面向切面编程

面向切面编程（Aspect Oriented Programming，AOP）是什么？

1. AOP是一种编程范式，不是编程语言；
2. AOP解决特定问题，但不能解决所有问题；
3. OOP的补充，而不是其替代。

AOP为什么出现？

1. 提高代码重用性；
2. 概念分离：分离功能性需求和非功能性需求。将功能性需求从非功能性需求中分离出来。

应用场景

1. 权限控制
2. 缓存控制
3. 事务控制
4. 审计日志
5. 性能监控
6. 分布式追踪
7. 异常处理

Spring AOP的通过代理实现

通过DefaultAopProxyFactory.java源码可以看到AOP由jdk和cglib两种方式实现。

public AopProxy createAopProxy(AdvisedSupport config) throws AopConfigException {
    if (config.isOptimize() || config.isProxyTargetClass() || hasNoUserSuppliedProxyInterfaces(config)) {
        Class<?> targetClass = config.getTargetClass();
        if (targetClass == null) {
            throw new AopConfigException("TargetSource cannot determine target class: " +
                    "Either an interface or a target is required for proxy creation.");
        }
        if (targetClass.isInterface() || Proxy.isProxyClass(targetClass)) {
            return new JdkDynamicAopProxy(config);
        }
        return new ObjenesisCglibAopProxy(config);
    }
    else {
        return new JdkDynamicAopProxy(config);
    }
}

Spring AOP的使用

在Spring中主要使用注解@Aspect、@Pointcut、@Before、@After、@AfterReturning、@AfterThrowing以及@Around进行面向切面编程。

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.TYPE)
public @interface Aspect {

    /**
     * Per clause expression, defaults to singleton aspect
     * <p/>
     * Valid values are "" (singleton), "perthis(...)", etc
     */
    public String value() default "";
}

如上代码是@Aspect注解的定义，ElementType.TYPE可以看出该注解作用目标是接口、类、枚举、注解，@Aspect注解，Spring通过@Aspect注解切面并把它应用到目标对象上。

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.METHOD)
public @interface Pointcut {

    /**
     * The pointcut expression
     * We allow "" as default for abstract pointcut
     */
    String value() default "";
    
    /**
     * When compiling without debug info, or when interpreting pointcuts at runtime,
     * the names of any arguments used in the pointcut are not available.
     * Under these circumstances only, it is necessary to provide the arg names in 
     * the annotation - these MUST duplicate the names used in the annotated method.
     * Format is a simple comma-separated list.
     */
    String argNames() default "";
}

如上代码是@Pointcut注解的定义，value()用来定义切面所在的位置，定义方式有以下几种方式：

// execution定义切面，匹配符合表达式的所有方法
@Pointcut("execution(* com.xjtu.springbootstudy.aop.bymyself.service.ProgrammerService.work())")
// within用于匹配类，对应类下的所有方法都执行切面方法；
@Pointcut("within(com.xjtu.springbootstudy.aop.bymyself.service.*)")
// @annotation用于匹配自定义注解，如下面的@SignLog注解，再将@SignLog放在想定义切面的方法
@Pointcut("@annotation(com.xjtu.springbootstudy.aop.bymyself.annotation.SignLog)")
// @within用于匹配自定义注解，如下面的@SignLog注解，再将@SignLog放在想定义切面的类上
@Pointcut("@within(com.xjtu.springbootstudy.aop.bymyself.annotation.SignLog))")
public void log(){ }

如上对log()添加注解，@Pointcut注解中value定义切面位置，使用execution、within、@annotation、@within等方式设置切面。

• @before在目标方法开始执行时执行；
• @after在目标方法执行结束前执行；
• @AfterReturning在目标方法执行正确返回前执行；
• @AfterThrowing在目标方法执行异常时执行，
• @Around环绕执行，一般是前4个无法实现期望功能时，才使用这个注解。

我写了一个简单示意切面程序，如下所示，对应执行结果也展示下下方。有个疑问就是@after和@AfterReturning注解的方法谁先执行？根据执行结果也可以看出
@after注解的方法先执行，@AfterReturning注解的方法后执行。

@Before(value = "log()")
public void signIn(JoinPoint joinPoint){
    logger.info("***********the people signs in******");
}

@After(value = "log()")
public void leaveWorkPlace(JoinPoint joinPoint){
    logger.info("***********the people leaves workplace******");
}

@AfterReturning(value = "log()")
public void signOut(JoinPoint joinPoint){
    logger.info("***********the people signs out successfully******");
}

@AfterThrowing(value = "log()",throwing = "throwable")
public void happenAccidentWhenWorking(JoinPoint joinPoint,Throwable throwable){
    logger.info("***********the people happens accident when working******");
    logger.info("***********"+throwable.getMessage()+"***********");
}

@Around(value = "log()")
public void happenAround(ProceedingJoinPoint joinPoint){
    try {
        joinPoint.proceed(joinPoint.getArgs());
    } catch (Throwable throwable) {
        throwable.printStackTrace();
    }
}

执行结果：
***********the people signs in******                // @before
I'm working in workplace!                           // 这是目标方法的执行结果
***********the people leaves workplace******        // @after
***********the people signs out successfully******  // @afterReturning