Spring AOP课件.ppt

1、Spring-AOP,Louis Young,功能模块化与面向过程,最早的功能模块化是把某些重复的或功能独立,日志子过程,业务处理过程,日志子过程,某业务处理过程(过程集成),IoC回顾,IoC就是利用容器通过XML配置描述把各种不同功能的模块组合成一个完整的业务逻辑流程. 其核心是:容器与XML描述. 其实现是:通过Java的反射实例化对象,管理对象,访问对象(定位). 其作用是:降低模块间的耦合度,达到模块复用,业务逻辑流程动态化,灵活化,可定制化,可扩展化.,IoC与模块化,日志功能bean,业务处理功能bean,日志功能bean,BeanFactory(功能Bean集成),对模块化的概

2、念抽象-切面,日志模块,业务处理模块,日志模块,一个切面(方面)Aspect,对模块化的概念抽象-连接点,连接点(调用日志模块的地方),连接点（JoinPoint） 程序运行过程中的某个阶段点。,AOP,在前面我们了解的的概念其实就是面向Aspect的.简称AOP. 面向切面编程（AOP）提供另外一种角度来思考程序结构，通过这种方式弥补了面向对象编程（OOP）的不足。 因为OOP面向的是以数据为中心的对象. AOP面向的是以功能为中心的模块.AOP的实现还是以OOP为手段.,AOP具体实现,AspectJ (TM)： 创建于Xerox PARC. 有近十年历史，成熟 缺点：过于复杂；破坏封装；

3、需要专门的Java编译器。 动态AOP： 使用JDK的动态代理API或字节码Bytecode处理技术。 Spring 采用的是动态AOP.,Spring中的AOP实现,Spring AOP用纯Java实现。它不需要专门的编译过程。Spring AOP不需要控制类装载器层次，因此它适用于J2EE web容器或应用服务器。 Spring实现AOP的方法跟其他的框架不同。Spring并不是要尝试提供最完整的AOP实现（尽管Spring AOP有这个能力）， 相反的，它其实侧重于提供一种AOP实现和Spring IoC容器的整合，用于帮助解决在企业级开发中的常见问题。 Spring缺省使用J2SE 动

4、态代理（dynamic proxies）来作为AOP的代理。这样任何接口都可以被代理。 Spring也支持使用CGLIB代理. 对于需要代理类而不是代理接口的时候CGLIB代理是很有必要的。,AOP与IoC,Spring IoC容器并不依赖于AOP，这意味着你可以自由选择是否使用AOP. AOP提供强大的中间件解决方案，这使得Spring IoC容器更加完善。,AOP概念(一/二),切面（Aspect）： 一个关注点的模块化，这个关注点可能会横切多个对象。事务管理是J2EE应用中一个关于横切关注点的很好的例子。 连接点（Joinpoint）： 在程序执行过程中某个特定的点，比如某方法调用的时候

5、或者处理异常的时候。 在Spring AOP中，一个连接点 总是 代表一个方法的执行。 通知（Advice）： 在切面的某个特定的连接点（Joinpoint）上执行的动作。通知有各种类型，其中包括“around”、“before”和“after”等通知。 切入点（Pointcut）： 匹配连接点（Joinpoint）的断言。通知和一个切入点表达式关联，并在满足这个切入点的连接点上运行（例如，当执行某个特定名称的方法时）。 切入点表达式如何和连接点匹配是AOP的核心,AOP概念(二/二),引入（Introduction）： （也被称为内部类型声明（inter-type declaration）。

6、声明额外的方法或者某个类型的字段。 Spring允许引入新的接口到任何被代理的对象。 目标对象（Target Object）： 被一个或者多个切面（aspect）所通知（advise）的对象。也有人把它叫做 被通知（advised） 对象。 既然Spring AOP是通过运行时代理实现的，这个对象永远是一个 被代理（proxied） 对象。 AOP代理（AOP Proxy）： AOP框架创建的对象，用来实现切面契约（aspect contract）（包括通知方法执行等功能）。 在Spring中，AOP代理可以是JDK动态代理或者CGLIB代理。 织入（Weaving）： 把切面（aspect）

7、连接到其它的应用程序类型或者对象上，并创建一个被通知（advised）的对象。 这些可以在编译时（例如使用AspectJ编译器），类加载时和运行时完成。 Spring和其他纯Java AOP框架一样，在运行时完成织入。,AOP的目的,提供功能分离框架(模块化) 主要代码上分离业务逻辑实现与非业务逻辑实现. 可以降低两种代码的耦合性 . 从而达到代码重用和易于维护的目的,AOP与Java代理机制,AOP是一种思想，它和具体的实现技术无关。任何一种符合AOP思想的技术实现，都可以看作是AOP的实现。 JDK 1.3以后，Java提供了动态代理的机制。通过Java的动态代理机制，就可以很容易地实现A

8、OP的思想。实际上Spring的AOP也是建立在Java的代理机制之上的。,Java代理回顾,Proxy InvocationHandler,请参考例子:ProxyDemo 请参考例子:UseProxyClass,例子- Java代理,MyInterface.do(),MyInterfaceImpl,MyHandler.invoke(),Proxy. newProxyInstance,代理对象.do(),例子-代理的核心代码,public class MyHandler implements InvocationHandler private T t; private OtherFunc ot

9、her; public MyHandler(T t,OtherFunc other) this.t=t; this.other=other; public Object invoke(Object proxy, Method method, Object args) throws Throwable System.out.println(我知道马上要被调用的方法是:+method.getName(); other.other(这是其他方法); return method.invoke(t,args); ,连接点,切入点(条件与表达式),引入,通知,目标对象,AOP框架概念示意图,认识Sprin

10、g AOP APIs,Spring AOP API其实把我们上面的思想框架化的一组API,通过这组API我们可以很轻松的解决在企业级开发中的常见问题 :比如常见的事务管理.,Spring AOP的实现关键,产生advice 定义pointcuts 使用ProxyFactoryBean 理解自动代理,通知的生命周期,每个通知都是一个Spring bean。一个通知实例既可以被所有被通知的对象共享，也可以被每个被通知对象独占。 这根据设置类共享（per-class）或基于实例（per-instance）的参数来决定。 类共享通知经常会被用到。它很适合用作通用的通知例如事务advisor。这些adv

11、isor不依赖于代理对象的状态也不会向代理对象添加新的状态；它们仅仅在方法和参数上起作用。 基于实例的通知很适合用作导入器来支持混合类型。在这种情况下，通知向代理对象添加状态。 在同一个AOP代理里混合使用类共享和基于实例的通知是可能的。,Advice的类型,拦截around通知 前置通知 后置通知 异常通知 引入通知,例子-BeforeAdvice,Before通知只在JointPoint前执行， 实现Before通知的类需要实现接口MethodBeforeAdvice,例子-功能bean(1/5),代理的基本实现手段接口 public interface IDAO boolean inse

12、rt(T bean); /* boolean save(T bean); boolean update(T bean); boolean deleteByObject(T bean); */ 功能实现类 public class BookDAO implements IDAO public boolean insert(Books bean) /这里原来是准备写日志 System.out.println(在处理业务逻辑中. + bean); /用线程替代具体的业务处理过程 try Thread.currentThread().sleep(2000); catch (InterruptedExc

13、eption e) e.printStackTrace(); System.out.println(在处理业务逻辑结束 + bean); /这里原来应该有日志代码,而且与log4j耦合 return false; ,请参考例子:AOPBeforeAdvice,例子-切面与advice(2/5),public class LogBeforAdvice implements MethodBeforeAdvice private Logger logger =Logger.getLogger(this.getClass().getName(); public void before(Method m

14、ethod, Object args, Object target) throws Throwable logger.log(Level.INFO, method + 开始被调用于+ new Date(); ,例子-advice部署描述(3/5), db.IDAO logbeforeadvice ,例子-advice调用(4/5),ApplicationContext context = new FileSystemXmlApplicationContext(beans-config.xml); IDAO daoProxy =(IDAO) context.getBean(bookdao); B

15、ooks book=new Books(); book.setId(1); book.setName(战争与和平); book.setAuthor(俄国人); boolean re=daoProxy.insert(book);,例子-体会(5/5),业务逻辑与非业务逻辑的分割 AOP的几个基本概念就是掌握AOP的关键点. SpringAOP是用Proxy实现. 注意泛型的使用.在接口中使用泛型,配置接口的时候不需要指定.,例子-AroundAdvice,Around通知会在JointPoint的前后执行. 需要实现接口MethodInterceptor . 包 org.aopalliance.

16、intercept.MethodInterceptor; public Object invoke(MethodInvocation arg0) throws Throwable 参考提供的例子AOPAllDevice,例子-AfterAdvice,After Returning通知只在JointPoint后执行. 实现After Returning通知的类需要实现接口AfterReturningAdvice. 参考提供的例子AOPAllDevice,例子-ThrowsAdvice,Throw通知只在JointPoint抛出异常时执行. 实现Throw通知的类需要实现接口ThrowsAdvic

17、e. 该接口中没有任意的方法,但必须实现一个函数 afterThrowing(Method, args, target, Throwable subclass) 前面三个参数是可选的 参考提供的例子AOPAllDevice,例子-Introduction,Introduction通知只在JointPoint调用完毕后执行. 实现Introduction通知的类需要实现接口IntroductionAdvisor和接口IntroductionInterceptor。 参考提供的例子AOPIntroduction,Spring里的advisor（Advisor）,在Spring里，一个advisor

18、是一个仅仅包含一个通知对象和与之关联的切入点表达式的切面。 除了引入这种特殊形式，任何advisor都可以和任何通知一起工作。 org.springframework.aop.support.DefaultPointcutAdvisor是最常用的advisor类。例如，它可以和： MethodInterceptor，BeforeAdvice 或者 ThrowsAdvice一起使用。 在Spring里有可能在同一个AOP代理里模糊advisor和通知类型。例如，你可以在一个代理配置里使用一个interception环绕通知，一个异常通知和一个前置通知：Spring将负责自动创建所需的拦截器链.,

19、Spring的切入点（Pointcut）,Pointcut是Join Point的集合，它是程序中需要注入Advice的位置的集合。 Spring的切入点模型使得切入点可以独立于通知类型进行重用，这就使得针对不同 advice使用相同的pointcut成为可能。 Spring主要提供了3种切入点（Pointcut）的实现： 静态切入点. 动态切入点. 自定义切入点.,静态切入点,静态切入点只限于给定的方法和目标类，而不考虑方法的参数。 Spring在调用静态切入点时只在第一次的时候计算静态切入点的位置，然后把它缓存起来，以后就不需要再进行计算。就是Spring只在第一次调用方法时执行静态切入点

20、：以后每次调用这个方法时就不需要再执行。 使用org. springframework. aop. support. RegexpMethodPointcut 可以实现静态切入点. RegexpMethodPointcut是一个通用的正则表达式切入点，它是通过Jakarta ORO来实现的，需要把jakarta-oro-2.0.8.jar加入到ClassPath中，它的正则表达式语法和Jakarta ORO的正则表达式语法是一样的。,例子-切入点接口(1/5),public interface IFunc void doSomething(String info); void doAnotho

21、er(); void print(String info); void println(String info); 需要在上面函数切入一些功能处理.,请参考例子:AOPStaticPointcut,例子-切入点接口实现(2/5),public class FuncImpl implements IFunc public void doAnothoer() System.out.println(调用do开头的方法 Another); public void doSomething(String info) System.out.println(调用do开头的方法 Something); publ

22、ic void print(String info) System.out.println(调用print开头的方法 print); public void println(String info) System.out.println(调用print开头的方法 println); ,例子-切入点接口实现(3/5),切入的advice的实现 public class UseBeforeAdvice implements MethodBeforeAdvice public void before(Method arg0, Object arg1, Object arg2) throws Thro

23、wable System.out.println(切入的处理调用。); ,例子-切入点接口实现(4/5), .*print.* .*do.* IFunc regExpAdvisor ,例子-思考(5/5),切入点就是是Advice要切入的条件. 体会切入点与连接点的概念. 体会Aspect与Advice的关系,动态切入点,动态切入点与静态切入点的区别是，它不仅限定于给点的方法和类，动态切入点还可以指定方法的参数。 因为参数的变化性，所以动态切入点不能缓存，需要每次调用的时候都进行计算，因此使用动态切入点有很大的性能损耗。 当切入点需要在执行时根据参数值来调用通知时，就需要使用动态切入点。Spr

24、ing提供了一个内建的动态切入点：控制流切入点。此切入点匹配基于当前线程的调用堆栈。开发人员只有在当前线程执行时找到特定的类和特定的方法才返回true。 其实大多数的切入点可以使用静态切入点，所以很少有机会创建动态切入点。,控制流切入点,动态切入点的一个经典Spring实现是是控制流切入点。 控制流切入点是由org.springframework.aop.support.ControlFlowPointcut 类声明的。 在执行时控制流切入点的开销是非常昂贵的，甚至与其它动态切入点比起来也是如此。,例子-动态切入点,参考提供的例子AOPDynamicPointcut,关于切入与织入的深入理解,

25、织入是实现AOP的一个重要机制，织入的实现机制有多种，基本上可以分为两类，静态织入与动态织入。 静态织入是指在业务功能代码中的适当位置，比如某段代码执行前，或执行后，将方面中的编码插入，从而形成混合的编码。方面中的编码在程序运行前，已被内联至业务功能代码中，因此，代码可以被优化，从而使织入产生的开销最小化，最终产生的混合代码，其执行速度接近为使用AOP方式编写的代码。 但是，静态织入无法做到在程序运行时，根据运行上下文动态的决定插入的方面代码，动态织入则可以做到这一点。 动态织入可以在程序运行时，根据上下文决定调用的方面，它们的先后顺序，增加或删除一个方面等。 而根据织入的时间，又可以分为三类

26、，编译时，载入时，运行时。编译时织入可以在编译前进行预处理，将两种代码自动混合，将方面中的代码自动插入到功能模块代码的合适位置处，也可在编译后，对编译后的代码进行操作。载入时织入是在代码载入时，实现代码的织入。运行时织入则在运行时，根据对方法的调用执行适当的方面代码以实现织入。,自定义切入点,因为Spring中的切入点是Java类，而不是语言特性（如AspectJ），因此可以定义自定义切入点。,使用ProxyFactoryBean创建AOP代理,在Spring里创建一个AOP代理的基本方法是使用org.springframework.aop.framework.ProxyFactoryBean

27、。这个类对应用的切入点和通知提供了完整的控制能力（包括它们的应用顺序）。,ProxyFactoryBean类属性(1/2),指定你希望代理的目标对象 指定是否使用CGLIB proxyTargetClass：这个属性为true时，目标类本身被代理而不是目标类的接口。 optimize：用来控制通过CGLIB创建的代理是否使用激进的优化策略。除非完全了解AOP代理如何处理优化，否则不推荐用户使用这个设置。目前这个属性仅用于CGLIB代理；对于JDK动态代理（缺省代理）无效。 frozen：用来控制代理工厂被配置之后，是否还允许修改通知。缺省值为false（即在代理被配置之后，不允许修改代理的配置

28、）。 exposeProxy：决定当前代理是否被保存在一个ThreadLocal中以便被目标对象访问。（目标对象本身可以通过MethodInvocation来访问，因此不需要ThreadLocal。） 如果个目标对象需要获取代理而且exposeProxy属性被设为true，目标对象可以使用AopContext.currentProxy()方法。,ProxyFactoryBean类属性(2/2),aopProxyFactory：使用AopProxyFactory的实现。这提供了一种方法来自定义是否使用动态代理，CGLIB或其它代理策略。 缺省实现将根据情况选择动态代理或者CGLIB。一般情况下应

29、该没有使用这个属性的需要；它是被设计来在Spring 1.1中添加新的代理类型的。 proxyInterfaces：需要代理的接口名的字符串数组。如果没有提供，将为目标类使用一个CGLIB代理 单例：工厂是否应该返回同一个对象，不论方法getObject()被调用的多频繁。多个FactoryBean实现都提供了这个方法。缺省值是true。如果你希望使用有状态的通知-例如，有状态的mixin-可以把单例属性的值设置为false来使用原型通知。,Spring中的自动代理提出的背景,不管是使用Java的动态代理还是使用CGLIB代理，虽然功能很强大，但是对于每一个类，都要在Spring的配置文档中建

30、立相应的代理，如果只是一个很小的应用系统，还看不出来工作量有多大，但对于一个大型的企业应用来说，工作量就太大了，而且重复性的工作很多. Spring提供了一种自动代理的方式，可以减轻这部分工作。,自动代理实现,要使用Spring中的动态代理，org.springframework.aop.framework.autoproxy包是必需的 . Spring提供两种自动代理产生器: BeanNameAutoProxyCreator DefaultAdvisorAutoProxyCreator,例子-缺省自动代理,DefaultAdvisorAutoProxyCreator的实施步骤： 直接去掉 I

31、Func regExpAdvisor 在获取代理的时候，不使用代理bean的名字，而是使用接口实现bean的名字。 请参考提供的例子代码。,请参考例子:AOPAutoProxyDefault,例子-按方法名自动代理（1/4）,要自动代理的两个Bean类（这里我们没有采用接口了） public class MyBeanOne public void doMethodOne() System.out.println(Bean-1); public class MyBeanTwo public void doMethodTwo(String info) System.out.println(要打印的

32、信息： +info); ,请参考例子:AOPAutoProxyBeanName,例子-按方法名自动代理（2/4）,切入实现 public class MyAroundAdvice implements MethodInterceptor public Object invoke(MethodInvocation invocation) throws Throwable System.out.println(before); Object retVal=ceed(); System.out.println(after); return retVal; ,例子-按方法名

33、自动代理（3/4）,自动代理的配置 beanOne beanT* advice ,例子-按方法名自动代理（4/4）,调用自动代理的bean public class TestAutoProxy public static void main(String args) ApplicationContext context=new ClassPathXmlApplicationContext(beans-config.xml); MyBeanOne one=(MyBeanOne)context.getBean(beanOne); MyBeanTwo two=(MyBeanTwo)context.g

34、etBean(beanTwo); one.doMethodOne(); two.doMethodTwo(Hello); ,其他代理例子,静态代理例子 动态代理例子 注意通过该例子理解什么是代理. 练习：使用这种代理来实现数据库事务,思考:可以用AOP实现的应用,Authentication 权限 Caching 缓存 Context passing 内容传递 Error handling 错误处理 Lazy loading懒加载 Debugging调试 logging, tracing, profiling and monitoring记录跟踪优化校准 Performance optimization性