关于SpringAOP的理解

AOP（Aspect Orient Programming），作为面向对象编程的一种补充，广泛应用于处理一些具有横切性质的系统级服务，如事务管理、安全检查、缓存、对象池管理等。AOP 实现的关键就在于 AOP 框架自动创建的 AOP 代理，AOP 代理则可分为静态代理和动态代理两大类，其中静态代理是指使用 AOP 框架提供的命令进行编译，从而在编译阶段就可生成 AOP 代理类，因此也称为编译时增强；而动态代理则在运行时借助于 JDK 动态代理、CGLIB 等在内存中“临时”生成 AOP 动态代理类，因此也被称为运行时增强。

AOP 的存在价值

在传统 OOP 编程里以对象为核心，整个软件系统由系列相互依赖的对象所组成，而这些对象将被抽象成一个一个的类，并允许使用类继承来管理类与类之间一般到特殊的关系。随着软件规模的增大，应用的逐渐升级，慢慢出现了一些 OOP 很难解决的问题。

我们可以通过分析、抽象出一系列具有一定属性与行为的对象，并通过这些对象之间的协作来形成一个完整的软件功能。由于对象可以继承，因此我们可以把具有相同功能或相同特性的属性抽象到一个层次分明的类结构体系中。随着软件规范的不断扩大，专业化分工越来越系列，以及 OOP 应用实践的不断增多，随之也暴露出了一些 OOP 无法很好解决的问题。

现在假设系统中有 3 段完全相似的代码，这些代码通常会采用“复制”、“粘贴”方式来完成，通过这种“复制”、“粘贴”方式开发出来的软件如图 1 所示。

图 1.多个地方包含相同代码的软件

看到如图 1 所示的示意图，可能有的读者已经发现了这种做法的不足之处：如果有一天，图 1 中的深色代码段需要修改，那是不是要打开 3 个地方的代码进行修改？如果不是 3 个地方包含这段代码，而是 100 个地方，甚至是 1000 个地方包含这段代码段，那会是什么后果？

为了解决这个问题，我们通常会采用将如图 1 所示的深色代码部分定义成一个方法，然后在 3 个代码段中分别调用该方法即可。在这种方式下，软件系统的结构如图 2 所示。

图 2 通过方法调用实现系统功能

对于如图 2 所示的软件系统，如果需要修改深色部分的代码，只要修改一个地方即可，不管整个系统中有多少地方调用了该方法，程序无须修改这些地方，只需修改被调用的方法即可——通过这种方式，大大降低了软件后期维护的复杂度。

对于如图 2 所示的方法 1、方法 2、方法 3 依然需要显式调用深色方法，这样做能够解决大部分应用场景。但对于一些更特殊的情况：应用需要方法 1、方法 2、方法 3 彻底与深色方法分离——方法 1、方法 2、方法 3 无须直接调用深色方法，那如何解决？

因为软件系统需求变更是很频繁的事情，系统前期设计方法 1、方法 2、方法 3 时只实现了核心业务功能，过了一段时间，我们需要为方法 1、方法 2、方法 3 都增加事务控制；又过了一段时间，客户提出方法 1、方法 2、方法 3 需要进行用户合法性验证，只有合法的用户才能执行这些方法；又过了一段时间，客户又提出方法 1、方法 2、方法 3 应该增加日志记录；又过了一段时间，客户又提出……面对这样的情况，我们怎么办？通常有两种做法：

根据需求说明书，直接拒绝客户要求。

拥抱需求，满足客户的需求。

第一种做法显然不好，客户是上帝，我们应该尽量满足客户的需求。通常会采用第二种做法，那如何解决呢？是不是每次先定义一个新方法，然后修改方法 1、方法 2、方法 3，增加调用新方法？这样做的工作量也不小啊！我们希望有一种特殊的方法：我们只要定义该方法，无须在方法 1、方法 2、方法 3 中显式调用它，系统会“自动”执行该特殊方法。

上面想法听起来很神奇，甚至有一些不切实际，但其实是完全可以实现的，实现这个需求的技术就是 AOP。AOP 专门用于处理系统中分布于各个模块（不同方法）中的交叉关注点的问题，在 Java EE 应用中，常常通过 AOP 来处理一些具有横切性质的系统级服务，如事务管理、安全检查、缓存、对象池管理等，AOP 已经成为一种非常常用的解决方案。

Spring AOP 原理剖析

通过前面介绍可以知道：AOP 代理其实是由 AOP 框架动态生成的一个对象，该对象可作为目标对象使用。AOP 代理包含了目标对象的全部方法，但 AOP 代理中的方法与目标对象的方法存在差异：AOP 方法在特定切入点添加了增强处理，并回调了目标对象的方法。

AOP 代理所包含的方法与目标对象的方法示意图如图 3 所示。

图 3.AOP 代理的方法与目标对象的方法

Spring 的 AOP 代理由 Spring 的 IoC 容器负责生成、管理，其依赖关系也由 IoC 容器负责管理。因此，AOP 代理可以直接使用容器中的其他 Bean 实例作为目标，这种关系可由 IoC 容器的依赖注入提供。

纵观 AOP 编程，其中需要程序员参与的只有 3 个部分：

定义普通业务组件。

定义切入点，一个切入点可能横切多个业务组件。

定义增强处理，增强处理就是在 AOP 框架为普通业务组件织入的处理动作。

上面 3 个部分的第一个部分是最平常不过的事情，无须额外说明。那么进行 AOP 编程的关键就是定义切入点和定义增强处理。一旦定义了合适的切入点和增强处理，AOP 框架将会自动生成 AOP 代理，而 AOP 代理的方法大致有如下公式：

代理对象的方法 = 增强处理 + 被代理对象的方法

在上面这个业务定义中，不难发现 Spring AOP 的实现原理其实很简单：AOP 框架负责动态地生成 AOP 代理类，这个代理类的方法则由 Advice 和回调目标对象的方法所组成。

对于前面提到的图 2 所示的软件调用结构：当方法 1、方法 2、方法 3 ……都需要去调用某个具有“横切”性质的方法时，传统的做法是程序员去手动修改方法 1、方法 2、方法 3 ……、通过代码来调用这个具有“横切”性质的方法，但这种做法的可扩展性不好，因为每次都要改代码。

于是 AOP 框架出现了，AOP 框架则可以“动态的”生成一个新的代理类，而这个代理类所包含的方法 1、方法 2、方法 3 ……也增加了调用这个具有“横切”性质的方法——但这种调用由 AOP 框架自动生成的代理类来负责，因此具有了极好的扩展性。程序员无需手动修改方法 1、方法 2、方法 3 的代码，程序员只要定义切入点即可—— AOP 框架所生成的 AOP 代理类中包含了新的方法 1、访法 2、方法 3，而 AOP 框架会根据切入点来决定是否要在方法 1、方法 2、方法 3 中回调具有“横切”性质的方法。

简而言之：AOP 原理的奥妙就在于动态地生成了代理类，这个代理类实现了图 2 的调用——这种调用无需程序员修改代码。

小结

AOP 广泛应用于处理一些具有横切性质的系统级服务，AOP 的出现是对 OOP 的良好补充，它使得开发者能用更优雅的方式处理具有横切性质的服务。不管是那种 AOP 实现，不论是 AspectJ、还是 Spring AOP，它们都需要动态地生成一个 AOP 代理类，区别只是生成 AOP 代理类的时机不同：AspectJ 采用编译时生成 AOP 代理类，因此具有更好的性能，但需要使用特定的编译器进行处理；而 Spring AOP 则采用运行时生成 AOP 代理类，因此无需使用特定编译器进行处理。由于 Spring AOP 需要在每次运行时生成 AOP 代理，因此性能略差一些。

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