一、Spring框架生态设计

二、AOP 简介

1、背景分析

对于一个业务而言，我们如何在不修改源代码的基础上对对象功能进行拓展，例如现有一个公告(通知)业务接口及实现：

pubic interface NoticeService{
    int deleteById(Integer…ids);
}

public class NoticeServiceImpl implements NoticeService{
   public int deleteById(Integer…ids){
       System.out.println(Arrays.toString(ids));
       return 0 ;
   }
}

需求：基于OCP(开闭原则-对扩展开放对修改关闭)设计原则对NoticeServiceImpl类的功能进行扩展,例如在deleteById业务方法执行之前和之后输出一下系统时间.

方案1：基于继承方式实现其功能扩展,关键设计如下：

public class CglibLogNoticeService extends NoticeServiceImpl{
   public int deleteById(Integer…ids){
       System.out.println("Start:"+System.currentTimeMillis());
       Int rows=super.deleteById(ids);
       System.out.println("After:"+System.currentTimeMillis());
       return rows;
    }
}

测试类如下：

public class NoticeServiceTests{
     public static void main(String[] args){
         NoticeService ns=new CglibLogNoticeService();
         ns.deleteById(10,20,30);
     }
}

其中，基于继承方式实现功能扩展,代码简单，容易理解，但是不够灵活，耦合性比较强。

方案2：基于组合方式实现其功能扩展，关键代码设计如下：

public class JdkLogNoticeService implements NoticeService{
      private NoticeService noticeService;//has a 
      public  JdkLogNoticeService(NoticeService noticeService){
        this.noticeService=noticeService;
      }
     public int deleteById(Integer…ids){
         System.out.println("Start:"+System.currentTimeMillis());
         int rows=this.noticeService.deleteById(ids);
         System.out.println("After:"+System.currentTimeMillis());
         return rows;
      }
}

测试类如下：

public class NoticeServiceTests{
     public static void main(String[] args){
         NoticeService ns=
         new JdkLogNoticeService(new NoticeServiceImpl());
         ns.deleteById(10,20);
     }
}

其中，基于组合方式实现功能扩展，代码比较灵活，耦合低，稳定性强，但理解相对比较困难。

总之，无论是继承，还是组合都是基于OCP方式实现了对象功能扩展，都有相应的优缺点，并且我们都要自己去写这些子类或兄弟类，在这些类中调用目标对象(父类或兄弟类对象)的方法以及扩展业务逻辑。对于这样的模板代码我们能否进行简化呢?例如：由框架实现其共性(创建目录类型的子类类型或兄弟类型)，特性交给用户自己实现。

2、AOP概述

AOP（Aspect Orient Programming）是一种设计思想，是软件设计领域中的面向切面编程，它是面向对象编程(OOP)的一种补充和完善。实际项目中我们通常将面向对象理解为一个静态过程(例如一个系统有多少个模块，一个模块有哪些对象，对象有哪些属性)，面向切面理解为一个动态过程（在对象运行时动态织入一些扩展功能或控制对象执行）。如图所示：

AOP 与 OOP 字面意思相近，但其实两者完全是面向不同领域的设计思想。实际项目中我们通常将面向对象理解为一个静态过程(例如一个系统有多少个模块，一个模块有哪些对象，对象有哪些属性)，面向切面的运行期代理方式，理解为一个动态过程，可以在对象运行时动态织入一些扩展功能或控制对象执行。

3、实现原理

AOP可以在系统启动时为目标类型创建子类或兄弟类型对象,这样的对象我们通常会称之为动态代理对象.如图所示：

其中，为目标类型(XxxServiceImpl)创建其代理对象方式有两种(先了解)：
第一种方式：借助JDK官方API为目标对象类型创建其兄弟类型对象,但是目标对象类型需要实现相应接口。
第二种方式：借助CGLIB库为目标对象类型创建其子类类型对象,但是目标对象类型不能使用final修饰.

4、相关术语分析

切面(aspect)：横切面对象，一般为一个具体类对象。
切入点(pointcut)：定义了切入扩展业务逻辑的位置(哪些方法运行时切入扩展业务)，一般会通过表达式进行相关定义，一个切面中可以定义多个切入点。
通知(Advice)： 内部封装扩展业务逻辑的具体方法对象，一个切面中可以有多个通知(在切面的某个特定位置上执行的动作(扩展功能)。
连接点(joinpoint)：程序执行过程中，封装了某个正在执行的目标方法信息的对象，可以通过此对象获取具体的目标方法信息,甚至去调用目标方法。连接点与切入点定义如图所示：
说明：我们可以简单的将机场的一个安检口理解为连接点，多个安检口为切入点，安全检查过程看成是 通知。总之，概念很晦涩难懂，多做例子，做完就会清晰。先可以按白话去理解。

三、Spring AOP 快速入门

1、业务描述

在项目中定义一个日志切面,通过切面中的通知方法为目标业务对象做日志功能增强。

2、添加AOP依赖

项目中添加aop应用依赖，代码如下：

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

说明：基于此依赖spring可以整合AspectJ框架快速完成AOP的基本实现。AspectJ 是一个面向切面的框架，他定义了 AOP 的一些语法，有一个专门的字节码生成器来生成遵守 java 规范的 class 文件。

3、业务切面对象设计

通过设计切面对象，为目标业务方法做功能增强，关键步骤如下：

第一步：创建注解类型，应用于切入点表达式的定义，关键代码如下：

package com.jt.aop;

import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) //运行时有效
@Target(ElementType.METHOD)			//描述方法
public @interface RequiredLog {
    String operation() default "";
}

第二步：创建切面对象，用于做日志业务增强，关键代码如下：

package com.jt.aop;

import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;
import org.aspectj.lang.annotation.Around;
import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
import org.aspectj.lang.annotation.Pointcut;
import org.springframework.stereotype.Component;

/**
 * @Aspect注解描述的类我们称之为切面对象,此对象负责定义切入点和通知
 * 1)切入点(在哪些方法执行时我们进行功能扩展-锦)
 * 2)通知(所有的扩展逻辑都会写到通知方法中-花)
 */
@Aspect
@Component
public class LogAspect {
    /**
     * 通过@Pointcut注解定义定义切入点表达式,表达式的写法有多种,比较常用
     * 有注解方式的表达式(@annotation(你自己定义的注解)).当使用自己写
     * 的注解对方法进行描述时,这个方法就是切入点方法.在这个方法上要锦上添花
     */
    @Pointcut("@annotation(com.jt.aop.RequiredLog)")
    public void doLog(){}//这个方法没有意义,主要用于承载切入点

    /**
     * Around通知,在此通知内部可以定义我们扩展业务逻辑,还可以调用目标执行链
     * @param joinPoint 连接点(通知方法与目标方法的连接点对象),ProceedingJoinPoint
     *   类型的连接点只能应用在Around通知方法中.
     * @return
     * @throws Throwable
     */
    @Around("doLog()")
    public Object doAround(ProceedingJoinPoint joinPoint)
    throws Throwable{
         System.out.println("Before:"+System.currentTimeMillis());
         Object result=joinPoint.proceed();//执行链(其它切面,目标对象方法)
         System.out.println("After:"+System.currentTimeMillis());
         return result;
    }

}

第三步：通过注解RequiredLog注解描述日志查询或删除业务相关方法，此时这个方法为日志切入点方法，例如：

package com.jt.web.controller;
import com.jt.aop.RequiredLog;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
@RequestMapping("/demo/")
public class DemoController {//--->Controller--Aop--->Service--->Dao
    @RequiredLog //由此注解描述的方法就是切入点方法
    @GetMapping
    public String doSayHello(){
        //System.out.println("Before:"+System.currentTimeMillis());
        System.out.println("==doSayHello==");
        String result="hello spring";
        //System.out.println("After:"+System.currentTimeMillis());
        return result;
    }
}

第四步：测试通知业务方法，并检测日志输出以及了解其运行原理，如图所示：

4、AOP 执行流程分析

5、获取并记录详细日志

第一步：定义日志pojo对象，用于封装日志信息，例如：

第二步：修改日切面对象，获取并记录详细日志，关键代码如下：

第三步：进行日志业务查询，并检测是否有详细日志输出。

四、Spring AOP 技术进阶

1、通知类型

Spring框架AOP模块定义通知类型,有如下几种：
@Around (优先级最高的通知,可以在目标方法执行之前,之后灵活进行业务拓展.)
@Before (目标方法执行之前调用)
@AfterReturning (目标方法正常结束时执行)
@AfterThrowing (目标方法异常结束时执行)
@After (目标方法结束时执行,正常结束和异常结束它都会执行)

2、案例分析如下：（了解，可选择进行实现）

第一步：定义注解，代码如下：

第二步：定义时间切面对象对象演示通知执行，关键代码如下：

第三步：结合业务方法进行测试，检查通知方法执行顺序

3、切面执行顺序

切面的优先级需要借助@Order注解进行描述，数字越小优先级越高，默认优先级比较低。
例如：定义日志切面并指定优先级。
定义缓存切面并指定优先级：

四、总结（Summary）

1、重难点分析

AOP 是什么，解决了什么问题，应用场景?
AOP 编程基本步骤及实现过程(以基于 AspectJ 框架实现为例)。
AOP 编程中的核心对象及应用关系。(代理对象，切面对象，通知，切入点)
AOP 思想在 Spring 中的实现原理分析。(基于代理方式进行扩展业务的织入)

2、FAQ分析

AOP中切面的定义需要注意什么?(@Aspect,@Component)
AOP 切面中都需要定义什么？(切入点，通知方法)
AOP中切面可以有多个吗?(可以)
AOP中多个切面可以作用于同一个切入点方法吗？(可以)
AOP中通知方法的应用类型哪些，分别是什么时间点执行？
SpringBoot中默认AOP代理对象创建方式？（CGLIB-更加灵活）