ThreadLocal<>();

    public static String get() {
        return holder.get();
    }
    public static void set(String user) {
        holder.set(user);
    }
}
/**
 * 校验用户权限
 */
@Service("authService")
public class AuthServiceImpl implements AuthService {

    @Override
    public void checkAccess() {
        String user = CurrentUserHolder.get();

        if(!"admin".equals(user)) {
            throw new RuntimeException("该用户无此权限！");
        }
    }
}
/**
 * 业务逻辑类
 */
@Service("productService")
public class ProductServiceImpl implements ProductService {

    @Autowired
    private AuthService authService;

    @Override
    public Long deleteProductById(Long id) {
        System.out.println("删除商品id为" + id + "的商品成功！");
        return id；
    }

    @Override
    public void deleteProductByName(String name) {
        System.out.println("删除商品名称为" + name + "的商品成功！");
    }

    @Override
    public void selectProduct(Long id) {
        if("100".equals(id.toString())) {
            System.out.println("查询商品成功！");
        } else {
            System.out.println("查询商品失败！");
            throw new RuntimeException("该商品不存在！");
        }
    }
}

1.使用within表达式匹配包类型

//匹配ProductServiceImpl类里面的所有方法
@Pointcut("within(com.aop.service.impl.ProductServiceImpl)")
public void matchType() {}

//匹配com.aop.service包及其子包下所有类的方法
@Pointcut("within(com.aop.service..*)")
public void matchPackage() {}

2.使用this、target、bean表达式匹配对象类型

//匹配AOP对象的目标对象为指定类型的方法，即ProductServiceImpl的aop代理对象的方法
@Pointcut("this(com.aop.service.impl.ProductServiceImpl)")
public void matchThis() {}

//匹配实现ProductService接口的目标对象
@Pointcut("target(com.aop.service.ProductService)")
public void matchTarget() {}

//匹配所有以Service结尾的bean里面的方法
@Pointcut("bean(*Service)")
public void matchBean() {}

3.使用args表达式匹配参数

//匹配第一个参数为Long类型的方法
@Pointcut("args(Long, ..) ")
public void matchArgs() {}

4.使用@annotation、@within、@target、@args匹配注解

//匹配标注有AdminOnly注解的方法
@Pointcut("@annotation(com.aop.annotation.AdminOnly)")
public void matchAnno() {}

//匹配标注有Beta的类底下的方法，要求annotation的Retention级别为CLASS
@Pointcut("@within(com.google.common.annotations.Beta)")
public void matchWithin() {}

//匹配标注有Repository的类底下的方法，要求annotation的Retention级别为RUNTIME
@Pointcut("@target(org.springframework.stereotype.Repository)")
public void matchTarget() {}

//匹配传入的参数类标注有Repository注解的方法
@Pointcut("@args(org.springframework.stereotype.Repository)")
public void matchArgs() {}

5.使用execution表达式
execution表达式是我们在开发过程中最常用的，它的语法如下：

modifier-pattern：用于匹配public、private等访问修饰符
ret-type-pattern：用于匹配返回值类型，不可省略
declaring-type-pattern：用于匹配包类型
modifier-pattern（param-pattern）：用于匹配类中的方法，不可省略
throws-pattern：用于匹配抛出异常的方法
代码示例：

@Component
@Aspect
public class SecurityAspect {

    @Autowired
    private AuthService authService;

    //匹配com.aop.service.impl.ProductServiceImpl类下的方法名以delete开头、参数类型为Long的public方法
    @Pointcut("execution(public * com.aop.service.impl.ProductServiceImpl.delete*(Long))")
    public void matchCondition() {}

    //使用matchCondition这个切入点进行增强
    @Before("matchCondition()")
    public void before() {
        System.out.println("before 前置通知......");
        authService.checkAccess();
    }
}

单元测试：

@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest
public class SpringBootApplicationTests {

    @Autowired
    private ProductService productService;

    @Test
    public void contextLoads() {
        //设置用户名
        CurrentUserHolder.set("hello");

        productService.selectProduct(100L);
        productService.deleteProductByName("衣服");
        productService.deleteProductById(100L);
    }
}

运行结果（只有deleteProductById方法拦截成功）：

查询商品成功！
删除商品名称为衣服的商品成功！
before 前置通知......

java.lang.RuntimeException: 该用户无此权限！

    at com.aop.service.impl.AuthServiceImpl.checkAccess(AuthServiceImpl.java:15)
    at com.aop.security.SecurityAspect.before(SecurityAspect.java:50)

可以在多个表达式之间使用连接符匹配多个条件， 如使用||表示“或”，使用 &&表示“且”

//匹配com.aop.service.impl.ProductServiceImpl类下方法名以select或delete开头的所有方法
@Pointcut("execution(* com.aop.service.impl.ProductServiceImpl.select*(..)) || " +
            "execution(* com.aop.service.impl.ProductServiceImpl.delete*(..))")
public void matchCondition() {}

//使用matchCondition这个切入点进行增强
@Before("matchCondition()")
public void before() {
   System.out.println("before 前置通知......");
   authService.checkAccess();
}

单元测试：

    @Test
    public void contextLoads() {
        CurrentUserHolder.set("admin");

        productService.selectProduct(100L);
        productService.deleteProductByName("衣服");
        productService.deleteProductById(100L);
    }

运行结果（所有方法均拦截成功）：

before 前置通知......
查询商品成功！
before 前置通知......
删除商品名称为衣服的商品成功！
before 前置通知......
删除商品id为100的商品成功！

6.Advice注解
Advice注解一共有五种，分别是：
1.@Before前置通知
前置通知在切入点运行前执行，不会影响切入点的逻辑
2.@After后置通知
后置通知在切入点正常运行结束后执行，如果切入点抛出异常，则在抛出异常前执行
3.@AfterThrowing异常通知
异常通知在切入点抛出异常前执行，如果切入点正常运行（未抛出异常），则不执行
4.@AfterReturning返回通知
返回通知在切入点正常运行结束后执行，如果切入点抛出异常，则不执行
5.@Around环绕通知
环绕通知是功能最强大的通知，可以在切入点执行前后自定义一些操作。环绕通知需要负责决定是继续处理join point(调用ProceedingJoinPoint的proceed方法)还是中断执行
示例代码：

    //匹配com.aop.service.impl.ProductServiceImpl类下面的所有方法
    @Pointcut("execution(* com.aop.service.impl.ProductServiceImpl.*(..))")
    public void matchAll() {}

    @Around("matchAll()")
    public Object around(ProceedingJoinPoint joinPoint) {
        Object result = null;
        authService.checkAccess();
        System.out.println("befor 在切入点执行前运行");

        try{
            result = joinPoint.proceed(joinPoint.getArgs());//获取参数
            System.out.println("after 在切入点执行后运行,result = " + result);
        } catch (Throwable e) {
            System.out.println("after 在切入点执行后抛出exception运行");
            e.printStackTrace();
        } finally {
            System.out.println("finally......");
        }

       return result;
    }

单元测试：

    @Test
    public void contextLoads() {
        CurrentUserHolder.set("admin");

        productService.deleteProductById(100L);
        productService.selectProduct(10L);
    }

运行结果：

before 在切入点执行前运行
删除商品id为100的商品成功！
after 在切入点执行后运行,result = 100
finally......
before 在切入点执行前运行
查询商品失败！
after 在切入点执行后抛出exception运行
java.lang.RuntimeException: 该商品不存在！
    at com.aop.service.impl.ProductServiceImpl.selectProduct(ProductServiceImpl.java:41)
    at com.aop.service.impl.ProductServiceImpl$$FastClassBySpringCGLIB$$f17a76a2.invoke(<generated>)
finally......

在执行ProceedingJoinPoint对象的proceed方法前相当于Before前置通知；执行proceed方法相当于运行切入点（同时可以获取参数）；在方法执行之后相当于After后置通知，如果运行切入点抛出异常，则catch中的内容相当于AfterThrowing异常通知;finally中的内容无论切入点是否抛出异常，都将执行