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初窥AspectJ

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  • 2019-04-19
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简介AspectJ可以说是Java中当之无愧的黑魔法。说它是黑魔法,一方面是因为它很强大,能够解决一些传统编程方法论解决不了的问题,而另一方面,它也相当的晦涩,有着比较陡峭的学习曲线。本文

AspectJ可以说是Java中当之无愧的黑魔法。说它是黑魔法,一方面是因为它很强大,能够解决一些传统编程方法论解决不了的问题,而另一方面,它也相当的晦涩,有着比较陡峭的学习曲线。

本文将带大家探索下AspectJ是什么,能做什么,以及如何来做,希望通过本文能够让大家初窥AspectJ之门道

AOP是什么

相信很多人第一次听说AOP是在学习spring的时候,笔者也是。这个概念其实困扰了我很久,到底是AOP?AOP是Aspect Oriented Programming的缩写,和OOP(Object Oriented Programming)一样,都代表一种编程思想。不同的是,OOP是对世界万物的抽象,而AOP做的则是对业务处理过程的抽象,一定程度上说,AOP是OOP思想的一种延续,对程序进行了进一步的封装。

那么AOP到底能够解决什么问题呢?以在现有系统上增加一个安全策略为例,我们需要在各个模块的代码中不同地方添加代码,进行安全策略的检查。这种方式实现起来很复杂,容易出错,而且没法复用。这里描述的安全问题就是一个横切关注点问题,开发者需要找到所有需要关注的代码断,在现有代码中间插入新的业务代码(就好像对现有代码做了切分)。类似这里安全策略的问题还有很多,比如tracing等。

AspectJ基本概念

AspectJ是AOP的Java实现版本,定义了AOP的语法,可以说是对Java的一个扩展。相对于Java,AspectJ引入了join point(连接点)的概念,同时引入三个新的结构,pointcut(切点), advice(通知),inter-type declaration(跨类型声明)以及aspect。其中pointcut和advice是AspectJ中动态额部分,用来指定在什么条件下切断执行,以及采取什么动作来实现切面操作。顾名思义,这里的pointcut就是用来定义什么情况下进行横切,而advice则是指横切情况下我们需要做什么操作,所以说pointcut和advice会动态的影响程序的运行流程。从某种角度上说,pointcut(切点)和我们平时用IDE调试程序时打的断点很类似,当程序执行到我们打的断点的地方的时候(运行到满足我们定义的pointcut的语句的时候,也就是join point连接点),我们可以执行一段脚本(执行advice中定义的行为)。

而AspectJ中的inter-type declaration(跨类型声明)则是AspectJ中静态的部分,它影响的是程序的静态结构,比如成员变量,类之间的关系等。Aspect则是对前三个结构的封装,类似于java中的类。

第一个AspectJ程序

这里我们先不去具体探讨AspectJ的语法问题,而重点关注如何用AspectJ写一个简单的Demo。这里我用的开发环境是IntelliJ,且项目使用maven来构建。

maven依赖

要运行AspectJ程序,首先要引入AspectJ运行时的依赖:

<!--aspectj runtime classes --><dependency> <groupId>org.aspectj</groupId> <artifactId>aspectjrt</artifactId> <version>1.8.9</version></dependency>

除了运行时依赖,还需要aspectjweaver.jar

<!--to introduce aspect to java class in load time--><dependency> <groupId>org.aspectj</groupId> <artifactId>aspectjweaver</artifactId> <version>1.8.9</version></dependency>

一个简单的类

先写一个简单的类:

package cc.databus.aspectpublic class Account { double balance = 200 public boolean withdraw(int amount) { if (balance < amount) { return false } balance = balance - amount return true } @Override public String toString() { return "Account{" + "balance=" + balance + "}" }}

该类定义了一个Account类,并提供了withdraw(取款)的方法。

aspect定义

创建一个AccountAspect.aj文件来记录取款前后的信息:

// aspect package cc.databus.aspectpublic aspect AccountAspect { // define a pointcut to pick up invoking Accont.withdraw pointcut callWithDraw(int amount Account account): call(boolean Account.withdraw(int)) && args(amount) && target(account) // advice definition executing before enterring method body before(int amount Account acc): callWithDraw(amount acc) { System.out.println("Start withdraw " + amount + " from " + acc) } after(int amount Account acc) returning (Object ret): callWithDraw(amount acc) { System.out.print("Finish withdraw return " + ret +" account after withdraw is: " + acc) }}

通过IntelliJ可以很方便的创建aspect文件,在包上面右键->New->Aspect:正如你所见,上面的AccountAspect.aj定义了AspectJ的pointcut,advice以及aspect。

aspect织入(weaving)

Weaving....很奇怪的词。。。这里指的是将aspect中定义的advice植入到运行时的过程。这里我们使用一个maven插件来讲aspect织如,这个插件是Mojo AspectJ Maven Plugin:

<plugins> <plugin> <groupId>org.codehaus.mojo</groupId> <artifactId>aspectj-maven-plugin</artifactId> <version>1.7</version> <configuration> <complianceLevel>1.8</complianceLevel> <source>1.8</source> <target>1.8</target> <showWeaveInfo>true</showWeaveInfo> <verbose>true</verbose> <encoding>utf-8</encoding> </configuration> <executions> <execution> <goals> <!--use this goal to weave all your main classes--> <goal>compile</goal> <!--use this goal to weave all your test classes--> <goal>test-compile</goal> </goals> </execution> </executions> </plugin></plugins>

OK,下面我们写一个UT来测试下aspect是否生效了:

import cc.databus.aspect.Accountimport org.junit.Beforeimport org.junit.Testimport static org.junit.Assert.assertFalseimport static org.junit.Assert.assertTruepublic class TestAccount { private Account account @Before public void before() { account = new Account() } @Test public void given20AndMin10_whenWithdraw5_thenSuccess() { assertTrue(account.withdraw(5)) } @Test public void given20AndMin10_whenWithdraw100_thenFail() { assertFalse(account.withdraw(100)) }}

运行测试,如果命令行有如下的输出,则表示aspect成功织入我们的代码,并且pointcut成功切入了Account.withdraw的调用:

Start withdraw 5 from Account{balance=200.0}Finish withdraw return true account after withdraw is: Account{balance=195.0}Process finished with exit code 0

总结

总的来说,AspectJ是一个相当晦涩难懂的技术,但是不得不承认它很强大。本文在从理论出发,先介绍AOP以及AspectJ的基本概念,然后以一个简单的Demo程序介绍了如何在项目中使用AspectJ。

文章同步发布在我的个人博客https://jianyuan.me上,欢迎拍砖。传送门: 初窥AspectJ

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