AOP 的基本概念

AOP 应用场景
具有横切逻辑的业务场景, 比如: 性能监测、访问控制、事务管理、日志记录。

文章目标
知识目标:
1、理解 AOP 的基本概念以及原理
2、熟悉 AOP 的相关基本术语
3、简单了解 AOP 的相关实现者
技能目标:
1、利用 Spring 注解方式实现 AOP 功能
2、利用 Spring XML 文件配置方式实现 AOP 功能

AOP 的基本概念
AOP 即 Aspect-Oriented Programming 的缩写，中文意思是面向切面(或方面)编程。它是一种思想，可在不改变程序源码的情况下为程序添加额外的功能；

AOP 的发展阶段
静态 AOP: Aspect 形式, 通过特定的编译器，将实现后的 Aspect 编译并织入到系统的静态类中；
动态 AOP: AOP 的织入过程在系统运行开始之后进行, 而不是预编译到系统中;

AOP 的主要意图
允许通过分离应用的业务逻辑与系统级服务进行内聚性的开发。应用对象只实现业务逻辑即可，并不负责其它的系统级关注点。

AOP 的应用场景
日志记录、跟踪、监控和优化、性能统计、优化、安全、权限控制、应用系统的异常捕捉及处理、事务处理、缓存、持久化、懒加载(Lazy loading)、内容传递、调试、资源池、同步等等。

AOP 的术语
1、连接点: 程序执行的某个特定位置, 比如类初始化前，初始化后，方法调用前，方法调用后等等；在 Spring AOP 中, join point 总是方法的执行点, 即只有方法连接点.
2、切点: 通过切点来定位特定的连接点；在 Spring 中, 所有的方法都可以认为是 joinpoint, 但是我们并不希望在所有的方法上都添加 Advice, 而 pointcut 的作用就是提供一组规则(使用 AspectJ pointcut expression language 来描述) 来匹配 joinpoint, 给满足规则的 joinpoint 添加 Advice.
3、增强: 织入到目标类连接点上的一段程序代码
4、目标对象: 增强逻辑的织入目标类; 因为 Spring AOP 使用运行时代理的方式来实现 aspect, 因此 adviced object 总是一个代理对象(proxied object) 注意, adviced object 指的不是原来的类, 而是织入 advice 后所产生的代理类.
5、引介: 引介是一种特殊的增强, 它为类添加一些属性和方法
6、织入: 将增强添加到目标类的具体连接点上的过程, 将 aspect 和其他对象连接起来, 并创建 adviced object 的过程. 根据不同的实现技术, AOP 织入有三种方式: a、编译器织入, 这要求有特殊的 Java 编译器. b、类装载期织入, 这需要有特殊的类装载器. c、动态代理织入, 在运行期为目标类添加增强(Advice)生成子类的方式. Spring 采用动态代理织入, 而 AspectJ 采用编译器织入和类装载期织入.
7、代理: 一个类被 AOP 织入增强后，会产生一个结果类，该类融合了原类和增强逻辑的代理类
8、切面: 由切点和增强组成, 既包括了横切逻辑的定义，也包括了连接点的定义; aspect 由 pointcount 和 advice 组成, 它既包含了横切逻辑的定义, 也包括了连接点的定义. Spring AOP 就是负责实施切面的框架, 它将切面所定义的横切逻辑织入到切面所指定的连接点中.

AOP 的实现者
1、AspectJ: AspectJ 是目前最完善的 AOP 语言, 对 Java 编程语言进行了扩展, 定义了 AOP 语法, 能够在编译期提供横切代码的织入。AspectJ 提供了两种横切实现机制，一种称为动态横切(Dynamic Crosscutting), 另一种称为静态横切(Static Crosscutting).
2、AspectWerkz: 基本 Java 的简单、动态和轻量级的 AOP 框架, 支持运行期或类装载期织入横切代码，它拥有一个特殊的类装载器。它与 AspectJ 项目己经合并，第一个发布版本是 AspectJ5: 扩展 AspectJ 语言, 以基于注解的方式支持类似 AspectJ 的代码风格。
3、JBoss AOP: JBoss 是一个开源的符合 J2EE 规范的应用服务器, 作为 J2EE 规范的补充，JBoss 中引入了 AOP 框架, 为普通 Java 类提供了 J2EE 服务, 而无需遵循 EJB 规范。JBoss 通过类载信时，使用 Javassist 对字节码操作实现动态 AOP 框架。
4、Spring AOP: Spring AOP 使用纯 Java 实现, 不需要专门的编译过程, 不需要特殊的类装载器，它在运行期通过代理方式向目标类织入增强代码。Spring 并不尝试提供最完整的 AOP 实现, 主要侧重于提供一种和 Spring IoC 容器整合的 AOP 实现，以解决企业级开发中常见问题。

最后通过一个故事, 彻底理解 aspect, join point, point cut, advice

看完了上面的理论部分知识, 我相信还是会有不少朋友感觉到 AOP 的概念还是很模糊, 对 AOP 中的各种概念理解的还不是很透彻. 其实这很正常, 因为 AOP 中的概念是在是太多了, 我当时也是花了老大劲才梳理清楚的.
下面我以一个简单的例子来比喻一下 AOP 中 aspect, jointpoint, pointcut 与 advice 之间的关系.

让我们来假设一下, 从前有一个叫爪哇的小县城, 在一个月黑风高的晚上, 这个县城中发生了命案. 作案的凶手十分狡猾, 现场没有留下什么有价值的线索. 不过万幸的是, 刚从隔壁回来的老王恰好在这时候无意中发现了凶手行凶的过程, 但是由于天色已晚, 加上凶手蒙着面, 老王并没有看清凶手的面目, 只知道凶手是个男性, 身高约七尺五寸. 爪哇县的县令根据老王的描述, 对守门的士兵下命令说: 凡是发现有身高七尺五寸的男性, 都要抓过来审问. 士兵当然不敢违背县令的命令, 只好把进出城的所有符合条件的人都抓了起来.

来让我们看一下上面的一个小故事和 AOP 到底有什么对应关系.
首先我们知道, 在 Spring AOP 中 join point 指代的是所有方法的执行点, 而 point cut 是一个描述信息, 它修饰的是 join point, 通过 point cut, 我们就可以确定哪些 join point 可以被织入 Advice. 对应到我们在上面举的例子, 我们可以做一个简单的类比, join point 就相当于 爪哇的小县城里的百姓, point cut 就相当于 老王所做的指控, 即凶手是个男性, 身高约七尺五寸, 而 advice 则是施加在符合老王所描述的嫌疑人的动作: 抓过来审问.
为什么可以这样类比呢?
1、join point --> 爪哇的小县城里的百姓: 因为根据定义, join point 是所有可能被织入 advice 的候选的点, 在 Spring AOP 中, 则可以认为所有方法执行点都是 join point. 而在我们上面的例子中, 命案发生在小县城中, 按理说在此县城中的所有人都有可能是嫌疑人.
2、point cut --> 男性, 身高约七尺五寸: 我们知道, 所有的方法(joint point) 都可以织入 advice, 但是我们并不希望在所有方法上都织入 advice, 而 pointcut 的作用就是提供一组规则来匹配 joinpoint, 给满足规则的 joinpoint 添加 advice. 同理, 对于县令来说, 他再昏庸, 也知道不能把县城中的所有百姓都抓起来审问, 而是根据 凶手是个男性, 身高约七尺五寸, 把符合条件的人抓起来. 在这里 凶手是个男性, 身高约七尺五寸 就是一个修饰谓语, 它限定了凶手的范围, 满足此修饰规则的百姓都是嫌疑人, 都需要抓起来审问.
3、advice --> 抓过来审问, advice 是一个动作, 即一段 Java 代码, 这段 Java 代码是作用于 point cut 所限定的那些 join point 上的. 同理, 对比到我们的例子中, 抓过来审问 这个动作就是对作用于那些满足 男性, 身高约七尺五寸 的 爪哇的小县城里的百姓.
4、aspect: aspect 是 point cut 与 advice 的组合, 因此在这里我们就可以类比: "根据老王的线索, 凡是发现有身高七尺五寸的男性, 都要抓过来审问" 这一整个动作可以被认为是一个 aspect.