AOP

AOP簡介

AOP簡介和作用

• AOP(Aspect Oriented Programming)面向切面編程，一種編程范式，指導開發者如何組織程序結構
• 作用：在不改變方法源代碼的基礎上對方法進行功能增強
• Spring理念：無入侵式
  

AOP的應用場景

• 在工程運行慢的過程中，對目標方法進行運行耗時統計
• 對目標方法添加事務管理
• 對目標方法添加權限訪問控制
• …
  

為什么要學習AOP

1、簡化開發

• AOP減少了手動創建動態代理的步驟
• AOP減少了手動創建動態代理的代碼量

2、靈活性強

• 手動創建動態代理一次只能代理一個對象
• AOP可以批量代理多個對象

3、spring事務使用AOP實現

• Spring的事務管理使用AOP實現
  

AOP入門案例

思路分析

1. 導入坐標（pom.xml）
2. 制作連接點方法（原始操作，dao接口與實現類）
3. 制作共性功能（通知類與通知）
4. 定義切入點
5. 綁定切入點與通知關系（切面）
   

代碼實現

1. 導入aop相關坐標

<dependencies><!--spring核心依賴，會將spring-aop傳遞進來--><dependency><groupId>org.springframework</groupId><artifactId>spring-context</artifactId><version>5.2.10.RELEASE</version></dependency><!--切入點表達式依賴，目的是找到切入點方法，也就是找到要增強的方法--><dependency><groupId>org.aspectj</groupId><artifactId>aspectjweaver</artifactId><version>1.9.4</version></dependency>
</dependencies>

2. 定義dao接口和實現類

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 ...");}
}

3. 定義通知類，制作通知方法

//通知類必須配置成Spring管理的bean
@Component
public class MyAdvice {public void method(){System.out.println(System.currentTimeMillis());}
}

4. 定義切點表達式，配置切面(綁定切入點與通知關系)

//通知類必須配置成Spring管理的bean
@Component
//設置當前類為切面類類
@Aspect
public class MyAdvice {//設置切入點，@Pointcut注解要求配置在方法上方@Pointcut("execution(void com.itheima.dao.BookDao.update())")private void pt(){}//設置在切入點pt()的前面運行當前操作(前置通知)@Before("pt()")public void method(){System.out.println(System.currentTimeMillis());}
}

5. 在配置類中進行Spring注解包掃描和開啟AOP功能

@Configuration
@ComponentScan("com.itheima")
//開啟注解開發AOP功能
@EnableAspectJAutoProxy
public class SpringConfig {
}

6. 編寫測試類和運行結果

public class App {public static void main(String[] args) {ApplicationContext ctx = new AnnotationConfigApplicationContext(SpringConfig.class);BookDao bookDao = ctx.getBean(BookDao.class);bookDao.update();}
}

AOP中的核心概念

• 連接點(JoinPoint)：正在執行的方法，例如：update()
• 切入點(PointCut)：匹配連接點的式子
  • 在SpringAOP中，一個切入點可以只描述一個具體方法，也可以匹配多個方法
    • 一個具體方法：com.itheima.dao包下的BookDao接口中的無形參無返回值的save方法
    • 匹配多個方法：所有的save方法，所有的get開頭的方法，所有以Dao結尾的接口中的任意方法，所有帶有一個參數的方法
• 通知(Advice)：在切入點前后執行的操作，也就是增強的共性功能
  • 在SpringAop中，功能最終以方法的形式呈現
• 通知類：通知方法所在的類叫做通知類
• 切面(Aspect)：描述通知與切入點的對應關系，也就是哪些通知方法對應哪些切入點方法
  

AOP工作流程

AOP工作流程

1. Spring容器啟動
2. 讀取所有切面配置中的切入點
3. 初始化bean，判定bean對應的類中的方法是否匹配到任意切入點
   • 匹配失敗，創建原始對象
   • 匹配成功，創建原始對象（目標對象）的代理對象
4. 獲取bean執行方法
   • 獲取的bean是原始對象時，調用方法并執行，完成操作
   • 獲取的bean是代理對象時，根據代理對象的運行模式運行原始方法與增強的內容，完成操作
     

AOP核心概念

• 目標對象（Target）：被代理的對象，也叫原始對象，該對象中的方法沒有任何功能增強。
• 代理對象（Proxy）：代理后生成的對象，由Spring幫我們創建代理對象。
  

在測試類中驗證代理對象

public class App {public static void main(String[] args) {ApplicationContext ctx = new AnnotationConfigApplicationContext(SpringConfig.class);BookDao bookDao = ctx.getBean(BookDao.class);bookDao.update();//打印對象的類名System.out.println(bookDao.getClass());}
}

AOP切入點表達式

語法格式

• 切入點：要進行增強的方法
• 切入點表達式：要進行增強的方法的描述方式
  • 描述方式一：執行com.itheima.dao包下的BookDao接口中的無參數update方法

execution(void com.itheima.dao.BookDao.update())

• 描述方式二：執行com.itheima.dao.impl包下的BookDaoImpl類中的無參數update方法

execution(void com.itheima.dao.impl.BookDaoImpl.update())

• 切入點表達式標準格式：動作關鍵字(訪問修飾符 返回值 包名.類/接口名.方法名(參數) 異常名）

execution(public User com.itheima.service.UserService.findById(int))

• 動作關鍵字：描述切入點的行為動作，例如execution表示執行到指定切入點
• 訪問修飾符：public，private等，可以省略
• 返回值：寫返回值類型
• 包名：多級包使用點連接
• 類/接口名：
• 方法名：
• 參數：直接寫參數的類型，多個類型用逗號隔開
• 異常名：方法定義中拋出指定異常，可以省略
  

通配符

目的：可以使用通配符描述切入點，快速描述

• * ：單個獨立的任意符號，可以獨立出現，也可以作為前綴或者后綴的匹配符出現

匹配com.itheima包下的任意包中的UserService類或接口中所有find開頭的帶有一個參數的方法

execution（public * com.itheima.*.UserService.find*(*))

• . . ：多個連續的任意符號，可以獨立出現，常用于簡化包名與參數的書寫

匹配com包下的任意包中的UserService類或接口中所有名稱為findById的方法

execution（public User com..UserService.findById(..))

• + ：專用于匹配子類類型

execution(* *..*Service+.*(..))

書寫技巧

• 所有代碼按照標準規范開發，否則以下技巧全部失效
• 描述切入點通常描述接口，而不描述實現類
• 訪問控制修飾符針對接口開發均采用public描述（可省略訪問控制修飾符描述）
• 返回值類型對于增刪改類使用精準類型加速匹配，對于查詢類使用*通配快速描述
• 包名書寫盡量不使用. .匹配，效率過低，常用*做單個包描述匹配，或精準匹配
• 接口名/類名書寫名稱與模塊相關的采用*匹配，例如UserService書寫成*Service，綁定業務層接口名
• 方法名書寫以動詞進行精準匹配，名詞采用_匹配，例如getById書寫成getBy_,selectAll書寫成selectAll
• 參數規則較為復雜，根據業務方法靈活調整
• 通常不使用異常作為匹配規則
  

AOP通知類型

AOP通知分類

• AOP通知描述了抽取的共性功能，根據共性功能抽取的位置不同，最終運行代碼時要將其加入到合理的位置
• AOP通知共分為5種類型
  • 前置通知：在切入點方法執行之前執行
  • 后置通知：在切入點方法執行之后執行，無論切入點方法內部是否出現異常，后置通知都會執行。
  • **環繞通知(重點)：**手動調用切入點方法并對其進行增強的通知方式。
  • 返回后通知(了解)：在切入點方法執行之后執行，如果切入點方法內部出現異常將不會執行。
  • 拋出異常后通知(了解)：在切入點方法執行之后執行，只有當切入點方法內部出現異常之后才執行。
    

AOP通知詳解

• 前置通知：@Before，當前通知方法在原始切入點方法前運行
• 后置通知：@After，當前通知方法在原始切入點方法后運行
• 返回后通知：@AfterReturning，當前通知方法在原始切入點方法正常執行完畢后運行
• 拋出異常后通知：@AfterThrowing，當前通知方法在原始切入點方法運行拋出異常后執行
• 環繞通知：@Around，當前通知方法在原始切入點方法前后運行

環繞通知代碼：

@Around("pt()")
public Object around(ProceedingJoinPoint pjp) throws Throwable {System.out.println("around before advice ...");Object ret = pjp.proceed();System.out.println("around after advice ...");return ret;
}

環繞通知注意事項：

1. 環繞通知方法形參必須是ProceedingJoinPoint，表示正在執行的連接點，使用該對象的proceed()方法表示對原始對象方法進行調用，返回值為原始對象方法的返回值。
2. 環繞通知方法的返回值建議寫成Object類型，用于將原始對象方法的返回值進行返回，哪里使用代理對象就返回到哪里。
   

AOP案例

案例-測量業務層接口萬次執行效率

需求和分析

需求：任意業務層接口執行均可顯示其執行效率（執行時長）
分析：

1. 業務功能：業務層接口執行前后分別記錄時間，求差值得到執行效率
2. 通知類型選擇前后均可以增強的類型–環繞通知
   

代碼實現

在上面代碼的基礎上

1. 編寫通知類

@Component
@Aspect
public class Advice {@Pointcut("execution(public * org.example.dao.BookDao.save())")public void pc(){}@Around("pc()")public Object around(ProceedingJoinPoint pjp) throws Throwable {//獲取執行的簽名對象Signature signature = pjp.getSignature();//獲取類名/類全限定名String className = signature.getDeclaringTypeName();//獲取方法名String methodName = signature.getName();long startTime = System.currentTimeMillis();Object proceed = null;for (int i = 0; i < 10000; i++) {proceed = pjp.proceed();}long endTime = System.currentTimeMillis();System.out.println("萬次執行："+ className+"."+methodName+"---->" +(endTime-startTime) + "ms");return proceed;}
}

2. 在Spring配置類中開啟AOP注解功能

@Configuration
@ComponentScan("com.itheima")
@EnableAspectJAutoProxy //開啟AOP注解功能
public class SpringConfig {
}

3. 運行測試類，查看結果

public class App {public static void main( String[] args ) {//創建ioc容器ApplicationContext ctx = new AnnotationConfigApplicationContext(SpringConfig.class);//獲取beanBookDao bookDao = ctx.getBean(BookDao.class);//執行方法Integer result = bookDao.save();System.out.println(result);
//
//        System.out.println(bookDao.getClass());}
}

AOP切入點數據獲取

獲取參數

• JoinPoint對象描述了連接點方法的運行狀態，可以獲取到原始方法的調用參數(除了環繞的其他通知)

@Before("pt()")
public void before(JoinPoint jp) {Object[] args = jp.getArgs(); //獲取連接點方法的參數們System.out.println(Arrays.toString(args));
}

• ProccedingJointPoint是JoinPoint的子類

@Around("pt()")
public Object around(ProceedingJoinPoint pjp) throws Throwable {Object[] args = pjp.getArgs(); //獲取連接點方法的參數們System.out.println(Arrays.toString(args));Object ret = pjp.proceed();return ret;
}

獲取返回值

• 返回后通知可以獲取切入點方法返回值信息，使用形參可以接收對應的返回值

@AfterReturning(value = "pt()",returning = "ret")
public void afterReturning(String ret) { //變量名要和returning="ret"的屬性值一致System.out.println("afterReturning advice ..."+ret);
}

• 環繞通知中可以手工書寫對原始方法的調用，得到的結果即為原始方法的返回值

@Around("pt()")
public Object around(ProceedingJoinPoint pjp) throws Throwable {// 手動調用連接點方法，返回值就是連接點方法的返回值Object ret = pjp.proceed();return ret;
}

獲取異常

• 拋出異常后通知可以獲取切入點方法中出現的異常信息，使用形參可以接收對應的異常對象

@AfterThrowing(value = "pt()",throwing = "t")
public void afterThrowing(Throwable t) {//變量名要和throwing = "t"的屬性值一致System.out.println("afterThrowing advice ..."+ t);
}

• 拋出異常后通知可以獲取切入點方法運行的異常信息，使用形參可以接收運行時拋出的異常對象

@Around("pt()")
public Object around(ProceedingJoinPoint pjp)  {Object ret = null;//此處需要try...catch處理，catch中捕獲到的異常就是連接點方法中拋出的異常try {ret = pjp.proceed();} catch (Throwable t) {t.printStackTrace();}return ret;
}

案例-百度網盤密碼數據兼容處理

需求和分析

需求：對百度網盤分享鏈接輸入密碼時尾部多輸入的空格做兼容處理

分析：

1. 在業務方法執行之前對所有的輸入參數進行格式處理——trim()
2. 使用處理后的參數調用原始方法——環繞通知中存在對原始方法的調用
   

代碼實現

1. 編寫service類和dao類

//-------------service層代碼-----------------------
public interface ResourcesService {public boolean openURL(String url ,String password);
}
@Service
public class ResourcesServiceImpl implements ResourcesService {@Autowiredprivate ResourcesDao resourcesDao;public boolean openURL(String url, String password) {return resourcesDao.readResources(url,password);}
}
//-------------dao層代碼-----------------------
public interface ResourcesDao {boolean readResources(String url, String password);
}
@Repository
public class ResourcesDaoImpl implements ResourcesDao {public boolean readResources(String url, String password) {System.out.println(password.length());//模擬校驗return password.equals("root");}
}

2. 編寫通知類

@Component
@Aspect
public class DataAdvice {@Pointcut("execution(boolean com.itheima.service.*Service.*(*,*))")private void servicePt(){}@Around("DataAdvice.servicePt()")public Object trimStr(ProceedingJoinPoint pjp) throws Throwable {Object[] args = pjp.getArgs();for (int i = 0; i < args.length; i++) {//判斷參數是不是字符串if(args[i].getClass().equals(String.class)){args[i] = args[i].toString().trim();}}Object ret = pjp.proceed(args);return ret;}
}

3. 在Spring配置類上開啟AOP注解功能

@Configuration
@ComponentScan("com.itheima")
@EnableAspectJAutoProxy
public class SpringConfig {
}

4. 運行測試類，查看結果

public class App {public static void main(String[] args) {ApplicationContext ctx = new AnnotationConfigApplicationContext(SpringConfig.class);ResourcesService resourcesService = ctx.getBean(ResourcesService.class);boolean flag = resourcesService.openURL("http://pan.baidu.com/haha", "root ");System.out.println(flag);}
}

Spring事務管理

Spring事務簡介

Spring事務作用

• 事務作用：在數據層保障一系列的數據庫操作同成功同失敗
• Spring事務作用：在數據層或業務層保障一系列的數據庫操作同成功同失敗

需求和分析

• 需求：實現任意兩個賬戶間轉賬操作
• 需求微縮：A賬戶減錢，B賬戶加錢
• 分析：
  ①：數據層提供基礎操作，指定賬戶減錢（outMoney），指定賬戶加錢（inMoney）
  ②：業務層提供轉賬操作（transfer），調用減錢與加錢的操作
  ③：提供2個賬號和操作金額執行轉賬操作
  ④：基于Spring整合MyBatis環境搭建上述操作
• 結果分析：
  ①：程序正常執行時，賬戶金額A減B加，沒有問題
  ②：程序出現異常后，轉賬失敗，但是異常之前操作成功，異常之后操作失敗，整體業務失敗
  

代碼實現

環境準備：
Spring整合Mybatis相關代碼(依賴、JdbcConfig、MybatisConfig、SpringConfig)省略。

public interface AccountDao {@Update("update tbl_account set money = money + #{money} where name = #{name}")void inMoney(@Param("name") String name, @Param("money") Double money);@Update("update tbl_account set money = money - #{money} where name = #{name}")void outMoney(@Param("name") String name, @Param("money") Double money);
}public interface AccountService {/*** 轉賬操作* @param out 傳出方* @param in 轉入方* @param money 金額*/public void transfer(String out,String in ,Double money) ;
}@Service
public class AccountServiceImpl implements AccountService {@Autowiredprivate AccountDao accountDao;public void transfer(String out,String in ,Double money) {accountDao.outMoney(out,money);int i = 1/0;accountDao.inMoney(in,money);}
}

1. 在業務層接口上添加Spring事務管理

public interface AccountService {//配置當前接口方法具有事務@Transactionalpublic void transfer(String out,String in ,Double money) ;
}

注意事項

• Spring注解式事務通常添加在業務層接口中而不會添加到業務層實現類中，降低耦合
• 注解式事務可以添加到業務方法上表示當前方法開啟事務，也可以添加到接口上表示當前接口所有方法開啟事務

2. 設置事務管理器(將事務管理器添加到IOC容器中)

可以在JdbcConfig中配置事務管理器

//配置事務管理器，mybatis使用的是jdbc事務
@Bean
public PlatformTransactionManager transactionManager(DataSource dataSource){DataSourceTransactionManager transactionManager = new DataSourceTransactionManager();transactionManager.setDataSource(dataSource);return transactionManager;
}

注意事項

• 事務管理器要根據實現技術進行選擇
• MyBatis框架使用的是JDBC事務

3. 開啟注解式事務驅動

@Configuration
@ComponentScan("com.itheima")
@PropertySource("classpath:jdbc.properties")
@Import({JdbcConfig.class,MybatisConfig.class})
//開啟注解式事務驅動
@EnableTransactionManagement
public class SpringConfig {
}

4. 運行測試類，查看結果

@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
@ContextConfiguration(classes = SpringConfig.class)
public class AccountServiceTest {@Autowiredprivate AccountService accountService;@Testpublic void testTransfer() throws IOException {accountService.transfer("Tom","Jerry",100D);}
}

Spring事務角色

• 事務管理員：發起事務方，在Spring中通常指代業務層開啟事務的方法
• 事務協調員：加入事務方，在Spring中通常指代數據層方法，也可以是業務層方法

Spring事務相關配置

事務配置

說明：對于RuntimeException類型異常或者Error錯誤，Spring事務能夠進行回滾操作。但是對于編譯器異常，Spring事務是不進行回滾的，所以需要使用rollbackFor來設置回滾的異常。

案例-轉賬業務追加日志

需求和分析

• 需求：實現任意兩個賬戶間轉賬操作，并對每次轉賬操作在數據庫進行留痕
• 需求微縮：A賬戶減錢，B賬戶加錢，數據庫記錄日志
• 分析：
  ①：基于轉賬操作案例添加日志模塊，實現數據庫中記錄日志
  ②：業務層轉賬操作（transfer），調用減錢、加錢與記錄日志功能
• 實現效果預期：
  無論轉賬操作是否成功，均進行轉賬操作的日志留痕
• 存在的問題：
  日志的記錄與轉賬操作隸屬同一個事務，同成功同失敗
• 實現效果預期改進：
  無論轉賬操作是否成功，日志必須保留
• 事務傳播行為：事務協調員對事務管理員所攜帶事務的處理態度

代碼實現

準備工作

USE spring_db;
CREATE TABLE tbl_log(id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,info VARCHAR(255),createDate DATE
);

public interface LogService {//propagation設置事務屬性：傳播行為設置為當前操作需要新事務@Transactionalvoid log(String out, String in, Double money);
}@Service
public class LogServiceImpl implements LogService {@Autowiredprivate LogDao logDao;public void log(String out,String in,Double money ) {logDao.log("轉賬操作由"+out+"到"+in+",金額："+money);}
}public interface LogDao {@Insert("insert into tbl_log (info,createDate) values(#{info},now())")void log(String info);
}

1. 在AccountServiceImpl中調用logService中添加日志的方法

@Service
public class AccountServiceImpl implements AccountService {@Autowiredprivate AccountDao accountDao;@Autowiredprivate LogService logService;public void transfer(String out,String in ,Double money) {try{accountDao.outMoney(out,money);int i = 1/0;accountDao.inMoney(in,money);}finally {logService.log(out,in,money);}}
}

2. 在LogService的log()方法上設置事務的傳播行為

public interface LogService {//propagation設置事務屬性：傳播行為設置為當前操作需要新事務@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES_NEW)void log(String out, String in, Double money);
}

3. 運行測試類，查看結果

@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
@ContextConfiguration(classes = SpringConfig.class)
public class AccountServiceTest {@Autowiredprivate AccountService accountService;@Testpublic void testTransfer() throws IOException {accountService.transfer("Tom","Jerry",50D);}
}

事務傳播行為