javaWeb后端技术(25) - SpringBoot快速入门(120):AOP(2):切入点

3.3 切入点表达式

从AOP的入门程序到现在，我们一直都在使用切入点表达式来描述切入点。下面我们就来详细的介绍一下切入点表达式的具体写法。

切入点表达式：

• 描述切入点方法的一种表达式

• 作用：主要用来决定项目中的哪些方法需要加入通知

• 常见形式：

  1. execution(……)：根据方法的签名来匹配

2. @annotation(……) ：根据注解匹配

首先我们先学习第一种最为常见的execution切入点表达式。

3.3.1 execution

execution主要根据方法的返回值、包名、类名、方法名、方法参数等信息来匹配，语法为：

execution(访问修饰符?  返回值  包名.类名.?方法名(方法参数) throws 异常?)

其中带?的表示可以省略的部分

• 访问修饰符：可省略（比如: public、protected）

• 包名.类名： 可省略

• throws 异常：可省略（注意是方法上声明抛出的异常，不是实际抛出的异常）

示例：

@Before("execution(void com.itheima.service.impl.DeptServiceImpl.delete(java.lang.Integer))")

可以使用通配符描述切入点

• * ：单个独立的任意符号，可以通配任意返回值、包名、类名、方法名、任意类型的一个参数，也可以通配包、类、方法名的一部分

• .. ：多个连续的任意符号，可以通配任意层级的包，或任意类型、任意个数的参数

切入点表达式的语法规则：

1. 方法的访问修饰符可以省略
2. 返回值可以使用*号代替（任意返回值类型）
3. 包名可以使用*号代替，代表任意包（一层包使用一个*）
4. 使用..配置包名，标识此包以及此包下的所有子包
5. 类名可以使用*号代替，标识任意类
6. 方法名可以使用*号代替，表示任意方法
7. 可以使用 * 配置参数，一个任意类型的参数
8. 可以使用.. 配置参数，任意个任意类型的参数

切入点表达式示例

• 省略方法的修饰符号

  execution(void com.itheima.service.impl.DeptServiceImpl.delete(java.lang.Integer))

• 使用*代替返回值类型

  execution(* com.itheima.service.impl.DeptServiceImpl.delete(java.lang.Integer))

• 使用*代替包名（一层包使用一个*）

  execution(* com.itheima.*.*.DeptServiceImpl.delete(java.lang.Integer))

• 使用..省略包名

  execution(* com..DeptServiceImpl.delete(java.lang.Integer))    

• 使用*代替类名

  execution(* com..*.delete(java.lang.Integer))   

• 使用*代替方法名

  execution(* com..*.*(java.lang.Integer))   

• 使用 * 代替参数

  execution(* com.itheima.service.impl.DeptServiceImpl.delete(*))

• 使用..省略参数

  execution(* com..*.*(..))

​

注意事项：

• 根据业务需要，可以使用 且（&&）、或（||）、非（!） 来组合比较复杂的切入点表达式。

  execution(* com.itheima.service.DeptService.list(..)) || execution(* com.itheima.service.DeptService.delete(..))

切入点表达式的书写建议：

• 所有业务方法名在命名时尽量规范，方便切入点表达式快速匹配。如：查询类方法都是 find 开头，更新类方法都是update开头

  //业务类
  @Service
  public class DeptServiceImpl implements DeptService {
      
      public List<Dept> findAllDept() {
         //省略代码...
      }
      
      public Dept findDeptById(Integer id) {
         //省略代码...
      }
      
      public void updateDeptById(Integer id) {
         //省略代码...
      }
      
      public void updateDeptByMoreCondition(Dept dept) {
         //省略代码...
      }
      //其他代码...
  }

  //匹配DeptServiceImpl类中以find开头的方法
  execution(* com.itheima.service.impl.DeptServiceImpl.find*(..))

• 描述切入点方法通常基于接口描述，而不是直接描述实现类，增强拓展性

  execution(* com.itheima.service.DeptService.*(..))

• 在满足业务需要的前提下，尽量缩小切入点的匹配范围。如：包名匹配尽量不使用 ..，使用 * 匹配单个包

  execution(* com.itheima.*.*.DeptServiceImpl.find*(..))

3.3.2 @annotation

已经学习了execution切入点表达式的语法。那么如果我们要匹配多个无规则的方法，比如：list()和 delete()这两个方法。这个时候我们基于execution这种切入点表达式来描述就不是很方便了。而在之前我们是将两个切入点表达式组合在了一起完成的需求，这个是比较繁琐的。

我们可以借助于另一种切入点表达式annotation来描述这一类的切入点，从而来简化切入点表达式的书写。

实现步骤：

1. 编写自定义注解

2. 在业务类要做为连接点的方法上添加自定义注解

自定义注解：MyLog

@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface MyLog {
}

业务类：DeptServiceImpl

@Slf4j
@Service
public class DeptServiceImpl implements DeptService {
    @Autowired
    private DeptMapper deptMapper;

    @Override
    @MyLog //自定义注解（表示：当前方法属于目标方法）
    public List<Dept> list() {
        List<Dept> deptList = deptMapper.list();
        //模拟异常
        //int num = 10/0;
        return deptList;
    }

    @Override
    @MyLog  //自定义注解（表示：当前方法属于目标方法）
    public void delete(Integer id) {
        //1. 删除部门
        deptMapper.delete(id);
    }


    @Override
    public void save(Dept dept) {
        dept.setCreateTime(LocalDateTime.now());
        dept.setUpdateTime(LocalDateTime.now());
        deptMapper.save(dept);
    }

    @Override
    public Dept getById(Integer id) {
        return deptMapper.getById(id);
    }

    @Override
    public void update(Dept dept) {
        dept.setUpdateTime(LocalDateTime.now());
        deptMapper.update(dept);
    }
}

切面类

@Slf4j
@Component
@Aspect
public class MyAspect6 {
    //针对list方法、delete方法进行前置通知和后置通知

    //前置通知
    @Before("@annotation(com.itheima.anno.MyLog)")
    public void before(){
        log.info("MyAspect6 -> before ...");
    }

    //后置通知
    @After("@annotation(com.itheima.anno.MyLog)")
    public void after(){
        log.info("MyAspect6 -> after ...");
    }
}

重启SpringBoot服务，测试查询所有部门数据，查看控制台日志：

到此我们两种常见的切入点表达式我已经介绍完了。

• execution切入点表达式
  • 根据我们所指定的方法的描述信息来匹配切入点方法，这种方式也是最为常用的一种方式
  • 如果我们要匹配的切入点方法的方法名不规则，或者有一些比较特殊的需求，通过execution切入点表达式描述比较繁琐
• annotation 切入点表达式
  • 基于注解的方式来匹配切入点方法。这种方式虽然多一步操作，我们需要自定义一个注解，但是相对来比较灵活。我们需要匹配哪个方法，就在方法上加上对应的注解就可以了

3.4 连接点

讲解完了切入点表达式之后，接下来我们再来讲解最后一个部分连接点。我们前面在讲解AOP核心概念的时候，我们提到过什么是连接点，连接点可以简单理解为可以被AOP控制的方法。

我们目标对象当中所有的方法是不是都是可以被AOP控制的方法。而在SpringAOP当中，连接点又特指方法的执行。

在Spring中用JoinPoint抽象了连接点，用它可以获得方法执行时的相关信息，如目标类名、方法名、方法参数等。

• 对于@Around通知，获取连接点信息只能使用ProceedingJoinPoint类型

• 对于其他四种通知，获取连接点信息只能使用JoinPoint，它是ProceedingJoinPoint的父类型

示例代码：

@Slf4j
@Component
@Aspect
public class MyAspect7 {

    @Pointcut("@annotation(com.itheima.anno.MyLog)")
    private void pt(){}
   
    //前置通知
    @Before("pt()")
    public void before(JoinPoint joinPoint){
        log.info(joinPoint.getSignature().getName() + " MyAspect7 -> before ...");
    }
    
    //后置通知
    @Before("pt()")
    public void after(JoinPoint joinPoint){
        log.info(joinPoint.getSignature().getName() + " MyAspect7 -> after ...");
    }

    //环绕通知
    @Around("pt()")
    public Object around(ProceedingJoinPoint pjp) throws Throwable {
        //获取目标类名
        String name = pjp.getTarget().getClass().getName();
        log.info("目标类名：{}",name);

        //目标方法名
        String methodName = pjp.getSignature().getName();
        log.info("目标方法名：{}",methodName);

        //获取方法执行时需要的参数
        Object[] args = pjp.getArgs();
        log.info("目标方法参数：{}", Arrays.toString(args));

        //执行原始方法
        Object returnValue = pjp.proceed();

        return returnValue;
    }
}

重新启动SpringBoot服务，执行查询部门数据的功能：

4. AOP案例

SpringAOP的相关知识我们就已经全部学习完毕了。最后我们要通过一个案例来对AOP进行一个综合的应用。

4.1 需求

需求：将案例中增、删、改相关接口的操作日志记录到数据库表中

• 就是当访问部门管理和员工管理当中的增、删、改相关功能接口时，需要详细的操作日志，并保存在数据表中，便于后期数据追踪。

操作日志信息包含：

• 操作人、操作时间、执行方法的全类名、执行方法名、方法运行时参数、返回值、方法执行时长

所记录的日志信息包括当前接口的操作人是谁操作的，什么时间点操作的，以及访问的是哪个类当中的哪个方法，在访问这个方法的时候传入进来的参数是什么，访问这个方法最终拿到的返回值是什么，以及整个接口方法的运行时长是多长时间。

4.2 分析

问题1：项目当中增删改相关的方法是不是有很多？

• 很多

问题2：我们需要针对每一个功能接口方法进行修改，在每一个功能接口当中都来记录这些操作日志吗？

• 这种做法比较繁琐

以上两个问题的解决方案：可以使用AOP解决(每一个增删改功能接口中要实现的记录操作日志的逻辑代码是相同)。

可以把这部分记录操作日志的通用的、重复性的逻辑代码抽取出来定义在一个通知方法当中，我们通过AOP面向切面编程的方式，在不改动原始功能的基础上来对原始的功能进行增强。目前我们所增强的功能就是来记录操作日志，所以也可以使用AOP的技术来实现。使用AOP的技术来实现也是最为简单，最为方便的。

问题3：既然要基于AOP面向切面编程的方式来完成的功能，那么我们要使用 AOP五种通知类型当中的哪种通知类型？

• 答案：环绕通知

所记录的操作日志当中包括：操作人、操作时间，访问的是哪个类、哪个方法、方法运行时参数、方法的返回值、方法的运行时长。

方法返回值，是在原始方法执行后才能获取到的。

方法的运行时长，需要原始方法运行之前记录开始时间，原始方法运行之后记录结束时间。通过计算获得方法的执行耗时。

基于以上的分析我们确定要使用Around环绕通知。

问题4：最后一个问题，切入点表达式我们该怎么写？

• 答案：使用annotation来描述表达式

要匹配业务接口当中所有的增删改的方法，而增删改方法在命名上没有共同的前缀或后缀。此时如果使用execution切入点表达式也可以，但是会比较繁琐。 当遇到增删改的方法名没有规律时，就可以使用 annotation切入点表达式

4.3 步骤

简单分析了一下大概的实现思路后，接下来我们就要来完成案例了。案例的实现步骤其实就两步：

• 准备工作
  1. 引入AOP的起步依赖
  2. 导入资料中准备好的数据库表结构，并引入对应的实体类
• 编码实现
  1. 自定义注解@Log
  2. 定义切面类，完成记录操作日志的逻辑

4.4 实现

4.4.1 准备工作

1. AOP起步依赖

<!--AOP起步依赖-->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-aop</artifactId>
</dependency>

2. 导入资料中准备好的数据库表结构，并引入对应的实体类

数据表

-- 操作日志表
create table operate_log(
    id int unsigned primary key auto_increment comment 'ID',
    operate_user int unsigned comment '操作人',
    operate_time datetime comment '操作时间',
    class_name varchar(100) comment '操作的类名',
    method_name varchar(100) comment '操作的方法名',
    method_params varchar(1000) comment '方法参数',
    return_value varchar(2000) comment '返回值',
    cost_time bigint comment '方法执行耗时, 单位:ms'
) comment '操作日志表';

实体类

//操作日志实体类
@Data
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
public class OperateLog {
    private Integer id; //主键ID
    private Integer operateUser; //操作人ID
    private LocalDateTime operateTime; //操作时间
    private String className; //操作类名
    private String methodName; //操作方法名
    private String methodParams; //操作方法参数
    private String returnValue; //操作方法返回值
    private Long costTime; //操作耗时
}

Mapper接口

@Mapper
public interface OperateLogMapper {

    //插入日志数据
    @Insert("insert into operate_log (operate_user, operate_time, class_name, method_name, method_params, return_value, cost_time) " +
            "values (#{operateUser}, #{operateTime}, #{className}, #{methodName}, #{methodParams}, #{returnValue}, #{costTime});")
    public void insert(OperateLog log);

}

4.4.2 编码实现

• 自定义注解@Log

/**
 * 自定义Log注解
 */
@Target({ElementType.METHOD})
@Documented
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface Log {
}

• 修改业务实现类，在增删改业务方法上添加@Log注解

@Slf4j
@Service
public class EmpServiceImpl implements EmpService {
    @Autowired
    private EmpMapper empMapper;

    @Override
    @Log
    public void update(Emp emp) {
        emp.setUpdateTime(LocalDateTime.now()); //更新修改时间为当前时间

        empMapper.update(emp);
    }

    @Override
    @Log
    public void save(Emp emp) {
        //补全数据
        emp.setCreateTime(LocalDateTime.now());
        emp.setUpdateTime(LocalDateTime.now());
        //调用添加方法
        empMapper.insert(emp);
    }

    @Override
    @Log
    public void delete(List<Integer> ids) {
        empMapper.delete(ids);
    }

    //省略其他代码...
}

以同样的方式，修改EmpServiceImpl业务类

• 定义切面类，完成记录操作日志的逻辑

@Slf4j
@Component
@Aspect //切面类
public class LogAspect {

    @Autowired
    private HttpServletRequest request;

    @Autowired
    private OperateLogMapper operateLogMapper;

    @Around("@annotation(com.itheima.anno.Log)")
    public Object recordLog(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable {
        //操作人ID - 当前登录员工ID
        //获取请求头中的jwt令牌, 解析令牌
        String jwt = request.getHeader("token");
        Claims claims = JwtUtils.parseJWT(jwt);
        Integer operateUser = (Integer) claims.get("id");

        //操作时间
        LocalDateTime operateTime = LocalDateTime.now();

        //操作类名
        String className = joinPoint.getTarget().getClass().getName();

        //操作方法名
        String methodName = joinPoint.getSignature().getName();

        //操作方法参数
        Object[] args = joinPoint.getArgs();
        String methodParams = Arrays.toString(args);

        long begin = System.currentTimeMillis();
        //调用原始目标方法运行
        Object result = joinPoint.proceed();
        long end = System.currentTimeMillis();

        //方法返回值
        String returnValue = JSONObject.toJSONString(result);

        //操作耗时
        Long costTime = end - begin;


        //记录操作日志
        OperateLog operateLog = new OperateLog(null,operateUser,operateTime,className,methodName,methodParams,returnValue,costTime);
        operateLogMapper.insert(operateLog);

        log.info("AOP记录操作日志: {}" , operateLog);

        return result;
    }

}

代码实现细节： 获取request对象，从请求头中获取到jwt令牌，解析令牌获取出当前用户的id。

重启SpringBoot服务，测试操作日志记录功能：

• 添加一个新的部门

• 数据表