1. 什么是Spring AOP?

在介紹Spring AOP之前，首先要了解一下什么是AOP?

AOP (Aspect Oriented Programming)︰面向切面編程，它是一種思想，它是對某一類事情的集中處理。比如用戶登錄權(quán)限的效驗，沒學(xué)AOP之前，我們所有需要判斷用戶登錄的頁面(中的方法)，都要各自實現(xiàn)或調(diào)用用戶驗證的方法，然而有了AOP之后，我們只需要在某一處配置一下，所有需要判斷用戶登錄頁面(中的方法)就全部可以實現(xiàn)用戶登錄驗證了，不再需要每個方法中都寫相同的用戶登錄驗證了。

而AOP是一種思想，而Spring AOP是一個框架，提供了一種對AOP思想的實現(xiàn)，它們的關(guān)系和loC與DI類似。

2. 為什要用 AOP？

我們之前的處理方式是每個Controller都要寫一遍用戶登錄驗證，然而當(dāng)你的功能越來越多，那么你要寫的登錄驗證也越來越多，而這些方法又是相同的，這么多的方法就會代碼修改和維護(hù)的成本。那有沒有簡單的處理方案呢?答案是有的，對于這種功能統(tǒng)一，且使用的地方較多的功能，就可以考慮AOP來統(tǒng)一處理了。

除了統(tǒng)一的用戶登錄判斷之外，AOP還可以實現(xiàn):

• 統(tǒng)一日志記錄
• 統(tǒng)一方法執(zhí)行時間統(tǒng)計
• 統(tǒng)一的返回格式設(shè)置
• 統(tǒng)一的異常處理
• 事務(wù)的開啟和提交等

也就是說使用AOP可以擴(kuò)充多個對象的某個能力，所以AOP可以說是OOP (Object OrientedProgramming，面向?qū)ο缶幊?的補充和完善。

3. Spring AOP 應(yīng)該怎么學(xué)習(xí)呢？

Spring AOP學(xué)習(xí)主要分為以下3個部分:
1.學(xué)習(xí)AOP是如何組成的?也就是學(xué)習(xí)AOP組成的相關(guān)概念。
2.學(xué)習(xí)Spring AOP使用。
3.學(xué)習(xí)Spring AOP實現(xiàn)原理。下面我們分別來看。

3.1AOP組成

3.1.1 切面(Aspect)

切面(Aspect)由切點(Pointcut)和通知（Advice)組成，它既包含了橫切邏輯的定義，也包括了連接點的定義。

切面是包含了:通知、切點和切面的類，相當(dāng)于AOP實現(xiàn)的某個功能的集合。

3.1.2 連接點(Join Point)

應(yīng)用執(zhí)行過程中能夠插入切面的一個點，這個點可以是方法調(diào)用時，拋出異常時，甚至修改字段時。切面代碼可以利用這些點插入到應(yīng)用的正常流程之中，并添加新的行為。

連接點相當(dāng)于需要被增強(qiáng)的某個AOP功能的所有方法。

3.1.3 切點(Pointcut)

Pointcut是匹配Join Point的謂詞。

Pointcut 的作用就是提供一組規(guī)則(使用AspectJ pointcut expression language來描述）來匹配Join Point，給滿足規(guī)則的Join Point添加Advice。

切點相當(dāng)于保存了眾多連接點的一個集合(如果把切點看成一個表，而連接點就是表中一條一條的數(shù)據(jù))。

3.1.4 通知(Advice)

切面也是有目標(biāo)的——它必須完成的工作。在AOP術(shù)語中，切面的工作被稱之為通知。
通知︰定義了切面是什么，何時使用，其描述了切面要完成的工作，還解決何時執(zhí)行這個工作的問題。

Spring切面類中，可以在方法上使用以下注解，會設(shè)置方法為通知方法，在滿足條件后會通知本方法進(jìn)行調(diào)用:

• 前置通知使用@Before:通知方法會在目標(biāo)方法調(diào)用之前執(zhí)行。
• 后置通知使用@After:通知方法會在目標(biāo)方法返回或者拋出異常后調(diào)用。
• 返回之后通知使用@AfterReturning:通知方法會在目標(biāo)方法返回后調(diào)用。
• 拋異常后通知使用@AfterThrowing:通知方法會在目標(biāo)方法拋出異常后調(diào)用。
• 環(huán)繞通知使用@Around:通知包裹了被通知的方法，在被通知的方法通知之前和調(diào)用之后執(zhí)行自定義的行為。

切點相當(dāng)于要增強(qiáng)的方法。
AOP整個組成部分的概念如下圖所示，以多個頁面都要訪問用戶登錄權(quán)限為例:

3.2 Spring AOP實現(xiàn)

使用Spring AOP來實現(xiàn)一下AOP的功能，完成的目標(biāo)是攔截所有UserController里面的方法，每次調(diào)用UserController中任意一個方法時，都執(zhí)行相應(yīng)的通知事件。

Spring AOP 的實現(xiàn)步驟是：

• 添加 AOP 框架支持。
• 定義切面和切點。
• 定義通知。

3.2.1 添加 AOP 框架支持

3.2.2 定義切面和切點。

3.2.3 定義相關(guān)通知

通知定義的是被攔截的方法具體要執(zhí)行的業(yè)務(wù)，比如用戶登錄權(quán)限驗證方法就是具體要執(zhí)行的業(yè)務(wù)Spring AOP中，可以在方法上使用以下注解，會設(shè)置方法為通知方法，在滿足條件后會通知本方法進(jìn)行調(diào)用:

• 前置通知使用@Before:通知方法會在目標(biāo)方法調(diào)用之前執(zhí)行。
• 后置通知使用@After:通知方法會在目標(biāo)方法返回或者拋出異常后調(diào)用。
• 返回之后通知使用@AfterReturning:通知方法會在目標(biāo)方法返回后調(diào)用。
• 拋異常后通知使用@AfterThrowing:通知方法會在目標(biāo)方法拋出異常后調(diào)用。
• 環(huán)繞通知使用@Around:通知包裹了被通知的方法，在被通知的方法通知之前和調(diào)用之后執(zhí)行自定義的行為。

具體實現(xiàn)如下:

import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;
import org.aspectj.lang.annotation.*;
import org.springframework.stereotype.Component;
@Aspect
@Component
public class UserAspect {
    // 定義切點?法
    @Pointcut("execution(* com.example.demo.controller.UserController.*
(..))")
    public void pointcut(){ }
    // 前置通知
    @Before("pointcut()")
    public void doBefore(){
        System.out.println("執(zhí)? Before ?法");
    }
    // 后置通知
    @After("pointcut()")
    public void doAfter(){
        System.out.println("執(zhí)? After ?法");
    }
    // return 之前通知
    @AfterReturning("pointcut()")
    public void doAfterReturning(){
        System.out.println("執(zhí)? AfterReturning ?法");
    }
    // 拋出異常之前通知
    @AfterThrowing("pointcut()")
    public void doAfterThrowing(){
        System.out.println("執(zhí)? doAfterThrowing ?法");
    }
    
    // 添加環(huán)繞通知
    @Around("pointcut()")
    public Object doAround(ProceedingJoinPoint joinPoint){
        Object obj = null;
        System.out.println("Around ?法開始執(zhí)?");
        try {
            // 執(zhí)?攔截?法
           obj = joinPoint.proceed();
           } catch (Throwable throwable) {
            throwable.printStackTrace();
        }
        System.out.println("Around ?法結(jié)束執(zhí)?");
        return obj;
    }
}

3.3 Spring AOP 實現(xiàn)原理

3.3.1 動態(tài)代理

Spring AOP是構(gòu)建在動態(tài)代理基礎(chǔ)上，因此Spring對AOP的支持局限于方法級別的攔截。

Spring AOP支持JDK Proxy和CGLIB方式實現(xiàn)動態(tài)代理。默認(rèn)情況下，實現(xiàn)了接口的類，使用AOP會基于JDK生成代理類，沒有實現(xiàn)接口的類，會基于CGLIB生成代理類。

這兩種方式的代理目標(biāo)都是被代理類中的方法，在運行期，動態(tài)的織入字節(jié)碼生成代理類。

3.3.2 JDK和CGLIB實現(xiàn)的區(qū)別

• JDK實現(xiàn)，要求被代理類必須實現(xiàn)接口，之后是通過InvocationHandler 及 Proxy，在運行時動態(tài)的在內(nèi)存中生成了代理類對象，該代理對象是通過實現(xiàn)同樣的接口實現(xiàn)（類似靜態(tài)代理接口實現(xiàn)的方式)，只是該代理類是在運行期時，動態(tài)的織入統(tǒng)一的業(yè)務(wù)邏輯字節(jié)碼來完成。
• CGLIB實現(xiàn)，被代理類可以不實現(xiàn)接口，是通過繼承被代理類，在運行時動態(tài)的生成代理類

3.3.3 織入（Weaving）：代理的生成時機(jī)

織入是把切面應(yīng)用到目標(biāo)對象并創(chuàng)建新的代理對象的過程，切面在指定的連接點被織入到目標(biāo)對象中。

在目標(biāo)對象的生命周期里有多個點可以進(jìn)行織入∶

• 編譯期:切面在目標(biāo)類編譯時被織入。這種方式需要特殊的編譯器。AspectJ的織入編譯器就是以這種方式織入切面的。
• 類加載器:切面在目標(biāo)類加載到JVM時被織入。這種方式需要特殊的類加載器 (ClassLoader),它可以在目標(biāo)類被引入應(yīng)用之前增強(qiáng)該目標(biāo)類的字節(jié)碼。AspectJ5的加載時織入(load-time weaving. LTW)就支持以這種方式織入切面。
• 運行期:切面在應(yīng)用運行的某一時刻被織入。一般情況下，在織入切面時，AOP容器會為目標(biāo)對象動態(tài)創(chuàng)建一個代理對象。SpringAOP就是以這種方式織入切面的。

此種實現(xiàn)在設(shè)計模式上稱為動態(tài)代理模式，在實現(xiàn)的技術(shù)手段上，都是在class代碼運行期，動態(tài)的織入字節(jié)碼生成代理類。

3.3.4 總結(jié)

AOP是對某方面能力的統(tǒng)一實現(xiàn)，它是一種實現(xiàn)思想，Spring AOP是對AOP的具體實現(xiàn)，SpringAOP可通過AspectJ（注解) 的方式來實現(xiàn)AOP的功能，Spring AOP 的實現(xiàn)步驟是：

• 添加AOP框架支持。
• 定義切面和切點。
• 定義通知。

Spring AOP是通過動態(tài)代理的方式，在運行期將AOP代碼織入到程序中的，它的實現(xiàn)方式有兩種JDK Proxy和CGLIB。

4. SpringBoot 統(tǒng)一功能處理

接下來是Spring Boot統(tǒng)一功能處理模塊了，也是AOP的實戰(zhàn)環(huán)節(jié)，要實現(xiàn)的課程目標(biāo)有以下3個：

• 統(tǒng)一用戶登錄權(quán)限驗證;
• 統(tǒng)—數(shù)據(jù)格式返回;
• 統(tǒng)一異常處理。

接下我們一個一個來看。

4.1 用戶登錄權(quán)限效驗

用戶登錄權(quán)限的發(fā)展從之前每個方法中自己驗證用戶登錄權(quán)限，到現(xiàn)在統(tǒng)一的用戶登錄驗證處理，它是—個逐漸完善和逐漸優(yōu)化的過程。

4.1.1 Spring攔截器

Spring 中提供了具體的實現(xiàn)攔截器：HandlerInterceptor，

統(tǒng)一用戶登錄權(quán)限的效驗使用WebMvcConfigurer + HandlerInterceptor來實現(xiàn)。

攔截器的實現(xiàn)分為以下兩個步驟∶

• 創(chuàng)建自定義攔截器，實現(xiàn) HandlerInterceptor接口的preHandle (執(zhí)行具體方法之前的預(yù)處理）方法。
• 將自定義攔截器加入 WebMvcConfigurer的addInterceptors方法中。具體實現(xiàn)如下。

4.1.2 自定義攔截器

接下來使用代碼來實現(xiàn)一個用戶登錄的權(quán)限效驗，自定義攔截器是一個普通類，具體實現(xiàn)代碼如下

import org.springframework.web.servlet.HandlerInterceptor;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import javax.servlet.http.HttpSession;
public class LoginInterceptor implements HandlerInterceptor {
    @Override
    public boolean preHandle(HttpServletRequest request, 
HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {
        HttpSession session = request.getSession(false);
        if (session != null && session.getAttribute("userinfo") != null) {
            return true;
        }
        response.setStatus(401);
        return false;
    }
}

4.1.3 將自定義攔截器加入到系統(tǒng)配置

將上一步中的自定義攔截器加入到系統(tǒng)配置信息中，具體實現(xiàn)代碼如下:

@Configuration
public class AppConfig implements WebMvcConfigurer {
    // 添加攔截器
    @Override
    public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
        registry.addInterceptor(new LoginInterceptor())
                .addPathPatterns("/**") // 攔截所有接?
                .excludePathPatterns("/art/param11"); // 排除接?
    }
}

其中：

• addPathPatterns:表示需要攔截的URL，“**”表示攔截任意方法(也就是所有方法)。
• excludePathPatterns:表示需要排除的URL。

說明:以上攔截規(guī)則可以攔截此項目中的使用URL，包括靜態(tài)文件(圖片文件、JS和CSS等文件
排除所有的靜態(tài)資源

// 攔截器
@Override
public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
    registry.addInterceptor(new LoginInterceptor())
        .addPathPatterns("/**") // 攔截所有接?
        .excludePathPatterns("/**/*.js")
        .excludePathPatterns("/**/*.css")
        .excludePathPatterns("/**/*.jpg")
        .excludePathPatterns("/login.html")
        .excludePathPatterns("/**/login"); // 排除接?
}

4.1.4 攔截器實現(xiàn)原理

正常情況下的調(diào)用順序：

然而有了攔截器之后，會在調(diào)用Controller 之前進(jìn)行相應(yīng)的業(yè)務(wù)處理，執(zhí)行的流程如下圖所示:

4.1.5 攔截器小結(jié)

通過上面的源碼分析，我們可以看出，Spring 中的攔截器也是通過動態(tài)代理和環(huán)繞通知的思想實現(xiàn)的大體的調(diào)用流程如下:

4.1.6 擴(kuò)展：統(tǒng)?訪問前綴添加

所有請求地址添加 api 前綴：

@Configuration
public class AppConfig implements WebMvcConfigurer {
    // 所有的接?添加 api 前綴
    @Override
    public void configurePathMatch(PathMatchConfigurer configurer) {
        configurer.addPathPrefix("api", c -> true);
    }
}

@Configuration
public class AppConfig implements WebMvcConfigurer {
    // 所有的接?添加 api 前綴
    @Override
    public void configurePathMatch(PathMatchConfigurer configurer) {
        configurer.addPathPrefix("api", c -> true);
    }
}

其中第二個參數(shù)是?個表達(dá)式，設(shè)置為 true 表示啟動前綴。

4.2 統(tǒng)一異常處理

統(tǒng)一異常處理使用的是 @ControllerAdvice + @ExceptionHandler 來實現(xiàn)的，
@ControllerAdvice表示控制器通知類，@ExceptionHandler是異常處理器，兩個結(jié)合表示當(dāng)出現(xiàn)異常的時候執(zhí)行某個通知就是執(zhí)行某個方法事件，具體實現(xiàn)代碼如下:

import java.util.HashMap;

@ControllerAdvice
public class ErrorAdive {
    @ExceptionHandler(Exception.class)
    @ResponseBody
    public Object handler(Exception e) {
        HashMap<String, Object> map = new HashMap<>();
        map.put("success", 0);
        map.put("status", 1);
        map.put("msg", e.getMessage());
        return map;
    }
}

PS:方法名和返回值可以自定義，其中最重要的是@ExceptionHandler(Exception.class)注解.

以上方法表示，如果出現(xiàn)了異常就返回給前端一個HashMap的對象，其中包含的字段如代碼中定義的那樣。
我們可以針對不同的異常，返回不同的結(jié)果，比以下代碼所示:

import org.springframework.web.bind.annotation.ControllerAdvice;
import org.springframework.web.bind.annotation.ExceptionHandler;
import org.springframework.web.bind.annotation.ResponseBody;
import java.util.HashMap;

@ControllerAdvice
@ResponseBody
public class ExceptionAdvice {
    @ExceptionHandler(Exception.class)
    public Object exceptionAdvice(Exception e) {
        HashMap<String, Object> result = new HashMap<>();
        result.put("success", -1);
        result.put("message", "總的異常信息：" + e.getMessage());
        result.put("data", null);
        return result;
    }
    @ExceptionHandler(NullPointerException.class)
    public Object nullPointerexceptionAdvice(NullPointerException e) {
        HashMap<String, Object> result = new HashMap<>();
        result.put("success", -1);
        result.put("message", "空指針異常：" + e.getMessage());
        result.put("data", null);
        return result;
    }
}

當(dāng)有多個異常通知時，匹配順序為當(dāng)前類及其子類向上依次匹配，案例演示。在UserController中設(shè)置一個空指針異常，實現(xiàn)代碼如下:

@RestController
@RequestMapping("/u")
public class UserController {
    @RequestMapping("/index")
    public String index() {
        Object obj = null;
        int i = obj.hashCode();
        return "Hello,User Index.";
    }
}

以上程序的執(zhí)行結(jié)果如下：

4.2 統(tǒng)一數(shù)據(jù)返回格式

4.2.1 為什么需要統(tǒng)一數(shù)據(jù)返回格式?

統(tǒng)一數(shù)據(jù)返回格式的優(yōu)點有很多，比如以下幾個:

• 方便前端程序員更好的接收和解析后端數(shù)據(jù)接口返回的數(shù)據(jù)。
• 降低前端程序員和后端程序員的溝通成本，這按照某個格式實現(xiàn)就行了，因為所有接口都是這樣返回的。
• 有利于項目統(tǒng)—數(shù)據(jù)的維護(hù)和修改。
• 有利于后端技術(shù)部門的統(tǒng)一規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)制定，不會出現(xiàn)稀奇古怪的返回內(nèi)容。

4.2.2 統(tǒng)一數(shù)據(jù)返回格式的實現(xiàn)

統(tǒng)一的數(shù)據(jù)返回格式可以使用
@ControllerAdvice + ResponseBodyAdvice 的方式實現(xiàn)，具體實現(xiàn)代碼如下：

import org.springframework.core.MethodParameter;
import org.springframework.http.MediaType;
import org.springframework.http.server.ServerHttpRequest;
import org.springframework.http.server.ServerHttpResponse;
import org.springframework.web.bind.annotation.ControllerAdvice;
import org.springframework.web.servlet.mvc.method.annotation.ResponseBodyAdvice;
import java.util.HashMap;
@ControllerAdvice
public class ResponseAdvice implements ResponseBodyAdvice {
    /**
     * 內(nèi)容是否需要重寫（通過此?法可以選擇性部分控制器和?法進(jìn)?重寫）
     * 返回 true 表示重寫
     */
    @Override
    public boolean supports(MethodParameter returnType, Class 
converterType) {
        return true;
    }
    /**
     * ?法返回之前調(diào)?此?法
     */
    @Override
    public Object beforeBodyWrite(Object body, MethodParameter 
		returnType, MediaType selectedContentType, Class selectedConverterType, 
		ServerHttpRequest request, ServerHttpResponse response) {
        // 構(gòu)造統(tǒng)?返回對象
        HashMap<String, Object> result = new HashMap<>();
        result.put("success", 1);
        result.put("message", "");
        result.put("data", body);
        return result;
    }
}

總結(jié)

• 統(tǒng)一用戶登錄權(quán)限的效驗使用WebMvcConfigurer + HandlerInterceptor來實現(xiàn)，
• 統(tǒng)一異常處理使用 @ControllerAdvice + @ExceptionHandler 來實現(xiàn)，
• 統(tǒng)一返回值處理使用 @ControllerAdvice + ResponseBodyAdvice 來處理。

到此這篇關(guān)于Spring AOP統(tǒng)一功能處理的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Spring AOP用戶登陸統(tǒng)一驗證內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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