AOP和IOC详解

在Java中，AOP（面向切面编程）和IoC（控制反转）是两种常见的设计模式，它们在现代Java应用程序中，尤其是在Spring框架中扮演着重要的角色，在软件工程中广泛应用的设计原则，特别是在企业级应用程序开发中。它们都旨在提高代码的模块化、可维护性和可扩展性。通过结合使用AOP和IoC，Spring框架提供了一种强大的方式来构建松耦合、易于测试和维护的应用程序。AOP允许开发者将业务逻辑与横切关

动物园首领

3064人浏览 · 2024-08-20 17:09:23

动物园首领 · 2024-08-20 17:09:23 发布

概述

在Java中，AOP（面向切面编程）和IoC（控制反转）是两种常见的设计模式，它们在现代Java应用程序中，尤其是在Spring框架中扮演着重要的角色，在软件工程中广泛应用的设计原则，特别是在企业级应用程序开发中。它们都旨在提高代码的模块化、可维护性和可扩展性。

一. Ioc（控制反转）

控制反转（Inversion of Control）是一种设计原则，用来减少计算机程序中的依赖关系，它允许程序在运行时动态地适应和配置对象之间的关系。在Java中，IoC通常通过依赖注入（DI）实现，其实就减少我们在业务层通过new 来创建dao层对象。

IoC的主要特点：

依赖注入（DI）：组件之间的依赖关系由容器在运行时注入，而不是在代码中硬编码。
容器管理：容器负责创建对象、管理它们的生命周期和依赖关系。
松耦合：由于依赖关系是在运行时注入的，因此组件之间的耦合度降低。

Spring框架中的IoC：

Spring使用IoC容器来管理应用程序中的对象，这些对象被称为Beans。
通过@Autowired注解，Spring可以自动装配Bean的依赖关系。
可以在XML配置文件或使用注解（如@Component、@Service、@Repository）来配置Bean。

二. Aop（面向切面编程）

面向切面编程（Aspect Orient Programming）是一种编程范式，它允许程序员将横切关注点（如日志记录、事务管理、安全性等）与业务逻辑分离，从而提高代码的模块化和可维护性。

Aop的主要特点：

切面：切面是封装横切关注点的模块，可以包含前置、后置、环绕和异常处理等通知。
连接点：程序执行过程中的某些点（如方法调用），可以在这些点上应用切面。
切点：定义了哪些连接点会被切面所通知。
织入：将切面应用到目标对象上并创建新的代理对象的过程。

Spring框架中的Aop：

Spring AOP使用代理机制来实现AOP，可以在不修改目标对象的情况下增加额外的行为。
支持使用XML或注解（如@Aspect、@Before、@After、@Around）来配置切面。
Spring AOP主要支持方法级别的切点。

Aop常用注解：

@Aspect：将一个类标识为一个切面（Aspect），这意味着这个类包含切面逻辑。
@Before：前置通知，在目标方法执行之前执行。
@After：后置通知，在目标方法执行之后执行，无论目标方法是否抛出异常。
@AfterReturning：返回通知，在目标方法成功执行后执行，即目标方法返回结果后。
@AfterThrowing：异常通知，在目标方法抛出异常后执行。
@Around：环绕通知，可以包裹目标方法的执行，拥有最大的控制权，可以在目标方法执行前后执行自定义逻辑。

三. Aop和Ioc的关系

在Spring框架中，AOP和IoC是紧密集成的：

IoC容器提供基础：Spring的IoC容器负责管理Bean的生命周期和依赖关系，为AOP提供运行时的对象。
AOP在IoC基础上工作：Spring AOP使用IoC容器中的对象来创建代理，并将切面织入到这些对象中。
无缝集成：Spring允许你在IoC容器中声明Bean的同时声明它们为切面，并配置它们的织入点。

四. 代码示例

1. Ioc代码示例

1.1. 创建接口

package com.demo.aop.ioc;
/**
 * 文件名：DemoService
 * 创建者：宁贝贝
 * 创建时间：2024-08-20
 * 描述：
 */
public interface DemoService {
    void display();
}

1.2. 实现接口

package com.demo.aop.ioc;
/**
 * 文件名：DemoServiceImpl
 * 创建者：
 * 创建时间：2024-08-20
 * 描述：
 */
public class DemoServiceImpl implements DemoService{
    @Override
    public void display() {
        System.out.println("此方法被调用。。");
    }
}

1.3. 通过配置类将类加载至容器

package com.demo.aop.ioc;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.ComponentScan;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
/**
 * 文件名：DemoConfig
 * 创建者：
 * 创建时间：2024-08-20
 * 描述：通过这个配置类创建一个DemoService对象
 */
@Configuration
@ComponentScan(basePackages = "com.demo.aop.ioc")
public class DemoConfig {

    @Bean(value = "demoService") //这个注解主要是设置容器中对象的名称，（如果不设置默认的是首字母小写类名称）
    public DemoService DemoService() {
        return new DemoServiceImpl();
    }
}

1.4. 测试类

package com.demo.aop.ioc;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.annotation.AnnotationConfigApplicationContext;
/**
 * 文件名：IocDemo
 * 创建者：
 * 创建时间：2024-08-20
 * 描述：
 */
public class IocDemo {
    public static void main(String[] args) {
        ApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(DemoConfig.class);
        // 获取demoService的Bean
        DemoService demoService = context.getBean("demoService", DemoService.class);
        demoService.display();
    }
}

2. Aop代码示例

2.1. 创建业务接口

package com.demo.aop;

/**
 * 文件名：MathService
 * 创建者：
 * 创建时间：2024-08-20
 * 描述： 业务接口
 */
public interface MathService {
    int add(int a, int b);
}

2.2. 业务实现类

package com.demo.aop;

/**
 * 文件名：MathServiceImpl
 * 创建者：
 * 创建时间：2024-08-20
 * 描述：
 */
public class MathServiceImpl implements MathService {
    @Override
    public int add(int a, int b) {
        int sum = a+b;
        System.out.println("执行计算方法  "+ sum);
        return sum;
    }
}

2.3. 创建配置类将bean交给容器管理

package com.demo.aop;

import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.ComponentScan;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.context.annotation.EnableAspectJAutoProxy;

/**
 * 文件名：AopConfig
 * 创建者：
 * 创建时间：2024-08-20
 * 描述： EnableAspectJAutoProxy 开启aop
 */
@Configuration
@EnableAspectJAutoProxy
@ComponentScan(basePackages = "com.demo.aop")
public class AopConfig {
    @Bean(value = "mathService") //这个注解主要是设置容器中对象的名称，（如果不设置默认的是首字母小写类名称）
    public MathService BusServiceImpl() {
        return new MathServiceImpl();
    }
}

2.4. 创建切面类

package com.demo.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;
/**
 * 文件名：LoggingAspect
 * 创建者：宁贝贝
 * 创建时间：2024-08-20
 * 描述：
 */
@Aspect
@Component
public class LoggingAspect {
    private final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(this.getClass());
    /**
     * @Pointcut注解定义了一个切点，用于匹配com.example.service包下所有类的所有方法
     */
    @Pointcut("execution(* com.demo.aop.MathService.add(..))")
    public void logOnMathServiceAdd() {}
    /**
     * @Before 注解的关键属性：
     *     value 或 pointcut：指定切点表达式，用于匹配哪些方法的执行将触发通知。如果不指定 value，则通知将应用于所有方法。
     *     joinPoint：方法参数，表示当前的连接点（例如，被通知的方法），可以用于获取方法签名、参数等信息。
     *     其他可选参数包括 argNames（指定方法参数的名称以匹配特定的参数值）等。
     * @param joinPoint
     */
    @Before("logOnMathServiceAdd()")
    public void logBeforeAddition(JoinPoint joinPoint) {
        logger.info("前置方法 {},{}", joinPoint.getArgs()[0],joinPoint.getArgs()[1]);
    }
    /**
     * @AfterReturning注解的关键属性：
     *     value 或 pointcut：指定切点表达式，用于匹配哪些方法的执行将触发通知。如果不指定value，则通知将应用于所有方法。
     *     returning：用于指定方法返回值的参数名称。在通知方法中，可以使用此参数名称来引用方法的返回值。
     * @param joinPoint
     * @param result
     */
    @AfterReturning(pointcut = "logOnMathServiceAdd()", returning = "result")
    public void logAfterAdditionReturning(JoinPoint joinPoint, Object result) {
        logger.info("后置方法{},{},{}", joinPoint.getArgs()[0], joinPoint.getArgs()[1], result);
    }
}

2.5. 创建测试类

package com.demo.aop;

import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.annotation.AnnotationConfigApplicationContext;

/**
 * 文件名：AopDemo
 * 创建者：
 * 创建时间：2024-08-20
 * 描述：
 */
public class AopDemo {
    public static void main(String[] args) {
        ApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(AopConfig.class);
        // 获取MathService的Bean
        MathService mathService = context.getBean("mathService", MathService.class);
        mathService.add(2, 3);
    }
}

2.6. 执行结果