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Spring 框架学习——AOP概念及基于Schema（XML）配置总结与案例

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一、AOP的一些概念

AOP（Aspect-Oriented Programming，面向切面编程），可以说是OOP（Object-Oriented Programing，面向对象编程）的补充和完善。OOP引入封装、继承和多态性等概念来建立一种对象层次结构，用以模拟公共行为的一个集合。当我们需要为分散的对象引入公共行为的时候，OOP则显得无能为力。也就是说，OOP允许你定义从上到下的关系，但并不适合定义从左到右的关系。例如日志功能。日志代码往往水平地散布在所有对象层次中，而与它所散布到的对象的核心功能毫无关系。对于其他类型的代码，如安全性、异常处理和透明的持续性也是如此。这种散布在各处的无关的代码被称为横切（cross-cutting）代码，在OOP设计中，它导致了大量代码的重复，而不利于各个模块的重用。

而AOP技术则恰恰相反，它利用一种称为“横切”的技术，剖解开封装的对象内部，并将那些影响了多个类的公共行为封装到一个可重用模块，并将其名为“Aspect”，即切面。所谓“切面”，简单地说，就是将那些与业务无关，却为业务模块所共同调用的逻辑或责任封装起来，便于减少系统的重复代码，降低模块间的耦合度，并有利于未来的可操作性和可维护性。AOP代表的是一个横向的关系，如果说“对象”是一个空心的圆柱体，其中封装的是对象的属性和行为；那么面向切面编程的方法，就仿佛一把利刃，将这些空心圆柱体剖开，以获得其内部的消息。而剖开的切面，也就是所谓的“切面”了。然后它又以巧夺天功的妙手将这些剖开的切面复原，不留痕迹。

使用“横切”技术，AOP把软件系统分为两个部分：核心关注点和横切关注点。业务处理的主要流程是核心关注点，与之关系不大的部分是横切关注点。横切关注点的一个特点是，他们经常发生在核心关注点的多处，而各处都基本相似。比如权限认证、日志、事务处理。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分离开来。正如Avanade公司的高级方案构架师Adam Magee所说，AOP的核心思想就是“将应用程序中的商业逻辑同对其提供支持的通用服务进行分离。”

实现AOP的技术，主要分为两大类：
一是采用动态代理技术，利用截取消息的方式，对该消息进行装饰，以取代原有对象行为的执行；
二是采用静态织入的方式，引入特定的语法创建“切面”，从而使得编译器可以在编译期间织入有关“切面”的代码。
然而殊途同归，实现AOP的技术特性却是相同的，分别为：

  • join point（连接点）：是程序执行中的一个精确执行点，例如类中的一个方法。它是一个抽象的概念，在实现AOP时，并不需要去定义一个join point。
  • point cut（切入点）：本质上是一个捕获连接点的结构。在AOP中，可以定义一个point cut，来捕获相关方法的调用。
  • advice（通知）：是point cut的执行代码，是执行“切面”的具体逻辑。
  • aspect（切面）：point
    cut和advice结合起来就是aspect，它类似于OOP中定义的一个类，但它代表的更多是对象间横向的关系。

  • introduce（引入）：为对象引入附加的方法或属性，从而达到修改对象结构的目的。有的AOP工具又将其称为mixin。

  • AOP代理（AOP Proxy）：AOP框架创建的对象，这个对象通常可以作为目标对象的替代品，而AOP代理提供比目标对象更加强大的功能。真实的情形是，当应用调用AOP代理的方法时，AOP代理会在自己的方法中回调目标对象的方法，从而完成应用的调用。关于AOP代理的典型例子就是Spring中的事务代理Bean。通常，目标Bean的方法不是事务性的，而AOP代理包含目标Bean的全部方法，而且这
    些方法经过加强变成了事务性方法。简单地说，目标对象是蓝本，AOP代理是目标对象的加强，在目标对象的基础上，增加属性和方法，提供更强大的功能。
    目标对象包含一系列切入点。切入点可以触发处理连接点集合。用户可以自己定义切入点，如使用正则表达式。AOP代理包装目标对象，在切入点处加入处理。在切入点加入的处理，使得目标对象的方法功能更强。Spring
    默认使用JDK动态代理实现AOP代理，主要用于代理接口。也可以使用CGLIB代理。实现类的代理，而不是接口。如果业务对象没有实现接口，默认使用
    CGLIB代理。但面向接口编程是良好的习惯，尽量不要面向具体类编程。因此，业务对象通常应实现一个或多个接口。

  • 目标对象（Target Object）：包含一个连接点的对象，也被称为代理对象。
  • 前置通知（Before advice）：在某连接点（JoinPoint）之前执行的通知，但这个通知不能阻止连接点前的执行。ApplicationContext中在<aop:aspect>里面使用<aop:before>元素进行声明。
  • 后通知（After advice）：当某连接点退出的时候执行的通知（不论是正常返回还是异常退出）。ApplicationContext中在<aop:aspect>里面使用<aop:after>元素进行声明。
  • 返回后通知（After return advice）：在某连接点正常完成后执行的通知，不包括抛出异常的情况。ApplicationContext中在<aop:aspect>里面使用<after-returning>元素进行声明。
  • 环绕通知（Around advice）：包围一个连接点的通知，类似Web中Servlet规范中的Filter的doFilter方法。可以在方法的调用前后完成自定义的行为，也可以选择不执行。ApplicationContext中在<aop:aspect>里面使用<aop:around>元素进行声明。
  • 抛出异常后通知（After throwing advice） ： 在方法抛出异常退出时执行的通知。ApplicationContext中在<aop:aspect>里面使用<aop:after-throwing>元素进行声明。

Spring2.0目前只支持使用方法调用作为连接点（join point）。

Spring 定义切入点语法：excution（modifiers-pattern？ret-type-pattern declaring-type-pattern ？name-pattern（param-pattern）throws-pattern？）

除了ret-type-pattern （即返回类型模式）、name-pattern（param-pattern）（名字模式和参数模式）外，其他模式都是可选的。返回类型模式决定了方法的返回类型必须依次匹配一个连接点（即一个方法）。使用最频繁的一个返回类型模式是，它代表了匹配任意的返回类型。如果写明了返回类型，比如String，那么只能匹配返回String类型的连接点（方法）。名字模式匹配的是方法名。你可以用通配符表示匹配所有方法名。参数模式中，（）表示匹配了不接受任何参数的方法，而（。。）表示匹配任意数量参数的方法。模式（）表示匹配任意类型参数的方法。模式（，String）表示匹配：第一个为任意参数类型，第二个必须为String类型的方法。

二、基于Schema（XML）的AOP配置

AOP从Spring2.0之后通过“aop”命名空间来定义切面、切入点及声明通知。

在Spring配置文件中，所以AOP相关定义必须放在<aop:config>标签下，该标签下可以有<aop:pointcut>、<aop:advisor>、<aop:aspect>标签，配置顺序不可变。

  • <aop:pointcut>：用来定义切入点，该切入点可以重用；
  • <aop:advisor>：用来定义只有一个通知和一个切入点的切面；
  • <aop:aspect>：用来定义切面，该切面可以包含多个切入点和通知，而且标签内部的通知和切入点定义是无序的；和advisor的区别就在此，advisor只包含一个通知和一个切入点。

声明切面
切面就是包含切入点和通知的对象，在Spring容器中将被定义为一个Bean，xml形式的切面需要一个切面支持Bean，该支持Bean的字段和方法提供了切面的状态和行为信息，并通过配置方式来指定切入点和通知实现。

切面使用<aop:aspect>标签指定，ref属性用来引用切面支持Bean。

声明切入点
切入点在Spring中也是一个Bean，Bean定义方式可以有很三种方式：
● 在<aop:config>标签下使用<aop:pointcut>声明一个切入点Bean，该切入点可以被多个切面使用，对于需要共享使用的切入点最好使用该方式，该切入点使用id属性指定Bean名字，在通知定义时使用pointcut-ref属性通过该id引用切入点，expression属性指定切入点表达式。
● 在<aop:aspect>标签下使用<aop:pointcut>声明一个切入点Bean，该切入点可以被多个切面使用，但一般该切入点只被该切面使用，当然也可以被其他切面使用，但最好不要那样使用，该切入点使用id属性指定Bean名字，在通知定义时使用pointcut-ref属性通过该id引用切入点，expression属性指定切入点表达式
● 匿名切入点Bean，可以在声明通知时通过pointcut属性指定切入点表达式，该切入点是匿名切入点，只被该通知使用 

    <aop:config>    
     <aop:aspect ref="aspectSupportBean">    
         <aop:after pointcut="execution(* cn.javass..*.*(..))" method="afterAdvice"/>    
     </aop:aspect>  
    </aop:config>

声明通知：(前置通知，后置通知，环绕通知)
1、前置通知:在切入点选择的连接点处的方法之前执行的通知，该通知不影响正常程序执行流程（除非该通知抛出异常，该异常将中断当前方法链的执行而返回）。
Spring中在切入点选择的方法之前执行，通过<aop:aspect>标签下的<aop:before>标签声明：

    <aop:before pointcut="切入点表达式" （或者pointcut-ref="切入点Bean引用"）   
         method="前置通知实现方法名" arg-names="前置通知实现方法参数列表参数名字"/>

● pointcut和pointcut-ref：二者选一，指定切入点；
● method：指定前置通知实现方法名，如果是多态需要加上参数类型，多个用“，”隔开，如beforeAdvice(java.lang.String)；
● arg-names：指定通知实现方法的参数名字，多个用“，”分隔，可选，切入点中使用“args(param)”匹配的目标方法参数将自动传递给通知实现方法同名参数。

2、后置通知:在切入点选择的连接点处的方法之后执行的通知，包括如下类型的后置通知：
● 后置返回通知:在切入点选择的连接点处的方法正常执行完毕时执行的通知，必须是连接点处的方法没抛出任何异常正常返回时才调用后置通知。

在切入点选择的方法正常返回时执行，通过<aop:aspect>标签下的<aop:after-returning>标签声明： 

<aop:after-returning pointcut="切入点表达式"  pointcut-ref="切入点Bean引用"    
        method="后置返回通知实现方法名"    
        arg-names="后置返回通知实现方法参数列表参数名字"    
        returning="返回值对应的后置返回通知实现方法参数名"    
/>

3、后置异常通知:在切入点选择的连接点处的方法抛出异常返回时执行的通知，必须是连接点处的方法抛出任何异常返回时才调用异常通知。

在切入点选择的方法抛出异常时执行，通过<aop:aspect>标签下的<aop:after-throwing>标签声明： 

<aop:after-throwing pointcut="切入点表达式"  pointcut-ref="切入点Bean引用"    
                                method="后置异常通知实现方法名"    
                                arg-names="后置异常通知实现方法参数列表参数名字"    
                                throwing="将抛出的异常赋值给的通知实现方法参数名"/>

4、后置最终通知:在切入点选择的连接点处的方法返回时执行的通知，不管抛没抛出异常都执行，类似于Java中的finally块。
在切入点选择的方法返回时执行，不管是正常返回还是抛出异常都执行，通过<aop:aspect>标签下的<aop:after >标签声明： 

    <aop:after pointcut="切入点表达式"  pointcut-ref="切入点Bean引用"    
                      method="后置最终通知实现方法名"    
                      arg-names="后置最终通知实现方法参数列表参数名字"/>

5、环绕通知：环绕着在切入点选择的连接点处的方法所执行的通知，环绕通知可以在方法调用之前和之后自定义任何行为，并且可以决定是否执行连接点处的方法、替换返回值、抛出异常等等。
环绕着在切入点选择的连接点处的方法所执行的通知，环绕通知非常强大，可以决定目标方法是否执行，什么时候执行，执行时是否需要替换方法参数，执行完毕是否需要替换返回值，可通过<aop:aspect>标签下的<aop:around >标签声明： 

    <aop:around pointcut="切入点表达式"  pointcut-ref="切入点Bean引用"    
                         method="后置最终通知实现方法名"    
                         arg-names="后置最终通知实现方法参数列表参数名字"/>

环绕通知第一个参数必须是org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint类型，在通知实现方法内部使用ProceedingJoinPoint的proceed()方法使目标方法执行，proceed 方法可以传入可选的Object[]数组，该数组的值将被作为目标方法执行时的参数。

引入
Spring允许为目标对象引入新的接口，通过在< aop:aspect>标签内使用< aop:declare-parents>标签进行引入，定义方式如下： 

    <aop:declare-parents    
              types-matching="AspectJ语法类型表达式"    
              implement-interface=引入的接口"                 
              default-impl="引入接口的默认实现"    
              delegate-ref="引入接口的默认实现Bean引用"/>

Advisor
Advisor表示只有一个通知和一个切入点的切面，由于Spring AOP都是基于AOP的拦截器模型的环绕通知的，所以引入Advisor来支持各种通知类型（如前置通知等5种），Advisor概念来自于Spring1.2对AOP的支持，在AspectJ中没有相应的概念对应。
Advisor可以使用<aop:config>标签下的<aop:advisor>标签定义： 

    <aop:advisor pointcut="切入点表达式" pointcut-ref="切入点Bean引用"    
                         advice-ref="通知API实现引用"/>  

    <bean id="beforeAdvice" class="cn.javass.spring.chapter6.aop.BeforeAdviceImpl"/>  
    <aop:advisor pointcut="execution(* cn.javass..*.sayAdvisorBefore(..))"    
                         advice-ref="beforeAdvice"/>

三、使用范例

一定要注意导入这些包！

  • aspectjweaver.jar
  • aopalliance-1.0.jar

1、人的接口类

package com.mucfc;
/**  
*功能  人的接口类
*/
public interface Person {
    public void eatBreakfast();
    public void eatLunch();
    public void eatSupper();


}

2、Baby实现类

package com.mucfc;
/**  
*功能  人的实现类
*/
public class BabyPerson implements Person{

    @Override
    public void eatBreakfast() {
        System.out.println("小Baby正在吃早餐");
    }

    @Override
    public void eatLunch() {
        System.out.println("小Baby正在吃午餐");
    }

    @Override
    public void eatSupper() {
        System.out.println("小Baby正在吃晚餐");
    }

}

3、然后把要增强的方法都写在一个文件中去

package com.mucfc;

import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;

public class AdivceMethod {
public void beforeEat(){
    System.out.println("-------------------吃饭之前先洗小手！--------------------");
}
public void afterEat(){
    System.out.println("-------------------午饭吃完要睡午觉！--------------------");
}
public Object aroundEat(ProceedingJoinPoint pjp) throws Throwable{
      System.out.println("-------------------吃晚饭前先玩一玩！-------------------");  
      Object retVal = pjp.proceed();  
      System.out.println("-------------------晚饭吃完后要得睡觉了！-------------------"); 
      return retVal;
}
}

4、下面就是重点了，直接使用aop:config

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans  xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"  
        xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"  
        xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop"  
        xsi:schemaLocation="  
           http://www.springframework.org/schema/beans  
           http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.0.xsd  
           http://www.springframework.org/schema/aop  
           http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop-3.0.xsd">

      <bean id="babyPerson" class="com.mucfc.BabyPerson"/><!-- 被增强的bean -->
      <bean id="adviceAspect" class="com.mucfc.AdivceMethod"/><!-- 增强方法的bean -->

     <aop:config  proxy-target-class="true">  
     <aop:pointcut id="pointcut" expression="execution(* com.mucfc.BabyPerson.*(..))"/>  <!-- 定义切点 -->
     <aop:aspect ref="adviceAspect">  <!-- 定义切面 -->
        <aop:before method="beforeEat" pointcut-ref="pointcut" />  <!-- 定义前置增强方法 -->
        <aop:after method="afterEat" pointcut="execution(* com.mucfc.BabyPerson.eatLunch(..))"/><!--定义后置增加，使用匿名切点  -->
        <aop:around method="aroundEat" pointcut="execution(* com.mucfc.BabyPerson.eatSupper(..))"/><!--定义后置增加，使用匿名切点  -->
     </aop:aspect>  
    </aop:config>



</beans>

5、测试

package com.mucfc;

import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;

public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        ApplicationContext context=new ClassPathXmlApplicationContext("beans.xml");
       Person babyPerson=(BabyPerson)context.getBean("babyPerson");
        babyPerson.eatBreakfast();
        babyPerson.eatLunch();
        babyPerson.eatSupper();

    }

}

结果：