Spring AOP是什么？为什么要有Spring AOP？

目录

一、AOP简介
1.1 什么是AOP？
1.2 AOP核心概念
至此AOP中的核心概念就已经介绍完了，总结下：
1.3 小结
二、AOP入门案例
2.1 需求分析
2.2 思路分析
2.3 环境准备
2.4 AOP实现步骤
知识点1：EnableAspectJAutoProxy
知识点2：Aspect
知识点3：Pointcut
知识点4：Before
三、AOP工作流程
3.1 AOP工作流程
3.2 AOP核心概念

本文会介绍AOP相关概念、AOP工作流程，带大家运用AOP相关知识完成对应的案例编写。

一、AOP简介

学到这里的小伙伴都应该知道Spring有两个核心概念，一个是IOC/DI，一个是AOP。

在这之前大家应该对IOC/DI进行了系统的学习，接下来要学习它的另一个核心内容，就是AOP。

对AOP，我们应该知道：AOP是不在该有代码的前提下对其进行增强。

所以下面对的内容，我们就主要围着这一句话展开。主要学习两方面的内容：AOP核心概念,AOP作用。

1.1 什么是AOP？

AOP(Aspect Oriented Programming)面向切面编程，一种编程范式，指导开发者如何组织程序结构

OOP(Object Oriented Programming)面向对象编程
我们都知道OOP是一种编程思想，那么AOP也是一种编程思想，编程思想主要的内容就是指导程序员该如何编写程序，所以它们两个是不同的编程范式。

1.2 AOP核心概念

为了能更好的理解AOP的相关概念，我们准备了一个环境，整个环境的内容我们暂时可以不用关注，最主要的类为:BookDaoImpl

@Repository
public class BookDaoImpl implements BookDao {
    public void save() {
        //记录程序当前执行执行（开始时间）
        Long startTime = System.currentTimeMillis();
        //业务执行万次
        for (int i = 0;i<10000;i++) {
            System.out.println("book dao save ...");
        }
        //记录程序当前执行时间（结束时间）
        Long endTime = System.currentTimeMillis();
        //计算时间差
        Long totalTime = endTime-startTime;
        //输出信息
        System.out.println("执行万次消耗时间：" + totalTime + "ms");
    }
    public void update(){
        System.out.println("book dao update ...");
    }
    public void delete(){
        System.out.println("book dao delete ...");
    }
    public void select(){
        System.out.println("book dao select ...");
    }
}
代码的内容相信大家都能够读懂，对于save方法中有计算万次执行消耗的时间。

当在App类中从容器中获取bookDao对象后，分别执行其save,delete,update和select方法后会有如下的打印结果：

这个时候我们应该带着疑问！ 

对于计算机万次执行消耗的时间只有save方法有，为什么delete和update方法也会有呢？

delete和update方法有，那什么select方法为什么又没有呢?

这个案例中其实就是用了Spring的AOP，在不改动原有设计（代码）的前提下，想给谁添加功能就给谁添加，这个也就是Spring的理念。

无入侵式

说了这么多Spring到底是如何实现的呢？

（1）前面一直在强调，Spring的AOP是对一个类的方法在不进行任何修改的前提下实现增强。对于上面的案例中BookServiceImpl中有save,update,delete和select方法,这些方法我们给起了一个名字叫【连接点】 

（2）在BookServiceImpl的四个方法中，update和delete只有打印没有计算万次执行消耗时间，但是在运行的时候已经有该功能，那也就是说update和delete方法都已经被增强，所以对于需要增强的方法我们给起了一个名字叫【切入点】

（3）执行BookServiceImpl的update和delete方法的时候都被添加了一个计算万次执行消耗时间的功能，将这个功能抽取到一个方法中，换句话说就是存放共性功能的方法，我们给起了个名字叫【通知】

（4）通知是要增强的内容，会有多个，切入点是需要被增强的方法，也会有多个，那哪个切入点需要添加哪个通知，就需要提前将它们之间的关系描述清楚，那么对于通知和切入点之间的关系描述，我们给起了个名字叫【切面】

（5）通知是一个方法，方法不能独立存在需要被写在一个类中，这个类我们也给起了个名字叫【通知类】

至此AOP中的核心概念就已经介绍完了，总结下：

1、连接点(JoinPoint)：程序执行过程中的任意位置，粒度为执行方法、抛出异常、设置变量等
在SpringAOP中，理解为方法的执行

2、切入点(Pointcut):匹配连接点的式子
在SpringAOP中，一个切入点可以描述一个具体方法，也可也匹配多个方法

3、一个具体的方法:如com.itheima.dao包下的BookDao接口中的无形参无返回值的save方法

4、匹配多个方法:所有的save方法，所有的get开头的方法，所有以Dao结尾的接口中的任意方法，所有带有一个参数的方法

5、连接点范围要比切入点范围大，是切入点的方法也一定是连接点，但是是连接点的方法就不一定要被增强，所以可能不是切入点。

6、通知(Advice):在切入点处执行的操作，也就是共性功能

7、在SpringAOP中，功能最终以方法的形式呈现

8、通知类：定义通知的类

9、切面(Aspect):描述通知与切入点的对应关系。

1.3 小结

这一节中主要讲解了AOP的概念与作用，以及AOP中的核心概念，学完以后大家需要能说出：

1.什么是AOP?
2.AOP的作用是什么?
3.AOP中核心概念分别指的是什么?
4.连接点
5.切入点
6.通知
7.通知类
8.切面

二、AOP入门案例

2.1 需求分析

案例设定：测算接口执行效率，但是这个案例稍微复杂了一些，我们对其进行简化。

简化设定：在方法执行前输出当前系统时间。

对于Spring AOP的开发有两种方式，XML和注解，我们使用哪个呢？

我们使用AOP完成开发。

总结需求为：使用Spring AOP的注解方式完成在方法执行前的打印出当前系统时间。

2.2 思路分析

需求明确之后，具体该如何实现？有什么步骤？都需要先来分析。

1、导入坐标（pom.xml）
2、制作链接点（原始操作，Dao接口与实现类）
3、制作共性功能（通知类与通知）
4、定义切入点
5、绑定切入点与通知关系（切面）

2.3 环境准备

创建一个Maven项目

pom.xml添加Spring依赖

 
     
          org.springframework
          spring-context
          5.2.10.RELEASE
     
 
添加BookDao和BookDaoImpl类

  public interface BookDao {
      public void save();
      public void update();
  }
  
  @Repository
  public class BookDaoImpl implements BookDao {
  
      public void save() {
          System.out.println(System.currentTimeMillis());
          System.out.println("book dao save ...");
      }
  
      public void update(){
          System.out.println("book dao update ...");
      }
  }
创建Spring的配置类

  @Configuration
  @ComponentScan("com.itheima")
  public class SpringConfig {
  }
编写APP运行类

  public class App {
      public static void main(String[] args) {
          ApplicationContext ctx = new AnnotationConfigApplicationContext(SpringConfig.class);
          BookDao bookDao = ctx.getBean(BookDao.class);
          bookDao.save();
      }
  }
最终创建好的项目结构如下:

说明： 

1、目前打印save方法的时候，因为方法中有打印系统时间，所以运行的时候是可以看到系统时间

2、对于update方法来说，就没有该功能

3、我们要使用SpringAOP的方式在不改变update方法的前提下让其具有打印系统时间的功能。

2.4 AOP实现步骤

步骤1：添加依赖

pom.xml

    org.aspectj
    aspectjweaver
    1.9.4

 

1、因为spring-context中已经导入了spring-aop,所以不需要再单独导入spring-aop

2、导入AspectJ的jar包,AspectJ是AOP思想的一个具体实现，Spring有自己的AOP实现，但是相比于AspectJ来说比较麻烦，所以我们直接采用Spring整合ApsectJ的方式进行AOP开发。

步骤2：定义接口与实现类

环境准备的时候，BookDaoImpl已经准备好，不需要做任何修改
步骤3：定义通知类和通知

通知就是将共性功能抽取出来后形成的方法，共性功能指的就是当前系统时间的打印。

public class MyAdvice {
    public void method(){
        System.out.println(System.currentTimeMillis());
    }
}
类名和方法名没有要求，可以任意。

步骤4：定义切入点

BookDaoImpl中有两个方法，分别是save和update，我们要增强的是update方法，该如何定义呢？

public class MyAdvice {
    @Pointcut("execution(void com.itheima.dao.BookDao.update())")
    private void pt(){}
    public void method(){
        System.out.println(System.currentTimeMillis());
    }
}
说明：

1、切入点定义依托一个不具有实际意义的方法进行，即无参考数、无返回值、方法体无实际逻辑。

2、execution及后面编写的内容，后面会有章节专门去学习。

步骤5：制作切面

切面是用来描述通知和切入点之间的关系，如何进行关系的绑定？

public class MyAdvice {
    @Pointcut("execution(void com.itheima.dao.BookDao.update())")
    private void pt(){}
    
    @Before("pt()")
    public void method(){
        System.out.println(System.currentTimeMillis());
    }
}
绑定切入点与通知关系，并指定通知添加到原始连接点的具体执行【位置】

说明： @Before翻译过来是之前，也就是说通知会在切入点方法执行之前执行，除此之前还有其他四种类型，后面会讲。 

步骤6：将通知类配给容器并标识其为切面类

@Component
@Aspect
public class MyAdvice {
    @Pointcut("execution(void com.itheima.dao.BookDao.update())")
    private void pt(){}
    
    @Before("pt()")
    public void method(){
        System.out.println(System.currentTimeMillis());
    }
}
步骤7：开启注解格式AOP功能

@Configuration
@ComponentScan("com.itheima")
@EnableAspectJAutoProxy
public class SpringConfig {
}
步骤8：运行程序

public class App {
    public static void main(String[] args) {
        ApplicationContext ctx = new AnnotationConfigApplicationContext(SpringConfig.class);
        BookDao bookDao = ctx.getBean(BookDao.class);
        bookDao.update();
    }
}
看到在执行update方法之前打印了系统时间戳，说明对原始方法进行了增强，AOP编程成功。

知识点1：EnableAspectJAutoProxy 

知识点2：Aspect 

知识点3：Pointcut 

知识点4：Before 

三、AOP工作流程 

AOP的入门案例已经完成，对于刚才案例的执行过程，我们就得来分析分析，这一节我们主要讲解两个知识点:AOP工作流程和AOP核心概念。其中核心概念是对前面核心概念的补充。

3.1 AOP工作流程

由于AOP是基于Spring容器管理的bean做的增强，所以整个工作过程需要从Spring加载bean说起:

流程1:Spring容器启动

1、容器启动就需要去加载bean,哪些类需要被加载呢?
2、需要被增强的类，如:BookServiceImpl
3、通知类，如:MyAdvice
4、注意此时bean对象还没有创建成功

流程2:读取所有切面配置中的切入点

上面这个例子中有两个切入点的配置，但是第一个ptx()并没有被使用，所以不会被读取。

流程3:初始化bean 

判定bean对应的类中的方法是否匹配到任意切入点：

1、注意第1步在容器启动的时候，bean对象还没有被创建成功。

2、要被实例化bean对象的类中的方法和切入点进行匹配

 

3、匹配失败，创建原始对象,如UserDao

4、匹配失败说明不需要增强，直接调用原始对象的方法即可。

5、匹配成功，创建原始对象（目标对象）的代理对象,如:BookDao

6.1、匹配成功说明需要对其进行增强

6.2、对哪个类做增强，这个类对应的对象就叫做目标对象

6.3、因为要对目标对象进行功能增强，而采用的技术是动态代理，所以会为其创建一个代理对象

6.4、最终运行的是代理对象的方法，在该方法中会对原始方法进行功能增强

流程4：获取bean执行方法

* 获取的bean是原始对象时，调用方法并执行，完成操作

* 获取的bean是代理对象时，根据代理对象的运行模式运行原始方法与增强的内容，完成操作
验证容器中是否为代理对象

为了验证IOC容器中创建的对象和我们刚才所说的结论是否一致，首先先把结论理出来：

* 如果目标对象中的方法会被增强，那么容器中将存入的是目标对象的代理对象

* 如果目标对象中的方法不被增强，那么容器中将存入的是目标对象本身。

验证思路

1、要执行的方法，不被定义的切入点包含，即不要增强，打印当前类的getClass()方法。

2、要执行的方法，被定义的切入点包含 ，既要增强，打印出当前类的getClass()方法。

3、观察两次打印的结果

步骤1：修改App类,获取类的类型

public class App {
    public static void main(String[] args) {
        ApplicationContext ctx = new AnnotationConfigApplicationContext(SpringConfig.class);
        BookDao bookDao = ctx.getBean(BookDao.class);
        System.out.println(bookDao);
        System.out.println(bookDao.getClass());
    }
}
步骤2：修改MyAdvice类，不增强

因为定义的切入点中，被修改成update1,所以BookDao中的update方法在执行的时候，就不会被增强，

所以容器中的对象应该是目标对象本身。

@Component
@Aspect
public class MyAdvice {
    @Pointcut("execution(void com.itheima.dao.BookDao.update1())")
    private void pt(){}
    
    @Before("pt()")
    public void method(){
        System.out.println(System.currentTimeMillis());
    }
}
步骤3：运行程序

步骤4：修改MyAdvice类，增强 

因为定义的切入点中，被修改成update，所以BookDao中的update方法在执行的时候，就会被增强，

所以容器中的对象应该是目标对象的代理对象

@Component
@Aspect
public class MyAdvice {
    @Pointcut("execution(void com.itheima.dao.BookDao.update())")
    private void pt(){}
    
    @Before("pt()")
    public void method(){
        System.out.println(System.currentTimeMillis());
    }
}
步骤5：运行程序
至此对于刚才的结论，我们就得到了验证，这块大家需要注意的是: 

不能直接打印对象，从上面两次结果中可以看出，直接打印对象走的是对象的toString方法，不管是不是代理对象打印的结果都是一样的，原因是内部对toString方法进行了重写。

3.2 AOP核心概念

在上面介绍AOP的工作流程中，我们提到了两个核心概念，分别是:

1、目标对象(Target)：原始功能去掉共性功能对应的类产生的对象，这种对象是无法直接完成最终工作的

2、代理(Proxy)：目标对象无法直接完成工作，需要对其进行功能回填，通过原始对象的代理对象实现
上面这两个概念比较抽象，简单来说：

目标对象就是要增强的类[如:BookServiceImpl类]对应的对象，也叫原始对象，不能说它不能运行，只能说它在运行的过程中对于要增强的内容是缺失的。

SpringAOP是在不改变原有设计(代码)的前提下对其进行增强的，它的底层采用的是代理模式实现的，所以要对原始对象进行增强，就需要对原始对象创建代理对象，在代理对象中的方法把通知[如:MyAdvice中的method方法]内容加进去，就实现了增强,这就是我们所说的代理(Proxy)。

小结

通过这一节中，我们需要掌握的内容有：

1、能说出AOP的工作流程
2、AOP的核心概念
3、目标对象、连接点、切入点
4、通知类、通知
5、切面
6、代理
7、SpringAOP的本质或者可以说底层实现是通过代理模式。