Spring boot中使用aop详解

aop是spring的两大功能模块之一，功能非常强大，为解耦提供了非常优秀的解决方案。

现在就以springboot中aop的使用来了解一下aop。

一：使用aop来完成全局请求日志处理

创建一个springboot的web项目，勾选aop，pom如下：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
  xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
  <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

  <groupId>com.example</groupId>
  <artifactId>testaop</artifactId>
  <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
  <packaging>jar</packaging>

  <name>testaop</name>
  <description>Demo project for Spring Boot</description>

  <parent>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
    <version>1.5.3.RELEASE</version>
    <relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
  </parent>

  <properties>
    <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
    <project.reporting.outputEncoding>UTF-8</project.reporting.outputEncoding>
    <java.version>1.8</java.version>
  </properties>

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

    <dependency>
      <groupId>org.springframework.boot</groupId>
      <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
      <scope>test</scope>
    </dependency>
  </dependencies>

  <build>
    <plugins>
      <plugin>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
      </plugin>
    </plugins>
  </build>


</project>

创建个controller

package com.example.controller;

import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

/**
 * Created by wuwf on 17/4/27.
 *
 */
@RestController
public class FirstController {

    @RequestMapping("/first")
    public Object first() {
        return "first controller";
    }

    @RequestMapping("/doError")
    public Object error() {
        return 1 / 0;
    }
}

创建一个aspect切面类

package com.example.aop;

import org.aspectj.lang.JoinPoint;
import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;
import org.aspectj.lang.annotation.*;
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 wuwf on 17/4/27.
 * 日志切面
 */
@Aspect
@Component
public class LogAspect {
    @Pointcut("execution(public * com.example.controller.*.*(..))")
    public void webLog(){}

    @Before("webLog()")
    public void deBefore(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
        System.out.println("URL : " + request.getRequestURL().toString());
        System.out.println("HTTP_METHOD : " + request.getMethod());
        System.out.println("IP : " + request.getRemoteAddr());
        System.out.println("CLASS_METHOD : " + joinPoint.getSignature().getDeclaringTypeName() + "." + joinPoint.getSignature().getName());
        System.out.println("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
        System.out.println("方法的返回值 : " + ret);
    }

    //后置异常通知
    @AfterThrowing("webLog()")
    public void throwss(JoinPoint jp){
        System.out.println("方法异常时执行.....");
    }

    //后置最终通知,final增强，不管是抛出异常或者正常退出都会执行
    @After("webLog()")
    public void after(JoinPoint jp){
        System.out.println("方法最后执行.....");
    }

    //环绕通知,环绕增强，相当于MethodInterceptor
    @Around("webLog()")
    public Object arround(ProceedingJoinPoint pjp) {
        System.out.println("方法环绕start.....");
        try {
            Object o =  pjp.proceed();
            System.out.println("方法环绕proceed，结果是 :" + o);
            return o;
        } catch (Throwable e) {
            e.printStackTrace();
            return null;
        }
    }
}

启动项目

模拟正常执行的情况，访问http://localhost:8080/first，看控制台结果：

方法环绕start.....
URL : http://localhost:8080/first
HTTP_METHOD : GET
IP : 0:0:0:0:0:0:0:1
CLASS_METHOD : com.example.controller.FirstController.first
ARGS : []
方法环绕proceed，结果是 :first controller
方法最后执行.....
方法的返回值 : first controller

/****************************分割线****************************/

模拟出现异常时的情况，访问http://localhost:8080/doError，看控制台结果：
方法环绕start.....
URL : http://localhost:8080/doError
HTTP_METHOD : GET
IP : 0:0:0:0:0:0:0:1
CLASS_METHOD : com.example.controller.FirstController.error
ARGS : []
java.lang.ArithmeticException: / by zero

......

方法最后执行.....
方法的返回值 : null

/****************************分割线****************************/

通过上面的简单的例子，可以看到aop的执行顺序。知道了顺序后，就可以在相应的位置做切面处理了。

二： 切面方法说明

@Aspect

作用是把当前类标识为一个切面供容器读取

@Before
标识一个前置增强方法，相当于BeforeAdvice的功能

@AfterReturning

后置增强，相当于AfterReturningAdvice，方法退出时执行

@AfterThrowing

异常抛出增强，相当于ThrowsAdvice

@After

final增强，不管是抛出异常或者正常退出都会执行

@Around

环绕增强，相当于MethodInterceptor

/****************************分割线****************************/

各方法参数说明：

除了@Around外，每个方法里都可以加或者不加参数JoinPoint，如果有用JoinPoint的地方就加，不加也可以，JoinPoint里包含了类名、被切面的方法名，参数等属性，可供读取使用。@Around参数必须为ProceedingJoinPoint，pjp.proceed相应于执行被切面的方法。@AfterReturning方法里，可以加returning = “XXX”，XXX即为在controller里方法的返回值，本例中的返回值是“first controller”。@AfterThrowing方法里，可以加throwing = "XXX"，供读取异常信息，如本例中可以改为：

//后置异常通知
    @AfterThrowing(throwing = "ex", pointcut = "webLog()")
    public void throwss(JoinPoint jp, Exception ex){
        System.out.println("方法异常时执行.....");
    }

一般常用的有before和afterReturn组合，或者单独使用Around，即可获取方法开始前和结束后的切面。

三：关于切面PointCut的切入点

execution切点函数

execution函数用于匹配方法执行的连接点，语法为：

execution(方法修饰符(可选)  返回类型  方法名  参数  异常模式(可选)) 

参数部分允许使用通配符：

*  匹配任意字符，但只能匹配一个元素

.. 匹配任意字符，可以匹配任意多个元素，表示类时，必须和*联合使用

+  必须跟在类名后面，如Horseman+，表示类本身和继承或扩展指定类的所有类

除了execution()，Spring中还支持其他多个函数，这里列出名称和简单介绍，以方便根据需要进行更详细的查询

 @annotation()

表示标注了指定注解的目标类方法

例如 @annotation(org.springframework.transaction.annotation.Transactional) 表示标注了@Transactional的方法

args()

通过目标类方法的参数类型指定切点

例如 args(String) 表示有且仅有一个String型参数的方法

@args()

通过目标类参数的对象类型是否标注了指定注解指定切点

如 @args(org.springframework.stereotype.Service) 表示有且仅有一个标注了@Service的类参数的方法

within()

通过类名指定切点

如 with(examples.chap03.Horseman) 表示Horseman的所有方法

target()

通过类名指定，同时包含所有子类

如 target(examples.chap03.Horseman)  且Elephantman extends Horseman，则两个类的所有方法都匹配

@within()

匹配标注了指定注解的类及其所有子类

如 @within(org.springframework.stereotype.Service) 给Horseman加上@Service标注，则Horseman和Elephantman 的所有方法都匹配

@target()

所有标注了指定注解的类

如 @target(org.springframework.stereotype.Service) 表示所有标注了@Service的类的所有方法

 this()

大部分时候和target()相同，区别是this是在运行时生成代理类后，才判断代理类与指定的对象类型是否匹配

/****************************分割线****************************/

逻辑运算符

表达式可由多个切点函数通过逻辑运算组成

 &&

与操作，求交集，也可以写成and

例如 execution(* chop(..)) && target(Horseman)  表示Horseman及其子类的chop方法

 ||

或操作，求并集，也可以写成or

例如 execution(* chop(..)) || args(String)  表示名称为chop的方法或者有一个String型参数的方法

!

非操作，求反集，也可以写成not

例如 execution(* chop(..)) and !args(String)  表示名称为chop的方法但是不能是只有一个String型参数的方法

execution常用于匹配特定的方法，如update时怎么处理，或者匹配某些类，如所有的controller类，是一种范围较大的切面方式，多用于日志或者事务处理等。

其他的几个用法各有千秋，视情况而选择。

以上标红的比较常用。下面来看annotation的。

四：自定义注解

一般多用于某些特定的功能，比较零散的切面，譬如特定的某些方法需要处理，就可以单独在方法上加注解切面。

我们来自定义一个注解：

package com.example.aop;

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

/**
 * Created by wuwf on 17/4/27.
 */
@Target({ElementType.METHOD, ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface UserAccess {
    String desc() default "无信息";
}

注解里提供了一个desc的方法，供被切面的地方传参，如果不需要传参可以不写。

在Controller里加个方法

@RequestMapping("/second")
    @UserAccess(desc = "second")
    public Object second() {
        return "second controller";
    }

切面类：

package com.example.aop;

import org.aspectj.lang.JoinPoint;
import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;
import org.aspectj.lang.annotation.*;
import org.springframework.stereotype.Component;

/**
 * Created by wuwf on 17/4/27.
 */
@Component
@Aspect
public class UserAccessAspect {

    @Pointcut(value = "@annotation(com.example.aop.UserAccess)")
    public void access() {

    }

    @Before("access()")
    public void deBefore(JoinPoint joinPoint) throws Throwable {
        System.out.println("second before");
    }

    @Around("@annotation(userAccess)")
    public Object around(ProceedingJoinPoint pjp, UserAccess userAccess) {
        //获取注解里的值
        System.out.println("second around:" + userAccess.desc());
        try {
            return pjp.proceed();
        } catch (Throwable throwable) {
            throwable.printStackTrace();
            return null;
        }
    }
}

主要看一下@Around注解这里，如果需要获取在controller注解中赋给UserAccess的desc里的值，就需要这种写法，这样UserAccess参数就有值了。

/****************************分割线****************************/

启动项目，访问http://localhost:8080/second，看控制台：

方法环绕start.....
URL : http://localhost:8080/second
HTTP_METHOD : GET
IP : 0:0:0:0:0:0:0:1
CLASS_METHOD : com.example.controller.FirstController.second
ARGS : []
second around:second
second before
方法环绕proceed，结果是 :second controller
方法最后执行.....
方法的返回值 : second controller

/****************************分割线****************************/

通知结果可以看到，两个aop切面类都工作了，顺序呢就是下面的

spring aop就是一个同心圆，要执行的方法为圆心，最外层的order最小。从最外层按照AOP1、AOP2的顺序依次执行doAround方法，doBefore方法。然后执行method方法，最后按照AOP2、AOP1的顺序依次执行doAfter、doAfterReturn方法。也就是说对多个AOP来说，先before的，一定后after。
对于上面的例子就是，先外层的就是对所有controller的切面，内层就是自定义注解的。
那不同的切面，顺序怎么决定呢，尤其是同格式的切面处理，譬如两个execution的情况，那spring就是随机决定哪个在外哪个在内了。
所以大部分情况下，我们需要指定顺序，最简单的方式就是在Aspect切面类上加上@Order(1)注解即可，order越小最先执行，也就是位于最外层。像一些全局处理的就可以把order设小一点，具体到某个细节的就设大一点。