SpringBoot:切面AOP实现权限校验:实例演示与注解全解

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SpringBoot:切面AOP实现权限校验:实例演示与注解全解

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每日英文

You smiled and talked to me of nothing and I felt that for this I had been waiting long.

你微微地笑着,不同我说什么话。而我觉得,为了这个,我已等待得久了。

每日掏心****话

生活,就应当努力使之美好起来。真情和假意,只要学着把它看成香槟里飘飞的小气泡,也就不必太认真。

来自:云深不知处 | 责编:乐乐

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后端架构师(ID:study_tech) 第 1049 次推文

往日回顾:色情版“微信”背后的秘密,太可怕了~

正文

目录

  • 理解AOP

  • 什么是AOP

  • AOP体系与概念

  • AOP实例

  • 第一个实例

  • 第二个实例

  • AOP相关注解

  • @Pointcut

  • @Around

  • @Before

  • @After

  • @AfterReturning

  • @AfterThrowing

===

1 理解AOP


1.1 什么是AOP

AOP(Aspect Oriented Programming),面向切面思想,是Spring的三大核心思想之一(两外两个:IOC-控制反转、DI-依赖注入)。

那么AOP为何那么重要呢?在我们的程序中,经常存在一些系统性的需求,比如权限校验、日志记录、统计等,这些代码会散落穿插在各个业务逻辑中,非常冗余且不利于维护。例如下面这个示意图:
SpringBoot:切面AOP实现权限校验:实例演示与注解全解

有多少业务操作,就要写多少重复的校验和日志记录代码,这显然是无法接受的。当然,用面向对象的思想,我们可以把这些重复的代码抽离出来,写成公共方法,就是下面这样:

SpringBoot:切面AOP实现权限校验:实例演示与注解全解

这样,代码冗余和可维护性的问题得到了解决,但每个业务方法中依然要依次手动调用这些公共方法,也是略显繁琐。有没有更好的方式呢?有的,那就是AOP,AOP将权限校验、日志记录等非业务代码完全提取出来,与业务代码分离,并寻找节点切入业务代码中:

SpringBoot:切面AOP实现权限校验:实例演示与注解全解

在这里插入图片描述

1.2 AOP体系与概念

简单地去理解,其实AOP要做三类事:

  • 在哪里切入,也就是权限校验等非业务操作在哪些业务代码中执行。

  • 在什么时候切入,是业务代码执行前还是执行后。

  • 切入后做什么事,比如做权限校验、日志记录等。

因此,AOP的体系可以梳理为下图:
SpringBoot:切面AOP实现权限校验:实例演示与注解全解

一些概念详解:

  • Pointcut:切点,决定处理如权限校验、日志记录等在何处切入业务代码中(即织入切面)。切点分为execution方式和annotation方式。前者可以用路径表达式指定哪些类织入切面,后者可以指定被哪些注解修饰的代码织入切面。

  • Advice:处理,包括处理时机和处理内容。处理内容就是要做什么事,比如校验权限和记录日志。处理时机就是在什么时机执行处理内容,分为前置处理(即业务代码执行前)、后置处理(业务代码执行后)等。

  • Aspect:切面,即PointcutAdvice

  • Joint point:连接点,是程序执行的一个点。例如,一个方法的执行或者一个异常的处理。在 Spring AOP 中,一个连接点总是代表一个方法执行。

  • Weaving:织入,就是通过动态代理,在目标对象方法中执行处理内容的过程。

网络上有张图,我觉得非常传神,贴在这里供大家观详:
SpringBoot:切面AOP实现权限校验:实例演示与注解全解

2 AOP实例

实践出真知,接下来我们就撸代码来实现一下AOP。完成项目已上传至:

https://github.com/ThinkMugz/aopDemo

使用 AOP,首先需要引入 AOP 的依赖。参数校验:这么写参数校验(validator)就不会被劝退了~

<dependency>     <groupId>org.springframework.boot</groupId>     <artifactId>spring-boot-starter-aop</artifactId> </dependency>

2.1 第一个实例

接下来,我们先看一个极简的例子:所有的get请求被调用前在控制台输出一句"get请求的advice触发了"。

具体实现如下:

  1. 创建一个AOP切面类,只要在类上加个  @Aspect 注解即可。 @Aspect 注解用来描述一个切面类,定义切面类的时候需要打上这个注解。 @Component 注解将该类交给 Spring 来管理。在这个类里实现advice:

`package com.mu.demo.advice;

import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
import org.aspectj.lang.annotation.Before;
import org.aspectj.lang.annotation.Pointcut;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Aspect
@Component
public class LogAdvice {
    // 定义一个切点:所有被GetMapping注解修饰的方法会织入advice
    @Pointcut("@annotation(org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping)")
    private void logAdvicePointcut() {}

 // Before表示logAdvice将在目标方法执行前执行
    @Before("logAdvicePointcut()")
    public void logAdvice(){
     // 这里只是一个示例,你可以写任何处理逻辑
        System.out.println("get请求的advice触发了");
    }
}
`

  1. 创建一个接口类,内部创建一个get请求:

`package com.mu.demo.controller;

import com.alibaba.fastjson.JSON;
import com.alibaba.fastjson.JSONObject;
import org.springframework.web.bind.annotation.*;

@RestController
@RequestMapping(value = "/aop")
public class AopController {
    @GetMapping(value = "/getTest")
    public JSONObject aopTest() {
        return JSON.parseObject("{"message":"SUCCESS","code":200}");
    }
    
 @PostMapping(value = "/postTest")
    public JSONObject aopTest2(@RequestParam("id") String id) {
        return JSON.parseObject("{"message":"SUCCESS","code":200}");
    }
}
`

项目启动后,请求http://localhost:8085/aop/getTest接口:

SpringBoot:切面AOP实现权限校验:实例演示与注解全解

在这里插入图片描述

请求http://localhost:8085/aop/postTest接口,控制台无输出,证明切点确实是只针对被GetMapping修饰的方法。

2.2 第二个实例

下面我们将问题复杂化一些,该例的场景是:

  1. 自定义一个注解PermissionsAnnotation

  2. 创建一个切面类,切点设置为拦截所有标注PermissionsAnnotation的方法,截取到接口的参数,进行简单的权限校验

  3. PermissionsAnnotation标注在测试接口类的测试接口test

具体的实现步骤:

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  1. 使用 @Target、@Retention、@Documented自定义一个注解:

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

  1. 创建第一个AOP切面类,,只要在类上加个  @Aspect 注解即可。 @Aspect 注解用来描述一个切面类,定义切面类的时候需要打上这个注解。 @Component 注解将该类交给 Spring 来管理。在这个类里实现第一步权限校验逻辑:

`package com.example.demo;

import com.alibaba.fastjson.JSON;
import com.alibaba.fastjson.JSONObject;
import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;
import org.aspectj.lang.annotation.Around;
import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
import org.aspectj.lang.annotation.Pointcut;
import org.springframework.core.annotation.Order;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Aspect
@Component
@Order(1)
public class PermissionFirstAdvice {

 // 定义一个切面,括号内写入第1步中自定义注解的路径
    @Pointcut("@annotation(com.mu.demo.annotation.PermissionAnnotation)")
    private void permissionCheck() {
    }

    @Around("permissionCheck()")
    public Object permissionCheckFirst(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable {
        System.out.println("===================第一个切面===================:" + System.currentTimeMillis());

        //获取请求参数,详见接口类
        Object[] objects = joinPoint.getArgs();
        Long id = ((JSONObject) objects[0]).getLong("id");
        String name = ((JSONObject) objects[0]).getString("name");
        System.out.println("id1->>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>" + id);
        System.out.println("name1->>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>" + name);

        // id小于0则抛出非法id的异常
        if (id < 0) {
            return JSON.parseObject("{"message":"illegal id","code":403}");
        }
        return joinPoint.proceed();
    }
}
`

  1. 创建接口类,并在目标方法上标注自定义注解  PermissionsAnnotation

`package com.example.demo;

import com.alibaba.fastjson.JSON;
import com.alibaba.fastjson.JSONObject;
import org.springframework.web.bind.annotation.*;

@RestController
@RequestMapping(value = "/permission")
public class TestController {
    @RequestMapping(value = "/check", method = RequestMethod.POST)
    // 添加这个注解
    @PermissionsAnnotation()
    public JSONObject getGroupList(@RequestBody JSONObject request) {
        return JSON.parseObject("{"message":"SUCCESS","code":200}");
    }
}
`

在这里,我们先进行一个测试。首先,填好请求地址和header:

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在这里插入图片描述

其次,构造正常的参数:

SpringBoot:切面AOP实现权限校验:实例演示与注解全解

在这里插入图片描述

可以拿到正常的响应结果:

SpringBoot:切面AOP实现权限校验:实例演示与注解全解

在这里插入图片描述

然后,构造一个异常参数,再次请求:

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在这里插入图片描述

响应结果显示,切面类进行了判断,并返回相应结果:

SpringBoot:切面AOP实现权限校验:实例演示与注解全解

在这里插入图片描述

有人会问,如果我一个接口想设置多个切面类进行校验怎么办?这些切面的执行顺序如何管理?

很简单,一个自定义的AOP注解可以对应多个切面类,这些切面类执行顺序由@Order注解管理,该注解后的数字越小,所在切面类越先执行。

下面在实例中进行演示:

创建第二个AOP切面类,在这个类里实现第二步权限校验:

`package com.example.demo;

import com.alibaba.fastjson.JSON;
import com.alibaba.fastjson.JSONObject;
import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;
import org.aspectj.lang.annotation.Around;
import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
import org.aspectj.lang.annotation.Pointcut;
import org.springframework.core.annotation.Order;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Aspect
@Component
@Order(0)
public class PermissionSecondAdvice {

   @Pointcut("@annotation(com.example.demo.PermissionsAnnotation)")
   private void permissionCheck() {
   }

   @Around("permissionCheck()")
   public Object permissionCheckSecond(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable {
       System.out.println("===================第二个切面===================:" + System.currentTimeMillis());

       //获取请求参数,详见接口类
       Object[] objects = joinPoint.getArgs();
       Long id = ((JSONObject) objects[0]).getLong("id");
       String name = ((JSONObject) objects[0]).getString("name");
       System.out.println("id->>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>" + id);
       System.out.println("name->>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>" + name);

       // name不是管理员则抛出异常
       if (!name.equals("admin")) {
           return JSON.parseObject("{"message":"not admin","code":403}");
       }
       return joinPoint.proceed();
   }
}
`

重启项目,继续测试,构造两个参数都异常的情况:

SpringBoot:切面AOP实现权限校验:实例演示与注解全解

在这里插入图片描述

响应结果,表面第二个切面类执行顺序更靠前:

SpringBoot:切面AOP实现权限校验:实例演示与注解全解

在这里插入图片描述

3 AOP相关注解

上面的案例中,用到了诸多注解,下面针对这些注解进行详解。

3.1 @Pointcut

@Pointcut 注解,用来定义一个切面,即上文中所关注的某件事情的入口,切入点定义了事件触发时机。

`@Aspect
@Component
public class LogAspectHandler {

    /**
     * 定义一个切面,拦截 com.itcodai.course09.controller 包和子包下的所有方法
     /
    @Pointcut("execution(
 com.mutest.controller...(..))")
    public void pointCut() {}
}
`

@Pointcut 注解指定一个切面,定义需要拦截的东西,这里介绍两个常用的表达式:一个是使用 execution(),另一个是使用 annotation()

更多参考:SpringBoot内容聚合

execution表达式:

以 execution(* * com.mutest.controller..*.*(..))) 表达式为例:

  • 第一个 * 号的位置:表示返回值类型,* 表示所有类型。

  • 包名:表示需要拦截的包名,后面的两个句点表示当前包和当前包的所有子包,在本例中指 com.mutest.controller包、子包下所有类的方法。

  • 第二个 * 号的位置:表示类名,* 表示所有类。

  • *(..):这个星号表示方法名,* 表示所有的方法,后面括弧里面表示方法的参数,两个句点表示任何参数。

annotation() 表达式:

annotation() 方式是针对某个注解来定义切面,比如我们对具有 @PostMapping 注解的方法做切面,可以如下定义切面:

@Pointcut("@annotation(org.springframework.web.bind.annotation.PostMapping)") public void annotationPointcut() {}

然后使用该切面的话,就会切入注解是 @PostMapping 的所有方法。这种方式很适合处理 @GetMapping、@PostMapping、@DeleteMapping不同注解有各种特定处理逻辑的场景。

还有就是如上面案例所示,针对自定义注解来定义切面。

@Pointcut("@annotation(com.example.demo.PermissionsAnnotation)") private void permissionCheck() {}

3.2 @Around

@Around注解用于修饰Around增强处理,Around增强处理非常强大,表现在:

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  1. @Around可以自由选择增强动作与目标方法的执行顺序,也就是说可以在增强动作前后,甚至过程中执行目标方法。这个特性的实现在于,调用ProceedingJoinPoint参数的procedd()方法才会执行目标方法。

  2. @Around可以改变执行目标方法的参数值,也可以改变执行目标方法之后的返回值。

Around增强处理有以下特点:

  1. 当定义一个Around增强处理方法时,该方法的第一个形参必须是 ProceedingJoinPoint 类型(至少一个形参)。在增强处理方法体内,调用ProceedingJoinPointproceed方法才会执行目标方法:这就是@Around增强处理可以完全控制目标方法执行时机、如何执行的关键;如果程序没有调用ProceedingJoinPointproceed方法,则目标方法不会执行。

  2. 调用ProceedingJoinPointproceed方法时,还可以传入一个Object[ ]对象,该数组中的值将被传入目标方法作为实参——这就是Around增强处理方法可以改变目标方法参数值的关键。这就是如果传入的Object[ ]数组长度与目标方法所需要的参数个数不相等,或者Object[ ]数组元素与目标方法所需参数的类型不匹配,程序就会出现异常。

@Around功能虽然强大,但通常需要在线程安全的环境下使用。因此,如果使用普通的BeforeAfterReturning就能解决的问题,就没有必要使用Around了。如果需要目标方法执行之前和之后共享某种状态数据,则应该考虑使用Around。尤其是需要使用增强处理阻止目标的执行,或需要改变目标方法的返回值时,则只能使用Around增强处理了。

下面,在前面例子上做一些改造,来观察@Around的特点。

自定义注解类不变。首先,定义接口类:

`package com.example.demo;

import com.alibaba.fastjson.JSON;
import com.alibaba.fastjson.JSONObject;
import org.springframework.web.bind.annotation.*;

@RestController
@RequestMapping(value = "/permission")
public class TestController {
    @RequestMapping(value = "/check", method = RequestMethod.POST)
    @PermissionsAnnotation()
    public JSONObject getGroupList(@RequestBody JSONObject request) {
        return JSON.parseObject("{"message":"SUCCESS","code":200,"data":" + request + "}");
    }
}
`

唯一切面类(前面案例有两个切面类,这里只需保留一个即可):

`package com.example.demo;

import com.alibaba.fastjson.JSONObject;
import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;
import org.aspectj.lang.annotation.Around;
import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
import org.aspectj.lang.annotation.Pointcut;
import org.springframework.core.annotation.Order;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Aspect
@Component
@Order(1)
public class PermissionAdvice {

    @Pointcut("@annotation(com.example.demo.PermissionsAnnotation)")
    private void permissionCheck() {
    }

    @Around("permissionCheck()")
    public Object permissionCheck(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable {
        System.out.println("===================开始增强处理===================");

        //获取请求参数,详见接口类
        Object[] objects = joinPoint.getArgs();
        Long id = ((JSONObject) objects[0]).getLong("id");
        String name = ((JSONObject) objects[0]).getString("name");
        System.out.println("id1->>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>" + id);
        System.out.println("name1->>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>" + name);

  // 修改入参
        JSONObject object = new JSONObject();
        object.put("id", 8);
        object.put("name", "lisi");
        objects[0] = object;
  
  // 将修改后的参数传入
        return joinPoint.proceed(objects);
    }
}
`

同样使用JMeter调用接口,传入参数:{"id":-5,"name":"admin"},响应结果表明:@Around截取到了接口的入参,并使接口返回了切面类中的结果。
SpringBoot:切面AOP实现权限校验:实例演示与注解全解

3.3 @Before

@Before 注解指定的方法在切面切入目标方法之前执行,可以做一些 Log 处理,也可以做一些信息的统计,比如获取用户的请求 URL 以及用户的 IP 地址等等,这个在做个人站点的时候都能用得到,都是常用的方法。例如下面代码:

`@Aspect
@Component
@Slf4j
public class LogAspectHandler {
    /**
     * 在上面定义的切面方法之前执行该方法
     * @param joinPoint jointPoint
     */
    @Before("pointCut()")
    public void doBefore(JoinPoint joinPoint) {
        log.info("====doBefore方法进入了====");

        // 获取签名
        Signature signature = joinPoint.getSignature();
        // 获取切入的包名
        String declaringTypeName = signature.getDeclaringTypeName();
        // 获取即将执行的方法名
        String funcName = signature.getName();
        log.info("即将执行方法为: {},属于{}包", funcName, declaringTypeName);

        // 也可以用来记录一些信息,比如获取请求的 URL 和 IP
        ServletRequestAttributes attributes = (ServletRequestAttributes) RequestContextHolder.getRequestAttributes();
        HttpServletRequest request = attributes.getRequest();
        // 获取请求 URL
        String url = request.getRequestURL().toString();
        // 获取请求 IP
        String ip = request.getRemoteAddr();
        log.info("用户请求的url为:{},ip地址为:{}", url, ip);
    }
}
`

JointPoint 对象很有用,可以用它来获取一个签名,利用签名可以获取请求的包名、方法名,包括参数(通过 joinPoint.getArgs() 获取)等。

3.4 @After

@After 注解和 @Before 注解相对应,指定的方法在切面切入目标方法之后执行,也可以做一些完成某方法之后的 Log 处理。

`@Aspect
@Component
@Slf4j
public class LogAspectHandler {
    /**
     * 定义一个切面,拦截 com.mutest.controller 包下的所有方法
     /
    @Pointcut("execution(
 com.mutest.controller...(..))")
    public void pointCut() {}

    /**
     * 在上面定义的切面方法之后执行该方法
     * @param joinPoint jointPoint
     */
    @After("pointCut()")
    public void doAfter(JoinPoint joinPoint) {

        log.info("==== doAfter 方法进入了====");
        Signature signature = joinPoint.getSignature();
        String method = signature.getName();
        log.info("方法{}已经执行完", method);
    }
}
`

到这里,我们来写个 Controller 测试一下执行结果,新建一个 AopController 如下:

`@RestController
@RequestMapping("/aop")
public class AopController {

    @GetMapping("/{name}")
    public String testAop(@PathVariable String name) {
        return "Hello " + name;
    }
}
`

启动项目,在浏览器中输入:localhost:8080/aop/csdn,观察一下控制台的输出信息:

====doBefore 方法进入了====   即将执行方法为: testAop,属于com.itcodai.mutest.AopController包   用户请求的 url 为:http://localhost:8080/aop/name,ip地址为:0:0:0:0:0:0:0:1   ==== doAfter 方法进入了====   方法 testAop 已经执行完

从打印出来的 Log 中可以看出程序执行的逻辑与顺序,可以很直观的掌握 @Before 和 @After 两个注解的实际作用。

3.5 @AfterReturning

@AfterReturning 注解和 @After 有些类似,区别在于 @AfterReturning 注解可以用来捕获切入方法执行完之后的返回值,对返回值进行业务逻辑上的增强处理,例如:

`@Aspect
@Component
@Slf4j
public class LogAspectHandler {
    /**
     * 在上面定义的切面方法返回后执行该方法,可以捕获返回对象或者对返回对象进行增强
     * @param joinPoint joinPoint
     * @param result result
     */
    @AfterReturning(pointcut = "pointCut()", returning = "result")
    public void doAfterReturning(JoinPoint joinPoint, Object result) {

        Signature signature = joinPoint.getSignature();
        String classMethod = signature.getName();
        log.info("方法{}执行完毕,返回参数为:{}", classMethod, result);
        // 实际项目中可以根据业务做具体的返回值增强
        log.info("对返回参数进行业务上的增强:{}", result + "增强版");
    }
}
`

需要注意的是,在 @AfterReturning 注解 中,属性 returning 的值必须要和参数保持一致,否则会检测不到。该方法中的第二个入参就是被切方法的返回值,在 doAfterReturning 方法中可以对返回值进行增强,可以根据业务需要做相应的封装。我们重启一下服务,再测试一下:

方法 testAop 执行完毕,返回参数为:Hello CSDN   对返回参数进行业务上的增强:Hello CSDN 增强版

3.6 @AfterThrowing

当被切方法执行过程中抛出异常时,会进入 @AfterThrowing 注解的方法中执行,在该方法中可以做一些异常的处理逻辑。要注意的是 throwing 属性的值必须要和参数一致,否则会报错。该方法中的第二个入参即为抛出的异常。

@Aspect@Component@Slf4jpublic class LogAspectHandler {    /**     * 在上面定义的切面方法执行抛异常时,执行该方法     * @param joinPoint jointPoint     * @param ex ex     */    @AfterThrowing(pointcut = "pointCut()", throwing = "ex")    public void afterThrowing(JoinPoint joinPoint, Throwable ex) {        Signature signature = joinPoint.getSignature();        String method = signature.getName();        // 处理异常的逻辑        log.info("执行方法{}出错,异常为:{}", method, ex);    }}

以上就是AOP的全部内容。通过几个例子就可以感受到,AOP的便捷之处。欢迎大家指出文中不足之处,喜欢的朋友来个一键三连,听说这么做的人offer拿到手软( •̀ ω •́ )y

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Spring 学习笔记(四):Spring AOP
@\[TOC\] 1 概述 ==== 本文主要讲述了`AOP`的基本概念以及在`Spring`中`AOP`的几种实现方式。 2 `AOP` ======= `AOP`,即`Aspect-Oriented Programming`,面向切面编程,与`OOP`相辅相成。类似的,在`OOP`中,以类为程序的基本单元,在`AOP`中的基本单元是`Aspect
SpringBoot:切面AOP实现权限校验:实例演示与注解全解
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Spring中的AOP(一)——AspectJ的基本使用
AOP(Aspect Orient Programming),也就是面向切面编程,作为面向对象编程的一种补充,当前已经成为一种比较成熟的编程思想,其实AOP问世的时间并不长,甚至在国内的翻译还不太统一(另有人翻译为“面向方面编程”)。AOP和OOP(Object Orient Programming,面向对象编程)互为补充,OOP将程序分解成各个层次的对象
Spring中的AOP(二)——AOP基本概念和Spring对AOP的支持
**AOP的基本概念**     AOP从运行的角度考虑程序的流程,提取业务处理过程的切面。AOP面向的是程序运行中的各个步骤,希望以更好的方式来组合业务逻辑的各个步骤。AOP框架并不与特定的代码耦合,AOP框架能处理程序执行中特定切入点,而不与具体某个类耦合(即在不污染某个类的情况下,处理这个类相关的切点)。下面是一些AOP的一些术语:     切面(
Spring的AOP逐层深入——AOP的基本原理(六)
什么是AOP ------         AOP(Aspect Oriented Programming),意思是面向切面编程,通过预编译方式和运行期动态代理实现程序功能的统一维护的一种技术。AOP基于IoC基础,是对OOP(Object Oriented Programming,面向对象)的延续。同时,AOP实际是GOF设计模式的延续,设计模式孜孜不倦
Spring的AOP逐层深入——采用注解完成AOP(七)
上篇博文AOP基本原理6我们介绍了AOP的基本原理,以及5种通知的类型, AOP的两种配置方式:XML配置和Aspectj注解方式。         这篇我们使用注解方式来实现一个AOP,我们先看一下项目的目录。         ![](https://static.oschina.net/uploads/img/201801/13190133_UNQ