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Spring Boot 整合AOP_spring-boot-starter-aop

spring-boot-starter-aop

什么是AOP?

AOP即是面向切面,是Spring的核心功能之一,主要的目的即是针对业务处理过程中的横向拓展,以达到低耦合的效果。

举个栗子,项目中有记录操作日志的需求、或者流程变更是记录变更履历,无非就是插表操作,很简单的一个save操作,都是一些记录日志或者其他辅助性的代码。一遍又一遍的重写和调用。不仅浪费了时间,又将项目变得更加的冗余,实在得不偿失。

此时AOP的就该出场了,能够在不改变原逻辑的基础上实现相关功能。

AOP的相关概念(面试常客)

要理解Spring Boot整合Aop的实现,就必须先对面向切面实现的一些Aop的概念有所了解,不然也是云里雾里。

「切面(Aspect)」:一个关注点的模块化。以注解@Aspect的形式放在类上方,声明一个切面。

「连接点(Joinpoint)」:在程序执行过程中某个特定的点,比如某方法调用的时候或者处理异常的时候都可以是连接点。

「通知(Advice)」:通知增强,需要完成的工作叫做通知,就是你写的业务逻辑中需要比如事务、日志等先定义好,然后需要的地方再去用。增强包括如下五个方面:

  1. @Before:在切点之前执行

  2. @After:在切点方法之后执行

  3. @AfterReturning:切点方法返回后执行

  4. @AfterThrowing:切点方法抛异常执行

  5. @Around:属于环绕增强,能控制切点执行前,执行后,用这个注解后,程序抛异常,会影响@AfterThrowing这个注解。

「切点(Pointcut)」:其实就是筛选出的连接点,匹配连接点的断言,一个类中的所有方法都是连接点,但又不全需要,会筛选出某些作为连接点做为切点。

「引入(Introduction)」:在不改变一个现有类代码的情况下,为该类添加属性和方法,可以在无需修改现有类的前提下,让它们具有新的行为和状态。其实就是把切面(也就是新方法属性:通知定义的)用到目标类中去。

「目标对象(Target Object)」:被一个或者多个切面所通知的对象。也被称做被通知(adviced)对象。既然Spring AOP是通过运行时代理实现的,这个对象永远是一个被代理(proxied)对象。

「AOP代理(AOP Proxy)」AOP框架创建的对象,用来实现切面契约(例如通知方法执行等等)。在Spring中,AOP代理可以是JDK动态代理或者CGLIB代理。

「织入(Weaving)」:把切面连接到其它的应用程序类型或者对象上,并创建一个被通知的对象。这些可以在编译时(例如使用AspectJ编译器),类加载时和运行时完成。Spring和其他纯Java AOP框架一样,在运行时完成织入。

Spring Boot 如何整合AOP自定义一个注解?

在实际开发中对于横向公共的逻辑需要抽取出来,这时候就需要使用AOP,比如日志的记录、权限的验证等等,这些功能都可以用注解轻松的完成。

下面介绍如何在Spring Boot使用AOP定义一个注解。

添加依赖starter

AOP整合Spring Boot有一个starter,只需要添加依赖即可,如下:

  1. <!--springboot集成Aop-->
  2.    <dependency>
  3.       <groupId>org.springframework.boot</groupId>
  4.       <artifactId>spring-boot-starter-aop</artifactId>
  5.   </dependency>

开启AOP

在配置类上标注@EnableAspectJAutoProxy注解即可开启AOP,这个注解有什么用呢,源码如下:

  1. @Target(ElementType.TYPE)
  2. @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
  3. @Documented
  4. @Import(AspectJAutoProxyRegistrar.class)
  5. public @interface EnableAspectJAutoProxy {}

最重要的是如下一行代码:

@Import(AspectJAutoProxyRegistrar.class)

@Import这个注解很熟悉了吧,快速注入一个类,这里是注入一个AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator

自定义一个注解

就以日志处理为例子,定义一个日志处理的注解,如下:

  1. @Target(ElementType.METHOD)
  2. @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
  3. @Documented
  4. public @interface SysLog {
  5.     String value() default "";
  6. }

定义一个切面

一个切面的满足条件如下:

  1. 类上标注了@Aspect注解

  2. 注入到IOC容器中,比如@Component注解

定义的日志切面如下:

  1. @Component
  2. @Aspect
  3. @Order(Ordered.HIGHEST_PRECEDENCE)
  4. public class SysLogAspect {
  5. }

@Order指定了切面执行的优先级,假如有多个切面,肯定是要有先后的执行顺序,这样才能保证逻辑性。

定义切点表达式

这里需要拦截的肯定是@SysLog这个注解,只要方法上标注了该注解都将会被拦截,表达式如下:

  1. @Pointcut("@annotation(com.example.annotation_demo.annotation.SysLog)")
  2. public void pointCut() {}

添加通知方法

既然是日志记录,肯定是在方法执行前,执行后都需要记录,因此需要定义一个环绕通知,如下:

  1.   @Around("pointCut()")
  2.     public Object around(ProceedingJoinPoint point) throws Throwable {
  3.         //逻辑开始时间
  4.         long beginTime = System.currentTimeMillis();
  5.         //执行方法
  6.         Object result = point.proceed();
  7.         //todo,保存日志,自己完善
  8.         saveLog(point,beginTime);
  9.         return result;
  10.     }

测试

以上配置完成后即可使用,只需要在需要的方法上标注@SysLog注解即可,如下:

  1. @SysLog
  2. @PostMapping("/add")
  3. public String add(){
  4.   return "";
  5. }

使用拦截器如何自定义注解?

使用AOP自定义的注解在每个方法上都会被拦截验证,首先效率上就不高。

然而拦截器是在每个Controller方法执行之前进行拦截,其他的方法都不会生效,比如service方法。

比如权限的验证、防止瞬间重复点击等等需求就适合使用拦截器自定义的注解。

自定义一个注解

就以防止瞬间重复点击的例子来创建一个注解,如下:

  1. @Target({ElementType.METHOD, ElementType.TYPE})
  2. @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
  3. public @interface RepeatSubmit {
  4.     /**
  5.      * 默认失效时间5秒
  6.      */
  7.     long seconds() default 5;
  8. }

自定义拦截器

需要在请求执行之前完成验证,逻辑很简单,就是判断方法上有没有标注@RepeatSubmit注解,代码如下:

  1. /**
  2.  * description:重复提交注解的拦截器
  3.  */
  4. @Component
  5. public class RepeatSubmitInterceptor implements HandlerInterceptor {
  6.     @Autowired
  7.     private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;
  8.     @Override
  9.     public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {
  10.         if (handler instanceof HandlerMethod){
  11.             //只拦截标注了@RepeatSubmit该注解
  12.             HandlerMethod handlerMethod=(HandlerMethod)handler;
  13.             //获取controller方法上标注的注解
  14.             RepeatSubmit repeatSubmit = AnnotationUtils.findAnnotation(handlerMethod.getMethod(),RepeatSubmit.class);
  15.             //没有限制重复提交,直接跳过
  16.             if (Objects.isNull(repeatSubmit))
  17.                 return true;
  18.             //todo 一个值,标志这个请求的唯一性,比如IP+userId+uri+请求参数
  19.             String flag="";
  20.             //存在即返回false,不存在即返回true
  21.             Boolean ifAbsent = stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(flag, "", repeatSubmit.seconds(), TimeUnit.SECONDS);
  22.             if (ifAbsent!=null&&!ifAbsent)
  23.                 //todo: 此处抛出异常,需要在全局异常解析器中捕获
  24.                 throw new RepeatSubmitException();
  25.         }
  26.         return true;
  27.     }
  28. }

注入的拦截器

将上述自定义的拦截器注入到Sprign Boot中,这里不再演示了,前面教程有介绍过,请看:Spring Boot 第六弹,拦截器如何配置,看这儿~

测试

在需要拦截方法上添加@RepeatSubmit注解即可,如下:

  1.     @RepeatSubmit
  2.     @GetMapping("/add")
  3.     public String add(){
  4.         return "";
  5.     }

内部调用导致AOP注解失效

这个问题在事务中也是经常被忽略的问题,网上很多人说是AOPBug,其实在我看来这真不是一个BUG,并且也是有办法解决的。

先来看一下失效的案例,如下:

  1. public class ArticleServiceImpl{
  2.   @SysLog
  3.   public void A(){
  4.     ......
  5.   }
  6.   
  7.   
  8.   public void B(){
  9.     this.A();
  10.   }
  11. }

在上述的代码中,如果执行方法B,则@SysLog注解将会失效。

失效的原因

AOP使用的是动态代理的机制,它会给类生成一个代理类,事务的相关操作都在代理类上完成。内部方式使用this调用方式时,使用的是实例调用,并没有通过代理类调用方法,所以会导致事务失效。

解决方法

其实解决方法有很多,下面将会一一介绍。

1. 引入自身的Bean

在类内部通过@Autowired将本身bean引入,然后通过调用自身bean,从而实现使用AOP代理操作。代码如下:

  1. public class ArticleServiceImpl{
  2.   /**
  3.   * 注入自身的Bean
  4.   */
  5.   @Autowired
  6.   private ArticleService articleService;
  7.   
  8.   @SysLog
  9.   public void A(){
  10.     ......
  11.   }
  12.   
  13.   public void B(){
  14.     articleService.A();
  15.   }
  16. }

2. 通过ApplicationContext引入bean

通过ApplicationContext获取bean,通过bean调用内部方法,就使用了bean的代理类。

需要先创建一个ApplicationContext的工具类获取ApplicationContext,然后才能调用getBean()方法,代码如下:

  1. public class ArticleServiceImpl{
  2.   
  3.   @SysLog
  4.   public void A(){
  5.     ......
  6.   }
  7.   
  8.   public void B(){
  9.     ApplicationContextUtils.getApplicationContext().getBean(ArticleService.class).A();
  10.   }
  11. }

3. 通过AopContext获取当前类的代理类

此种方法需要设置@EnableAspectJAutoProxy中的exposeProxytrue

使用AopContext获取当前的代理对象,代码如下:

  1. public class ArticleServiceImpl{
  2.   
  3.   @SysLog
  4.   public void A(){
  5.     ......
  6.   }
  7.   
  8.   public void B(){
  9.     ((ArticleService)AopContext.currentProxy()).A();
  10.   }
  11. }
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