springboot提升-切面编程

开发步骤

在 Spring Boot 中使用切面（Aspect）开发可以帮助你在不修改现有业务逻辑的情况下，增加诸如日志记录、安全检查、性能监控等功能。Spring 提供了 Spring AOP（面向切面编程）的支持，它允许你定义切面来封装横切关注点（cross-cutting concerns），并通过通知（advice）来增强程序的功能。

以下是如何在 Spring Boot 中使用切面开发的基本步骤：

1. 引入依赖

确保你的项目包含 Spring AOP 的依赖。如果你使用的是 Spring Boot，则默认已经包含了 Spring AOP 的支持，因此无需额外添加依赖。

2. 创建切面类

创建一个切面类，并使用 @Aspect 注解标记它。在这个类中定义通知（Advice）方法，这些方法将在特定的连接点（join point）执行。

示例切面类：

import org.aspectj.lang.JoinPoint;
import org.aspectj.lang.annotation.After;
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;@Aspect
@Component
public class LoggingAspect {private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(LoggingAspect.class);@Pointcut("execution(* com.example.service.*.*(..))")public void loggingPointcut() {// 无具体实现，仅作为切入点定义}@Before("loggingPointcut()")public void logBefore(JoinPoint joinPoint) {logger.info("Entering method: {}.{} with arguments: {}",joinPoint.getSignature().getDeclaringTypeName(),joinPoint.getSignature().getName(),joinPoint.getArgs());}@After("loggingPointcut()")public void logAfter(JoinPoint joinPoint) {logger.info("Exiting method: {}.{}",joinPoint.getSignature().getDeclaringTypeName(),joinPoint.getSignature().getName());}
}

在这个例子中，我们定义了一个名为 loggingPointcut 的切入点，它匹配 com.example.service 包下所有类的所有方法。logBefore 方法会在切入点匹配的方法执行前被调用，而 logAfter 方法则在方法执行后被调用。

3. 定义切入点表达式

在切面类中定义切入点表达式（pointcut expression），它可以指定何时执行通知。Spring 支持多种类型的切入点表达式，包括但不限于方法执行、异常抛出等。

示例切入点表达式：

@Pointcut("execution(* com.example.service.*.*(..))")
public void loggingPointcut() {// 无具体实现，仅作为切入点定义
}

这个表达式定义了一个名为 loggingPointcut 的切入点，它匹配 com.example.service 包下所有类的所有方法。

4. 使用注解定义通知

使用 @Before、@After、@Around、@AfterReturning 和 @AfterThrowing 等注解来定义不同类型的通知。

示例通知：

@Before("loggingPointcut()")
public void logBefore(JoinPoint joinPoint) {// 在切入点匹配的方法执行前的操作
}@After("loggingPointcut()")
public void logAfter(JoinPoint joinPoint) {// 在切入点匹配的方法执行后的操作
}

5. 自动装配切面类

在 Spring Boot 中，由于使用了组件扫描 (@ComponentScan)，所以只需要将切面类标注为 @Component，Spring 就会自动检测并装配它们。如果你没有使用组件扫描，也可以显式地在配置类中声明切面。

import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;@Configuration
public class AppConfig {@Beanpublic LoggingAspect loggingAspect() {return new LoggingAspect();}
}

6. 测试切面功能

编写单元测试来验证切面是否按预期工作。你可以编写一些测试用例来触发被切面增强的方法，并检查日志输出是否符合预期。

注意事项

• 确保切入点表达式正确无误，否则通知可能不会在预期的位置执行。
• 谨慎使用 @Around 通知，因为它可以完全控制方法的执行流程，容易引起死锁或其他问题。
• 如果有多个切面，需要注意它们之间的顺序，可以通过 Ordered 接口来控制顺序。

通过以上步骤，你可以在 Spring Boot 中成功地实现切面开发，从而在不侵入现有业务代码的情况下增加新的功能。

切面注解

在 Spring Boot 中，使用切面（Aspect）来进行面向切面编程（AOP）可以通过一系列注解来定义和配置切面的行为。以下是 Spring AOP 中常用的几个注解及其用途：

常用的切面注解

1. @Aspect：

   • 用于标记一个类是一个切面类。
   • 这个类将包含多个通知（Advice）方法，这些方法会在特定的连接点（Join Point）处被调用。

2. @Component：

   • 将切面类注册为 Spring Bean，确保切面类能够被 Spring 容器管理。
   • 通常与 @Aspect 结合使用。

3. @Before：

   • 用于在目标方法执行前执行通知方法。
   • 如果 @Before 通知方法抛出了异常，则不会执行目标方法。

4. @After：

   • 用于在目标方法执行后执行通知方法，无论方法是否成功执行或抛出异常。
   • 这个通知总是会被执行，除非它自己抛出了一个未处理的异常。

5. @AfterReturning：

   • 用于在目标方法成功完成后执行通知方法。
   • 如果目标方法抛出了异常，则此通知不会被执行。

6. @AfterThrowing：

   • 用于在目标方法抛出异常后执行通知方法。
   • 只有当目标方法抛出异常时，此通知才会被执行。

7. @Around：

   • 用于在目标方法执行前后都执行通知方法，可以用来实现环绕通知，如性能监视等。
   • 这种通知可以决定是否继续执行目标方法或直接返回或抛出异常。

示例代码

下面是一个简单的示例，展示了如何使用这些注解来定义一个切面：

import org.aspectj.lang.JoinPoint;
import org.aspectj.lang.annotation.After;
import org.aspectj.lang.annotation.AfterReturning;
import org.aspectj.lang.annotation.AfterThrowing;
import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
import org.aspectj.lang.annotation.Before;
import org.aspectj.lang.annotation.Pointcut;
import org.springframework.stereotype.Component;@Aspect
@Component
public class LoggingAspect {// 定义一个切入点表达式，用于匹配特定的方法调用@Pointcut("execution(* com.example.demo.service.*.*(..))")public void serviceLayerExecution() {}// 在切入点处执行前置通知@Before("serviceLayerExecution()")public void logBefore(JoinPoint joinPoint) {System.out.println("Executing @Before advice on method: " + joinPoint.getSignature());}// 在切入点处执行后置通知@After("serviceLayerExecution()")public void logAfter(JoinPoint joinPoint) {System.out.println("Executing @After advice on method: " + joinPoint.getSignature());}// 在切入点处执行返回通知@AfterReturning(pointcut = "serviceLayerExecution()", returning = "result")public void logAfterReturning(JoinPoint joinPoint, Object result) {System.out.println("Executing @AfterReturning advice on method: " + joinPoint.getSignature() + ", result: " + result);}// 在切入点处执行异常通知@AfterThrowing(pointcut = "serviceLayerExecution()", throwing = "exception")public void logAfterThrowing(JoinPoint joinPoint, Exception exception) {System.out.println("Executing @AfterThrowing advice on method: " + joinPoint.getSignature() + ", exception: " + exception.getMessage());}
}

在这个示例中，我们定义了一个名为 LoggingAspect 的切面类，它包含了四种不同的通知方法，分别对应四种不同的通知类型：@Before、@After、@AfterReturning 和 @AfterThrowing。这些方法会在切入点表达式 serviceLayerExecution() 指定的方法调用前后执行相应的逻辑。

注意事项

• 确保你的 Spring Boot 应用已启用 AOP 支持，通常情况下，如果切面类上有 @Aspect 和 @Component 注解，那么 Spring Boot 会自动识别并配置 AOP 支持。
• 为了确保切面能够正常工作，确保切入点表达式正确无误，并且覆盖了你希望拦截的方法。
• 考虑到性能和可维护性，尽量减少切面的复杂度，并保持切面逻辑的单一职责原则。

切面语法

在 Spring AOP 中，execution 是一个切入点表达式，用于指定哪些连接点（即方法调用）应该被切面所关注。execution 表达式允许你根据方法签名来匹配方法调用，包括返回类型、包、类、方法名以及参数列表。

execution 表达式的语法格式如下：

execution(modifiers-pattern? ret-type-pattern declaring-type-pattern? name-pattern(param-pattern) throws-pattern?)

其中：

• modifiers-pattern?：可选的修饰符模式。
• ret-type-pattern：返回类型模式。
• declaring-type-pattern?：可选的声明类型模式。
• name-pattern：方法名模式。
• param-pattern：参数模式。
• throws-pattern?：可选的异常模式。

下面是一些具体的例子：

示例 1: 匹配特定的方法

execution(public int com.example.demo.service.MyService.myMethod(int))

这将匹配 com.example.demo.service.MyService 类中的 myMethod 方法，该方法有一个 int 类型的参数并且返回 int 类型的结果。

示例 2: 匹配所有公共方法

execution(public * *(..))

这将匹配所有公共方法，无论其返回类型或参数列表是什么。

示例 3: 匹配所有方法

execution(* *.*(..))

这将匹配所有方法，无论其返回类型、方法名称、所在类或参数列表。

示例 4: 匹配特定包下的所有方法

execution(* com.example.demo.service.*.*(..))

这将匹配 com.example.demo.service 包下所有类的所有方法。

示例 5: 匹配具有特定参数的方法

execution(* com.example.demo.service.*.*(*String*, ..))

这将匹配 com.example.demo.service 包下所有类的所有方法，只要其中一个参数是 String 类型即可。

示例 6: 匹配特定返回类型的方法

execution(String *.*(..))

这将匹配所有返回类型为 String 的方法。

示例 7: 匹配没有参数的方法

execution(* *.*() throws ..)

这将匹配所有没有参数的方法，并且允许方法抛出异常。

示例 8: 匹配特定异常的方法

execution(* *.*(..) throws java.io.IOException)

这将匹配所有可能抛出 java.io.IOException 异常的方法。

示例 9: 匹配特定方法签名

execution(* com.example.demo.service.*.get*(..))

这将匹配 com.example.demo.service 包下所有类的任何以 get 开头的方法。

使用这些表达式可以帮助你精确地控制哪些方法会被切面所影响。在编写切入点表达式时，请确保它们足够具体，以避免意外地匹配到其他你不希望影响的方法。