如果能把圖6-4中眾多方法中的所有共有代碼全部抽取出來,放置到某個(gè)地方集中管理,然后在具體運(yùn)行時(shí),再由容器動(dòng)態(tài)織入這些共有代碼的話,最起碼可以解決兩個(gè)問題:
Java EE程序員在編寫具體的業(yè)務(wù)邏輯處理方法時(shí),只需關(guān)心核心的業(yè)務(wù)邏輯處理,既提高了工作效率,又使代碼變更簡潔優(yōu)雅。
在日后的維護(hù)中由于業(yè)務(wù)邏輯代碼與共有代碼分開存放,而且共有代碼是集中存放的,因此使維護(hù)工作變得簡單輕松。
面向切面編程AOP技術(shù)就是為解決這個(gè)問題而誕生的,切面就是橫切面,如圖6-5所示,代表的是一個(gè)普遍存在的共有功能,例如,日志切面、權(quán)限切面及事務(wù)切面等。
下面我們以用戶管理業(yè)務(wù)邏輯組件UserService的AOP實(shí)現(xiàn)過程(見圖6-6)為例,深度剖析一下AOP技術(shù)的實(shí)現(xiàn)原理。AOP技術(shù)是建立在Java語言的反射機(jī)制與動(dòng)態(tài)代理機(jī)制之上的。業(yè)務(wù)邏輯組件在運(yùn)行過程中,AOP容器會(huì)動(dòng)態(tài)創(chuàng)建一個(gè)代理對(duì)象供使用者調(diào)用,該代理對(duì)象已經(jīng)按Java EE程序員的意圖將切面成功切入到目標(biāo)方法的連接點(diǎn)上,從而使切面的功能與業(yè)務(wù)邏輯的功能同時(shí)得以執(zhí)行。從原理上講,調(diào)用者直接調(diào)用的其實(shí)是AOP容器動(dòng)態(tài)生成的代理對(duì)象,再由代理對(duì)象調(diào)用目標(biāo)對(duì)象完成原始的業(yè)務(wù)邏輯處理,而代理對(duì)象則已經(jīng)將切面與業(yè)務(wù)邏輯方法進(jìn)行了合成。
現(xiàn)將圖6-6中涉及到的一些概念解釋如下。
切面(Aspect):其實(shí)就是共有功能的實(shí)現(xiàn)。如日志切面、權(quán)限切面、事務(wù)切面等。在實(shí)際應(yīng)用中通常是一個(gè)存放共有功能實(shí)現(xiàn)的普通Java類,之所以能被AOP容器識(shí)別成切面,是在配置中指定的。
通知(Advice):是切面的具體實(shí)現(xiàn)。以目標(biāo)方法為參照點(diǎn),根據(jù)放置的地方不同,可分為前置通知(Before)、后置通知(AfterReturning)、異常通知(AfterThrowing)、最終通知(After)與環(huán)繞通知(Around)5種。在實(shí)際應(yīng)用中通常是切面類中的一個(gè)方法,具體屬于哪類通知,同樣是在配置中指定的。
連接點(diǎn)(Joinpoint):就是程序在運(yùn)行過程中能夠插入切面的地點(diǎn)。例如,方法調(diào)用、異常拋出或字段修改等,但Spring只支持方法級(jí)的連接點(diǎn)。
切入點(diǎn)(Pointcut):用于定義通知應(yīng)該切入到哪些連接點(diǎn)上。不同的通知通常需要切入到不同的連接點(diǎn)上,這種精準(zhǔn)的匹配是由切入點(diǎn)的正則表達(dá)式來定義的。
目標(biāo)對(duì)象(Target):就是那些即將切入切面的對(duì)象,也就是那些被通知的對(duì)象。這些對(duì)象中已經(jīng)只剩下干干凈凈的核心業(yè)務(wù)邏輯代碼了,所有的共有功能代碼等待AOP容器的切入。
代理對(duì)象(Proxy):將通知應(yīng)用到目標(biāo)對(duì)象之后被動(dòng)態(tài)創(chuàng)建的對(duì)象。可以簡單地理解為,代理對(duì)象的功能等于目標(biāo)對(duì)象的核心業(yè)務(wù)邏輯功能加上共有功能。代理對(duì)象對(duì)于使用者而言是透明的,是程序運(yùn)行過程中的產(chǎn)物。
織入(Weaving):將切面應(yīng)用到目標(biāo)對(duì)象從而創(chuàng)建一個(gè)新的代理對(duì)象的過程。這個(gè)過程可以發(fā)生在編譯期、類裝載期及運(yùn)行期,當(dāng)然不同的發(fā)生點(diǎn)有著不同的前提條件。譬如發(fā)生在編譯期的話,就要求有一個(gè)支持這種AOP實(shí)現(xiàn)的特殊編譯器;發(fā)生在類裝載期,就要求有一個(gè)支持AOP實(shí)現(xiàn)的特殊類裝載器;只有發(fā)生在運(yùn)行期,則可直接通過Java語言的反射機(jī)制與動(dòng)態(tài)代理機(jī)制來動(dòng)態(tài)實(shí)現(xiàn)。
以下是補(bǔ)充:
AOP為Aspect Oriented Programming的縮寫,意為:面向切面編程,通過預(yù)編譯方式和運(yùn)行期動(dòng)態(tài)代理實(shí)現(xiàn)程序功能的統(tǒng)一維護(hù)的一種技術(shù)。
AOP與OOP是面向不同領(lǐng)域的兩種設(shè)計(jì)思想。
OOP(面向?qū)ο缶幊蹋┽槍?duì)業(yè)務(wù)處理過程的實(shí)體及其屬性和行為進(jìn)行抽象封裝,以獲得更加清晰高效的邏輯單元?jiǎng)澐帧?/p>
AOP則是針對(duì)業(yè)務(wù)處理過程中的切面進(jìn)行提取,它所面對(duì)的是處理過程中的某個(gè)步驟或階段,以獲得邏輯過程中各部分之間低耦合性的隔離效果。
我們可以單單從上面的字面上來理解AOP和OOP的話,用下面的理解也不為過:
OOP實(shí)際上是對(duì)對(duì)象的屬性和行為的封裝,而AOP對(duì)于這點(diǎn)就無從談起,但是AOP是處理某個(gè)步驟和階段的,從中進(jìn)行切面的提取,也就是說,如果幾個(gè)或更多個(gè)邏輯過程中,有重復(fù)的操作行為,AOP就可以提取出來,運(yùn)用動(dòng)態(tài)代理,實(shí)現(xiàn)程序功能的統(tǒng)一維護(hù),這么說來可能太含蓄,如果說到權(quán)限判斷,日志記錄等,可能就明白了。如果我們單純使用OOP,那么權(quán)限判斷怎么辦?在每個(gè)操作前都加入權(quán)限判斷?日志記錄怎么辦?在每個(gè)方法里的開始、結(jié)束、異常的地方手動(dòng)添加日志?所有,如果使用AOP就可以借助代理完成這些重復(fù)的操作,就能夠在邏輯過程中,降低各部分之間的耦合了。二者揚(yáng)長補(bǔ)短,互相結(jié)合最好。
下面詳細(xì)了解一些AOP的概念:
•方面(Aspect):一個(gè)關(guān)注點(diǎn)的模塊化,這個(gè)關(guān)注點(diǎn)實(shí)現(xiàn)可能另外橫切多個(gè)對(duì)象。事務(wù)管理是J2EE應(yīng)用中一個(gè)很好的橫切關(guān)注點(diǎn)例子。方面用Spring的Advisor或攔截器實(shí)現(xiàn)。
•連接點(diǎn)(Joinpoint):程序執(zhí)行過程中明確的點(diǎn),如方法的調(diào)用或特定的異常被拋出。
•通知(Advice):在特定的連接點(diǎn),AOP框架執(zhí)行的動(dòng)作。各種類型的通知包括“around”、“before”和“throws”通知。通知類型將在下面討論。許多AOP框架包括Spring都是以攔截器做通知模型,維護(hù)一個(gè)“圍繞”連接點(diǎn)的攔截器鏈。
•切入點(diǎn)(Pointcut):指定一個(gè)通知將被引發(fā)的一系列連接點(diǎn)的集合。AOP框架必須允許開發(fā)者指定切入點(diǎn),例如,使用正則表達(dá)式。
•引入(Introduction):添加方法或字段到被通知的類。Spring允許引入新的接口到任何被通知的對(duì)象。例如,你可以使用一個(gè)引入使任何對(duì)象實(shí)現(xiàn)IsModified接口,來簡化緩存。
•目標(biāo)對(duì)象(Target Object):包含連接點(diǎn)的對(duì)象,也被稱作被通知或被代理對(duì)象。
•AOP代理(AOP Proxy):AOP框架創(chuàng)建的對(duì)象,包含通知。在Spring中,AOP代理可以是JDK動(dòng)態(tài)代理或CGLIB代理。
•編織(Weaving):組裝方面來創(chuàng)建一個(gè)被通知對(duì)象。這可以在編譯時(shí)完成(例如使用AspectJ編譯器),也可以在運(yùn)行時(shí)完成。Spring和其他純Java AOP框架一樣,在運(yùn)行時(shí)完成織入。
Spring 中 AOP 代理由 Spring 的 IoC 容器負(fù)責(zé)生成、管理,其依賴關(guān)系也由 IoC 容器負(fù)責(zé)管理。至于Spring的AOP在項(xiàng)目中具體是怎么實(shí)現(xiàn)的,下篇博客會(huì)以日志記錄為例進(jìn)行學(xué)習(xí)。
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