面向切面的 Spring —— 什么是面向切面编程？

Q1：面向切面编程（AOP）解决什么问题？
A1：把横切关注点与业务逻辑相分离。

Q2：什么是横切关注点？
A2：在软件开发中，散布于应用中多处的功能。

日志是应用切面的常见范例，但并不是切面适用的唯一场景。

DI 有助于应用对象之间的解耦，而 AOP 可以实现横切关注点与它们所影响的对象之间的解耦。

上图展示了一个被划分为模块的典型应用。每个模块的核心功能都是为特定业务领域提供服务，但是这些模块都需要类似的辅助功能，例如安全和事务管理。

如果要重用通用功能的话，最常见的面向对象技术是继承或委托。

Q1：为什么要使用切面来取代继承和委托？
A1：如果在整个应用中都使用相的基类，继承往往会导致一个脆弱的对象体系；而使用委托可能需要对委托对象进行复杂的调用。而使用面向切面编程时，我们仍然在一个地方定义通用功能，但是可以通过声明的方式定义这个功能要以何种方式在何处应用，而无需修改受影响的类。

Q2：什么是切面？
A2：*横切关注点被模块化为特殊的类*，这些类被称为切面。

Q3：使用面向切面编程的好处？
A3：①、现在每个关注点都集中于一个地方，而不是分散到多处代码中；②、服务模块更简洁，因为它们只包含主要关注点（或核心功能）的代码，而次要关注点的代码被转移到切面中了。

Q：AOP 术语有哪些？

A：描述切面的常用术语有通知（advice）、切点（pointcut）和连接点（join point）。

&通知（Advice）

在 AOP 术语中，切面的工作被成为通知。

Spring 切面可以应用 5 种类型的通知：

• ①、前置通知（Before）：在目标方法被调用之前调用通知功能；
• ②、后置通知（After）：在目标方法完成之后通用通知，此时不会关心方法的输出是什么；
• ③、返回通知（After-returning）：在目标方法成功执行之后调用通知；
• ④、异常通知（After-throwing）：在目标方法抛出异常后调用通知；
• ⑤、环绕通知（Around）：通知包裹了被通知的方法，在被通知的方法调用之前和调用之后执行自定义的行为。

&连接点（Join point）

我们的应用可能也有数以千计的时机应用通知。这些时机被称为连接点。连接点是在应用执行过程中能够插入切面的一个点。这个点可以是调用方法时、抛出异常时、甚至修改一个字段。切面代码可以利用这些点插入到应用的正常流程之中，并添加新的行为。

&切点（Pointcut）

一个切面并不需要通知应用的所有连接点。切点有助于缩小切面所通知的连接点的范围。 切点的定义会匹配通知所要织入的一个或多个连接点。我们通常使用明确的类和方法名称，或是利用正则表达式定义所匹配的的类和方法名称来指定这些切点。

&切面（Aspect）

切面是通知和切点的结合。通知和切点共同定义了切面的全部内容——它是什么，在何时和何处完成其功能。

&引入（Introduction）

引入允许我们向现有的类添加新方法或属性。

&织入（Weaving）

织入是把切面应用到目标对象并创建新的代理对象的过程。切面在指定的连接点被织入到目标对象中。在目标对象的生命周期里有多个点可以进行织入：

• 编译期：切面在目标类编译时织入。这种方式需要特殊的编译器。AspectJ 的织入编译器就是以这种方法织入切面的。
• 类加载期：切面在目标类加载到 JVM 时被织入。这种方式需要特殊的类加载器，它可以在目标类被引入应用之前增强该目标类的字节码。AspectJ 5 的加载时织入就是支持以这种方式织入切面。
• 运行期：切面在应用运行的某个时刻被织入。一般情况下，在织入切面时，AOP 容器会为目标对象动态地创建一个代理对象。Spring AOP 就是以这种方式织入切面的。

现在我们已经了解了如下知识：通知包含了需要用于多个应用对象的横切行为；连接点是程序执行过程中能够应用通知的所有点；切点定义了通知被应用的具体位置（在哪些连接点）。关键的概念是切点定义了哪些连接点会得到通知。

Q：以上 AOP 的核心概念是如何在 Spring 中实现的？

AOP 框架的基本功能：创建切点来定义切面所织入的连接点。

Q1：Spring 提供了哪几种类型的 AOP 支持？
A1：提供了以下四种类型：

• 基于代理的经典 Spring AOP；
• 纯 POJO 切面；
• @AspectJ 注解驱动的切面；
• 注入式 AspectJ 切面（适用于 Spring 各版本）。

前三种都是 Spring AOP 实现的变体，Spring AOP 构建在动态代理基础之上，因此，Spring 对 AOP 的支持局限于方法拦截。

借助 Spring 的 aop 命名空间，我们可以将纯 POJO 转换为切面。实际上，这些 POJO 只是提供了满足切点条件时所要调用的方法。但是需要 XML 配置。

Spring 借鉴了 AspectJ 的切面，以提供注解驱动的 AOP。本质上，它依然是 Spring 基于代理的 AOP，但是编程模型几乎与编写成熟的 AspectJ 注解切面完全一致。这种 AOP 风格的好处在于能够不使用 XML 来完成功能。

如果你的 AOP 需求超过了简单的方法调用（如构造器或属性拦截），那么你需要考虑使用 AspectJ 来实现切面。这种情况下，上文所示的第四种类型能够帮助你将值注入到 AspectJ 驱动的切面中。

Q2：Spring AOP 框架有一些什么关键知识？
A2：
①、Spring 通知是 Java 编写的：我们可以使用与普通 Java 开发一样的集成开发环境（IDE）来开发切面。而且，定义通知所应用的切点通常会使用注解或在 Spring 配置文件里采用 XML 来编写。
②、Spring 在运行时通知对象：通过在代理类中包裹切面，Spring 在运行期把切面织入到 Spring 管理的 bean 中。代理类封装了目标类，并拦截被通知方法的调用，再把调用转发给真正的目标 bean。当代理拦截到方法调用时，在调用目标 bean 方法之前，会执行切面逻辑。直到应用需要被代理的 bean 时，Spring 才创建代理对象。因为 Spring 运行时才创建代理对象，所以我们不需要特殊的编译器来织入 Spring AOP 的切面。
③、Spring 只支持方法级别的连接点：因为 Spring 基于动态代理，所以 Spring 只支持方法连接点。然而 AspectJ 和 JBoss 还支持字段和构造器接入点。

Spring 缺少对字段连接点的支持，无法让我们创建细粒度的通知，例如拦截对象字段的修改。
而且不支持构造器连接点，我们就无法在 bean 创建时应用通知。

但是方法拦截可以满足绝大部分的需求，如果需要方法拦截之外的连接点拦截功能，那么我们可以利用 AspectJ 来补充 Spring AOP 的功能。

上一篇：高级装配 —— 如何在运行时计算要注入到 bean 属性中的值？
下一篇：面向切面的 Spring —— 如何通过切点来选择连接点？