Spring Boot 中的切面AOP处理-技术圈

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1. 什么是AOP

AOP：Aspect Oriented Programming 的缩写，意为：面向切面编程。面向切面编程的目标就是分离关注点。什么是关注点呢？就是关注点，就是你要做的事情。假如你是一位公子哥，没啥人生目标，每天衣来伸手，饭来张口，整天只知道一件事：玩（这就是你的关注点，你只要做这一件事）！但是有个问题，你在玩之前，你还需要起床、穿衣服、穿鞋子、叠被子、做早饭等等等等，但是这些事情你不想关注，也不用关注，你只想想玩，那么怎么办呢？

对！这些事情通通交给下人去干。你有一个专门的仆人 A 帮你穿衣服，仆人 B 帮你穿鞋子，仆人 C 帮你叠好被子，仆人 D 帮你做饭，然后你就开始吃饭、去玩（这就是你一天的正事），你干完你的正事之后，回来，然后一系列仆人又开始帮你干这个干那个，然后一天就结束了！

这就是 AOP。AOP 的好处就是你只需要干你的正事，其它事情别人帮你干。也许有一天，你想裸奔，不想穿衣服，那么你把仆人 A 解雇就是了！也许有一天，出门之前你还想带点钱，那么你再雇一个仆人 E 专门帮你干取钱的活！这就是AOP。每个人各司其职，灵活组合，达到一种可配置的、可插拔的程序结构。

2. Spring Boot 中的 AOP 处理

2.1 AOP 依赖

使用AOP，首先需要引入AOP的依赖。

<dependency>
 <groupId>org.springframework.bootgroupId>
 <artifactId>spring-boot-starter-aopartifactId>
dependency>

2.2 实现 AOP 切面

Spring Boot 中使用 AOP 非常简单，假如我们要在项目中打印一些 log，在引入了上面的依赖之后，我们新建一个类 LogAspectHandler，用来定义切面和处理方法。只要在类上加个@Aspect注解即可。@Aspect 注解用来描述一个切面类，定义切面类的时候需要打上这个注解。@Component 注解让该类交给 Spring 来管理。

@Aspect
@Component
public class LogAspectHandler {

}

这里主要介绍几个常用的注解及使用：

1.@Pointcut：定义一个切面，即上面所描述的关注的某件事入口。
2.@Before：在做某件事之前做的事。
3.@After：在做某件事之后做的事。
4.@AfterReturning：在做某件事之后，对其返回值做增强处理。
5.@AfterThrowing：在做某件事抛出异常时，处理。

2.2.1 @Pointcut 注解

@Pointcut 注解：用来定义一个切面（切入点），即上文中所关注的某件事情的入口。切入点决定了连接点关注的内容，使得我们可以控制通知什么时候执行。

@Aspect
@Component
public class LogAspectHandler {

    /**
     * 定义一个切面，拦截com.itcodai.course09.controller包和子包下的所有方法
     */
    @Pointcut("execution(* com.itcodai.course09.controller..*.*(..))")
    public void pointCut() {}
}

@Pointcut 注解指定一个切面，定义需要拦截的东西，这里介绍两个常用的表达式：一个是使用 execution()，另一个是使用 annotation()。
以 execution(* com.itcodai.course09.controller..*.*(..))) 表达式为例，语法如下：

execution() 为表达式主体
第一个 * 号的位置：表示返回值类型，* 表示所有类型
包名：表示需要拦截的包名，后面的两个句点表示当前包和当前包的所有子包，com.itcodai.course09.controller 包、子包下所有类的方法
第二个 * 号的位置：表示类名，* 表示所有类
*(..) ：这个星号表示方法名，* 表示所有的方法，后面括弧里面表示方法的参数，两个句点表示任何参数

annotation() 方式是针对某个注解来定义切面，比如我们对具有@GetMapping注解的方法做切面，可以如下定义切面：

@Pointcut("@annotation(org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping)")
public void annotationCut() {}

然后使用该切面的话，就会切入注解是 @GetMapping 的方法。因为在实际项目中，可能对于不同的注解有不同的逻辑处理，比如 @GetMapping、@PostMapping、@DeleteMapping 等。所以这种按照注解的切入方式在实际项目中也很常用。

2.2.2 @Before 注解

@Before 注解指定的方法在切面切入目标方法之前执行，可以做一些 log 处理，也可以做一些信息的统计，比如获取用户的请求 url 以及用户的 ip 地址等等，这个在做个人站点的时候都能用得到，都是常用的方法。例如：

@Aspect
@Component
public class LogAspectHandler {

    private final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(this.getClass());

    /**
     * 在上面定义的切面方法之前执行该方法
     * @param joinPoint jointPoint
     */
    @Before("pointCut()")
    public void doBefore(JoinPoint joinPoint) {
        logger.info("====doBefore方法进入了====");

        // 获取签名
        Signature signature = joinPoint.getSignature();
        // 获取切入的包名
        String declaringTypeName = signature.getDeclaringTypeName();
        // 获取即将执行的方法名
        String funcName = signature.getName();
        logger.info("即将执行方法为: {}，属于{}包", funcName, declaringTypeName);
        
        // 也可以用来记录一些信息，比如获取请求的url和ip
        ServletRequestAttributes attributes = (ServletRequestAttributes) RequestContextHolder.getRequestAttributes();
        HttpServletRequest request = attributes.getRequest();
        // 获取请求url
        String url = request.getRequestURL().toString();
        // 获取请求ip
        String ip = request.getRemoteAddr();
        logger.info("用户请求的url为：{}，ip地址为：{}", url, ip);
    }
}

JointPoint 对象很有用，可以用它来获取一个签名，然后利用签名可以获取请求的包名、方法名，包括参数（通过 joinPoint.getArgs() 获取）等等。

2.2.3 @After 注解

@After 注解和 @Before 注解相对应，指定的方法在切面切入目标方法之后执行，也可以做一些完成某方法之后的 log 处理。

@Aspect
@Component
public class LogAspectHandler {

    private final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(this.getClass());

    /**
     * 定义一个切面，拦截com.itcodai.course09.controller包下的所有方法
     */
    @Pointcut("execution(* com.itcodai.course09.controller..*.*(..))")
    public void pointCut() {}

    /**
     * 在上面定义的切面方法之后执行该方法
     * @param joinPoint jointPoint
     */
    @After("pointCut()")
    public void doAfter(JoinPoint joinPoint) {

        logger.info("====doAfter方法进入了====");
        Signature signature = joinPoint.getSignature();
        String method = signature.getName();
        logger.info("方法{}已经执行完", method);
    }
}

到这里，我们来写一个 Controller 来测试一下执行结果，新建一个 AopController 如下：

@RestController
@RequestMapping("/aop")
public class AopController {

    @GetMapping("/{name}")
    public String testAop(@PathVariable String name) {
        return "Hello " + name;
    }
}

启动项目，在浏览器中输入 localhost:8080/aop/CSDN，观察一下控制台的输出信息：

====doBefore方法进入了====  
即将执行方法为: testAop，属于com.itcodai.course09.controller.AopController包  
用户请求的url为：http://localhost:8080/aop/name，ip地址为：0:0:0:0:0:0:0:1  
====doAfter方法进入了====  
方法testAop已经执行完

从打印出来的 log 中可以看出程序执行的逻辑与顺序，可以很直观的掌握 @Before 和 @After 两个注解的实际作用。

2.2.4 @AfterReturning 注解

@AfterReturning 注解和 @After 有些类似，区别在于 @AfterReturning 注解可以用来捕获切入方法执行完之后的返回值，对返回值进行业务逻辑上的增强处理，例如：

@Aspect
@Component
public class LogAspectHandler {

    private final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(this.getClass());

    /**
     * 在上面定义的切面方法返回后执行该方法，可以捕获返回对象或者对返回对象进行增强
     * @param joinPoint joinPoint
     * @param result result
     */
    @AfterReturning(pointcut = "pointCut()", returning = "result")
    public void doAfterReturning(JoinPoint joinPoint, Object result) {

        Signature signature = joinPoint.getSignature();
        String classMethod = signature.getName();
        logger.info("方法{}执行完毕，返回参数为：{}", classMethod, result);
        // 实际项目中可以根据业务做具体的返回值增强
        logger.info("对返回参数进行业务上的增强：{}", result + "增强版");
    }
}

需要注意的是：在 @AfterReturning注解中，属性 returning 的值必须要和参数保持一致，否则会检测不到。该方法中的第二个入参就是被切方法的返回值，在 doAfterReturning 方法中可以对返回值进行增强，可以根据业务需要做相应的封装。我们重启一下服务，再测试一下（多余的 log 我不贴出来了）：

方法testAop执行完毕，返回参数为：Hello CSDN  
对返回参数进行业务上的增强：Hello CSDN增强版

2.2.5 @AfterThrowing 注解

顾名思义，@AfterThrowing 注解是当被切方法执行时抛出异常时，会进入 @AfterThrowing 注解的方法中执行，在该方法中可以做一些异常的处理逻辑。要注意的是 throwing 属性的值必须要和参数一致，否则会报错。该方法中的第二个入参即为抛出的异常。

/**
 * 使用AOP处理log
 * @author shengwu ni
 * @date 2018/05/04 20:24
 */
@Aspect
@Component
public class LogAspectHandler {

    private final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(this.getClass());

    /**
     * 在上面定义的切面方法执行抛异常时，执行该方法
     * @param joinPoint jointPoint
     * @param ex ex
     */
    @AfterThrowing(pointcut = "pointCut()", throwing = "ex")
    public void afterThrowing(JoinPoint joinPoint, Throwable ex) {
        Signature signature = joinPoint.getSignature();
        String method = signature.getName();
        // 处理异常的逻辑
        logger.info("执行方法{}出错，异常为：{}", method, ex);
    }
}

该方法我就不测试了，大家可以自行测试一下。

3. 总结

本节课针对 Spring Boot 中的切面 AOP 做了详细的讲解，主要介绍了 Spring Boot 中 AOP 的引入，常用注解的使用，参数的使用，以及常用 api 的介绍。AOP 在实际项目中很有用，对切面方法执行前后都可以根据具体的业务，做相应的预处理或者增强处理，同时也可以用作异常捕获处理，可以根据具体业务场景，合理去使用 AOP。

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