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Spring—AOP

程序员文章站 2022-07-12 14:17:09
...

1. 前奏:

现在我们有一个UML图如下:

Spring—AOP

还有两个需求:

  • 在程序执行期间追踪正在发生的活动
  • 希望计算器只能处理正数的运算

1.1 普通java方法

那么用普通java的实现方法如下:

新建一个Calculator接口:

public interface Calculator {
	
	int add(int i, int j);
	int sub(int i, int j);
	
	int mul(int i, int j);
	int div(int i, int j);
}

再新建一个CalculatorImpl类来调用接口:

public class CalculatorImpl implements Calculator {

	@Override
	public int add(int i, int j) {
		System.out.println("The method add begins with [" + i + "," + j + "]");
		int result = i + j;
		System.out.println("The method add begins with " + result);
		return result;
	}

	@Override
	public int sub(int i, int j) {
		System.out.println("The method sub begins with[" + i + "," + j + "]");
		int result = i - j;
		System.out.println("The method add begins with " + result);
		return result;
	}

	@Override
	public int mul(int i, int j) {
		System.out.println("The method mul begins with[" + i + "," + j + "]");
		int result = i * j;
		System.out.println("The method add begins with " + result);
		return result;
	}

	@Override
	public int div(int i, int j) {
		System.out.println("The method div begins with[" + i + "," + j + "]");
		int result = i / j;
		System.out.println("The method add begins with " + result);
		return result;
	}

}

再在Main中实现:

public class Main {
	
	public static void main(String[] args) {
		Calculator calculator = null;
		calculator = new CalculatorImpl();
		
		int result = calculator.add(1, 2);
		System.out.println("-->" + result);
		
		result = calculator.div(4, 2);
		System.out.println("-->" + result);
	}
}

我们从中可以看到有以下几点问题:

  • 代码混乱,越来越多的非业务需求(日志和验证等)加入后,原来的业务方法急剧膨胀,每个方法在处理核心逻辑的同事还必须兼顾其他多个关注点
  • 代码分散:以日志需求为例,只是为了满足这个单一需求,就不得不在多个模块(方法)里多次重复相同的日志代码。如果日志需求方式变化,必须修改所有模块。

那么为了解决上述问题,就出现了面向切面编程(AOP)。

1.1 使用动态代理解决上述问题

代理设计模式的原理:使用一个代理将对象包装起来,然后用该代理对象取代原始对象,任何对原始对象的调用都要通过代理。代理对象决定是否以及何时将方法调用转到原始对象上。

我们来看看代码和里面的注释:

首先,Calculator接口还是用上面的那个,CalculatorImpl类修改如下:

public class CalculatorImpl implements Calculator {

	@Override
	public int add(int i, int j) {
		int result = i + j;
		return result;
	}

	@Override
	public int sub(int i, int j) {
		int result = i - j;
		return result;
	}

	@Override
	public int mul(int i, int j) {
		int result = i * j;
		return result;
	}

	@Override
	public int div(int i, int j) {
		int result = i / j;
		return result;
	}

}

再新建一个CalculatorLoggingProxy来实现动态代理:

import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;
import java.util.Arrays;

public class CalculatorLoggingProxy {
	
	//要代理的对象
	private Calculator target;
	public CalculatorLoggingProxy(Calculator target) {
		this.target = target;
	}
	public Calculator getLoggingProxy() {
		Calculator proxy = null;
		
		//代理对象由哪一个类加载器负责加载
		ClassLoader loader = target.getClass().getClassLoader();
		//代理对象的类型,即其中有哪些方法
		Class [] interfaces = new Class[]{Calculator.class};
		//当调用代理对象其中的方法时,该执行的代码
		InvocationHandler h = new InvocationHandler() {
			/**
			 * proxy:正在返回的那个代理对象,一般情况下,在invoke方法内都不使用该对象
			 * method:正在被调用的方法
			 * args:调用方法时,传入的参数
			 */
			@Override
			public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
				// TODO Auto-generated method stub
				//日志
				System.out.println("The method " + method.getName() + " begins with " + Arrays.asList(args));
				//执行方法
				Object result = method.invoke(target, args);
				System.out.println("The method " + method.getName() + " ends with " + result);
				return result;
			}
		};
		proxy = (Calculator) Proxy.newProxyInstance(loader, interfaces, h);
		return proxy;
	}
}

再在Main中调用方法:

public class Main {
	
	public static void main(String[] args) {
//		Calculator calculator = null;
//		calculator = new CalculatorLoggingImpl();
		
		Calculator target = new CalculatorImpl();
		Calculator proxy = new CalculatorLoggingProxy(target).getLoggingProxy();
		int result = proxy.add(1, 2);
		System.out.println("-->" + result);
		
		result = proxy.div(4, 2);
		System.out.println("-->" + result);
	}
}

我们从上面代码可以看出,使用动态代理之后,修改日志内容只需修改CalculatorLoggingProxy中的invoke中的日志内容,而之前需要逐一修改,这看起来就简洁多了。

2. AOP简介

AOP(面向切面编程)是一种新的方法论,是对传统OOP(面向对象编程)的补充。

AOP的主要编程是对象,而切面模块化横切关注点

在应用AOP编程时,仍需定义公共功能,但可以明确的定义这个功能在哪里,以什么方式应用,并且不必修改受影响的类。这样一来横切关注点就被模块化到特殊的对象(切面)里。

AOP的好处:

  • 每个事物逻辑位于一个位置,代码不分散,便于维护和升级
  • 业务模块更简洁,只包含核心业务代码

以一个图来说说:

Spring—AOP

我们正常去写的时候,实际的业务逻辑就是图中上面的内容,我们可以看到业务全部写完会很复杂,量很大且非常冗余,于是我们把验证和日志这些给单独提出来,这里面一个个具体的需求(验证参数,日志)就是我们所说的横切关注点。我们把这些横切关注点一个个拿出来,比如验证参数这个需求单独拿出来就是一个切面前置日志和后置日志拿出来就是另外一个切面从上往下看,把关注点拿出来就叫抽取横切关注点。然后我们从切面和业务逻辑(纯净的,只实现具体的单一的方法)往回走的过程就叫做AOP。

3. AOP术语

  • 切面(Aspect):横切关注点被模块化的特殊对象
  • 通知(Advise):切面必须要完成的工作
  • 目标(Target):被通知的对象
  • 代理(Proxy):向目标对象应用通知之后创建的对象
  • 连接点(Jointpoint):程序执行的某个特殊位置,如类某个方法调用前,调用后等。
  • 切点(pointcut)每个类都有多个连接点,比如Calculator中的所有方法实际上都是连接点,即连接点是程序类中客观存在的事物。AOP通过切点定位到特定的连接点。类比起来就是:连接点相当于数据库中的记录,切点相当于查询条件。切点和连接点不是一对一的关系。