SpringBoot AOP切面编程

AOP

AOP为Aspect Oriented Programming的缩写，意为：面向切面编程，通过预编译方式和运行期动态代理实现程序功能的统一维护的一种技术。AOP是Spring框架中的一个重要内容，它通过对既有程序定义一个切入点，然后在其前后切入不同的执行内容，比如常见的有：打开数据库连接/关闭数据库连接、打开事务/关闭事务、记录日志等。基于AOP不会破坏原来程序逻辑，因此它可以很好的对业务逻辑的各个部分进行隔离，从而使得业务逻辑各部分之间的耦合度降低，提高程序的可重用性，同时提高了开发的效率。

准备工作

pom.xml中引入aop依赖

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-aop</artifactId>
</dependency>

在完成了引入AOP依赖包后，一般来说并不需要去做其他配置。也许在Spring中使用过注解配置方式的人会问是否需要在程序主类中增加@EnableAspectJAutoProxy来启用，实际并不需要。

可以看下面关于AOP的默认配置属性，其中spring.aop.auto属性默认是开启的，也就是说只要引入了AOP依赖后，默认已经增加了@EnableAspectJAutoProxy。

# AOP
spring.aop.auto=true # Add @EnableAspectJAutoProxy.
spring.aop.proxy-target-class=false # Whether subclass-based (CGLIB) proxies are to be created (true) as
 opposed to standard Java interface-based proxies (false).

一、示例应用场景：对所有的web请求做切面来记录日志。

实现AOP的切面主要有以下几个要素

使用@Aspect注解将一个java类定义为切面类
使用@Pointcut定义一个切入点，可以是一个规则表达式，比如下例中某个package下的所有函数，也可以是一个注解等。
根据需要在切入点不同位置的切入内容
使用@Before在切入点开始处切入内容
使用@After在切入点结尾处切入内容
使用@AfterReturning在切入点return内容之后切入内容（可以用来对处理返回值做一些加工处理）
使用@Around在切入点前后切入内容，并自己控制何时执行切入点自身的内容
使用@AfterThrowing用来处理当切入内容部分抛出异常之后的处理逻辑

此处讲解AOP用AOP统一处理Web请求日志来讲解:

1. 实现一个简单的web请求入口（实现传入name参数，返回“hello xxx”的功能）：

@RestController
public class HelloController {

    @RequestMapping(value = "/hello", method = RequestMethod.GET)
    @ResponseBody
    public String hello(@RequestParam String name) {
        return "Hello " + name;
    }

}

下面，我们可以对上面的/hello请求，进行切面日志记录。

2. 定义切面类，实现web层的日志切面

要想把一个类变成切面类，需要两步，
① 在类上使用 @Component 注解把切面类加入到IOC容器中
② 在类上使用 @Aspect 注解使之成为切面类

package com.example.aop;

import org.aspectj.lang.JoinPoint;
import org.aspectj.lang.annotation.AfterReturning;
import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
import org.aspectj.lang.annotation.Before;
import org.aspectj.lang.annotation.Pointcut;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.web.context.request.RequestContextHolder;
import org.springframework.web.context.request.ServletRequestAttributes;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import java.util.Arrays;

/**
 * Created by lmb on 2018/9/5.
 */
@Aspect
@Component
public class WebLogAcpect {

    private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(WebLogAcpect.class);

    /**
     * 定义切入点，切入点为com.example.aop下的所有函数
     */
    @Pointcut("execution(public * com.example.aop..*.*(..))")
    public void webLog(){}

    /**
     * 前置通知：在连接点之前执行的通知
     * @param joinPoint
     * @throws Throwable
     */
    @Before("webLog()")
    public void doBefore(JoinPoint joinPoint) throws Throwable {
        // 接收到请求，记录请求内容
        ServletRequestAttributes attributes = (ServletRequestAttributes) RequestContextHolder.getRequestAttributes();
        HttpServletRequest request = attributes.getRequest();

        // 记录下请求内容
        logger.info("URL : " + request.getRequestURL().toString());
        logger.info("HTTP_METHOD : " + request.getMethod());
        logger.info("IP : " + request.getRemoteAddr());
        logger.info("CLASS_METHOD : " + joinPoint.getSignature().getDeclaringTypeName() + "." + joinPoint.getSignature().getName());
        logger.info("ARGS : " + Arrays.toString(joinPoint.getArgs()));
    }

    @AfterReturning(returning = "ret",pointcut = "webLog()")
    public void doAfterReturning(Object ret) throws Throwable {
        // 处理完请求，返回内容
        logger.info("RESPONSE : " + ret);
    }
}

以上的切面类通过 @Pointcut定义的切入点为com.example.aop包下的所有函数做切人，通过 @Before实现切入点的前置通知，通过 @AfterReturning记录请求返回的对象。

访问http://localhost:8080/hello?name=lmb得到控制台输出如下：

2016-05-19 13:42:13,156  INFO WebLogAspect:41 - URL : http://localhost:8080/hello
2016-05-19 13:42:13,156  INFO WebLogAspect:42 - HTTP_METHOD : http://localhost:8080/hello
2016-05-19 13:42:13,157  INFO WebLogAspect:43 - IP : 0:0:0:0:0:0:0:1
2016-05-19 13:42:13,160  INFO WebLogAspect:44 - CLASS_METHOD : com.didispace.web.HelloController.hello
2016-05-19 13:42:13,160  INFO WebLogAspect:45 - ARGS : [didi]
2016-05-19 13:42:13,170  INFO WebLogAspect:52 - RESPONSE:Hello didi

优化：AOP切面的优先级

由于通过AOP实现，程序得到了很好的解耦，但是也会带来一些问题，比如：我们可能会对Web层做多个切面，校验用户，校验头信息等等，这个时候经常会碰到切面的处理顺序问题。

所以，我们需要定义每个切面的优先级，我们需要@Order(i)注解来标识切面的优先级。i的值越小，优先级越高。假设我们还有一个切面是CheckNameAspect用来校验name必须为didi，我们为其设置@Order(10)，而上文中WebLogAspect设置为@Order(5)，所以WebLogAspect有更高的优先级，这个时候执行顺序是这样的：

在@Before中优先执行@Order(5)的内容，再执行@Order(10)的内容
在@After和@AfterReturning中优先执行@Order(10)的内容，再执行@Order(5)的内容

所以我们可以这样子总结：

在切入点前的操作，按order的值由小到大执行
在切入点后的操作，按order的值由大到小执行

二、AOP支持的通知

1、前置通知@Before：在某连接点之前执行的通知，除非抛出一个异常，否则这个通知不能阻止连接点之前的执行流程。

/** 
 * 前置通知，方法调用前被调用 
 * @param joinPoint/null
 */  
@Before(value = POINT_CUT)
public void before(JoinPoint joinPoint){
    logger.info("前置通知");
    //获取目标方法的参数信息  
    Object[] obj = joinPoint.getArgs();  
    //AOP代理类的信息  
    joinPoint.getThis();  
    //代理的目标对象  
    joinPoint.getTarget();  
    //用的最多 通知的签名  
    Signature signature = joinPoint.getSignature();  
    //代理的是哪一个方法  
    logger.info("代理的是哪一个方法"+signature.getName());  
    //AOP代理类的名字  
    logger.info("AOP代理类的名字"+signature.getDeclaringTypeName());  
    //AOP代理类的类（class）信息  
    signature.getDeclaringType();  
    //获取RequestAttributes  
    RequestAttributes requestAttributes = RequestContextHolder.getRequestAttributes();  
    //从获取RequestAttributes中获取HttpServletRequest的信息  
    HttpServletRequest request = (HttpServletRequest) requestAttributes.resolveReference(RequestAttributes.REFERENCE_REQUEST);  
    //如果要获取Session信息的话，可以这样写：  
    //HttpSession session = (HttpSession) requestAttributes.resolveReference(RequestAttributes.REFERENCE_SESSION);  
    //获取请求参数
    Enumeration<String> enumeration = request.getParameterNames();  
    Map<String,String> parameterMap = Maps.newHashMap();  
    while (enumeration.hasMoreElements()){  
        String parameter = enumeration.nextElement();  
        parameterMap.put(parameter,request.getParameter(parameter));  
    }  
    String str = JSON.toJSONString(parameterMap);  
    if(obj.length > 0) {  
        logger.info("请求的参数信息为："+str);
    }  
}

注意：这里用到了JoinPoint和RequestContextHolder。
1）、通过JoinPoint可以获得通知的签名信息，如目标方法名、目标方法参数信息等；
2）、通过RequestContextHolder来获取请求信息，Session信息；

2、后置通知@AfterReturning：在某连接点之后执行的通知，通常在一个匹配的方法返回的时候执行（可以在后置通知中绑定返回值）。

/** 
 * 后置返回通知 
 * 这里需要注意的是: 
 *      如果参数中的第一个参数为JoinPoint，则第二个参数为返回值的信息 
 *      如果参数中的第一个参数不为JoinPoint，则第一个参数为returning中对应的参数 
 *       returning：限定了只有目标方法返回值与通知方法相应参数类型时才能执行后置返回通知，否则不执行，
 *       对于returning对应的通知方法参数为Object类型将匹配任何目标返回值 
 * @param joinPoint 
 * @param keys 
 */  
@AfterReturning(value = POINT_CUT,returning = "keys")  
public void doAfterReturningAdvice1(JoinPoint joinPoint,Object keys){  
    logger.info("第一个后置返回通知的返回值："+keys);  
}  

@AfterReturning(value = POINT_CUT,returning = "keys",argNames = "keys")  
public void doAfterReturningAdvice2(String keys){  
    logger.info("第二个后置返回通知的返回值："+keys);  
}

3、后置异常通知@AfterThrowing：在方法抛出异常退出时执行的通知。

/** 
 * 后置异常通知 
 *  定义一个名字，该名字用于匹配通知实现方法的一个参数名，当目标方法抛出异常返回后，将把目标方法抛出的异常传给通知方法； 
 *  throwing:限定了只有目标方法抛出的异常与通知方法相应参数异常类型时才能执行后置异常通知，否则不执行， 
 *           对于throwing对应的通知方法参数为Throwable类型将匹配任何异常。 
 * @param joinPoint 
 * @param exception 
 */  
@AfterThrowing(value = POINT_CUT,throwing = "exception")  
public void doAfterThrowingAdvice(JoinPoint joinPoint,Throwable exception){  
    //目标方法名：  
    logger.info(joinPoint.getSignature().getName());  
    if(exception instanceof NullPointerException){  
        logger.info("发生了空指针异常!!!!!");  
    }  
}

4、后置最终通知@After：当某连接点退出时执行的通知（不论是正常返回还是异常退出）。

/** 
 * 后置最终通知（目标方法只要执行完了就会执行后置通知方法） 
 * @param joinPoint 
 */  
@After(value = POINT_CUT)  
public void doAfterAdvice(JoinPoint joinPoint){ 
    logger.info("后置最终通知执行了!!!!");  
}

5、环绕通知@Around：包围一个连接点的通知，如方法调用等。这是最强大的一种通知类型。环绕通知可以在方法调用前后完成自定义的行为，它也会选择是否继续执行连接点或者直接返回它自己的返回值或抛出异常来结束执行。

环绕通知最强大，也最麻烦，是一个对方法的环绕，具体方法会通过代理传递到切面中去，切面中可选择执行方法与否，执行几次方法等。环绕通知使用一个代理ProceedingJoinPoint类型的对象来管理目标对象，所以此通知的第一个参数必须是ProceedingJoinPoint类型。在通知体内调用ProceedingJoinPoint的proceed()方法会导致后台的连接点方法执行。proceed()方法也可能会被调用并且传入一个Object[]对象，该数组中的值将被作为方法执行时的入参。

/** 
 * 环绕通知： 
 *   环绕通知非常强大，可以决定目标方法是否执行，什么时候执行，执行时是否需要替换方法参数，执行完毕是否需要替换返回值。 
 *   环绕通知第一个参数必须是org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint类型 
 */  
@Around(value = POINT_CUT)  
public Object doAroundAdvice(ProceedingJoinPoint proceedingJoinPoint){  
    logger.info("环绕通知的目标方法名："+proceedingJoinPoint.getSignature().getName());  
    try {  
        Object obj = proceedingJoinPoint.proceed();  
        return obj;  
    } catch (Throwable throwable) {  
        throwable.printStackTrace();  
    }  
    return null;  
}

6、有时候我们定义切面的时候，切面中需要使用到目标对象的某个参数，如何使切面能得到目标对象的参数呢？可以使用args来绑定。如果在一个args表达式中应该使用类型名字的地方使用一个参数名字，那么当通知执行的时候对象的参数值将会被传递进来。

@Before("execution(* findById*(..)) &&" + "args(id,..)")
    public void twiceAsOld1(Long id){
        System.err.println ("切面before执行了。。。。id==" + id);

    }

注意：任何通知方法都可以将第一个参数定义为org.aspectj.lang.JoinPoint类型（环绕通知需要定义第一个参数为ProceedingJoinPoint类型，它是 JoinPoint 的一个子类）。JoinPoint接口提供了一系列有用的方法，比如 getArgs()（返回方法参数）、getThis()（返回代理对象）、getTarget()（返回目标）、getSignature()（返回正在被通知的方法相关信息）和 toString()（打印出正在被通知的方法的有用信息）。

具体获取参数示例参考