JavaEE AOP详解(从原理到实践 基于Spring AOP + AspectJ，附完整代码实例)

一、AOP核心概念

1. 为什么需要AOP？

传统OOP编程中，重复的逻辑（如日志、事务、权限）会散落在各业务方法中，造成代码冗余和维护困难。AOP通过横向切割将这些公共功能抽取成独立模块（切面），实现解耦。

2. AOP核心术语

术语	描述	生活类比
Aspect（切面）	封装横切逻辑的类（如日志、事务）	安保系统：处理监控、门禁等统一功能
JoinPoint（连接点）	程序执行期间的某个点（如方法执行、异常抛出）	大楼出入口：可能被安保系统监控的位置
Pointcut（切入点）	表达式，定义哪些连接点会应用切面逻辑	安保规则：规定哪些出入口需要检查身份证
Advice（通知）	切面在特定连接点执行的动作（如方法执行前、后）	安保动作：在出入口检查身份证、记录日志
Weaving（织入）	将切面代码与目标对象结合的过程（编译期/运行时）	在大楼建造时预埋监控设备

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二、Spring AOP 实现详解

1. 依赖配置（Maven）

    org.springframework.boot
    spring-boot-starter-aop



    org.aspectj
    aspectjweaver
    1.9.7

2. 切面定义示例：日志记录

@Aspect
@Component
public class LoggingAspect {

    // 定义切入点：service包下的所有方法
    @Pointcut("execution(* com.example.service.*.*(..))")
    public void serviceLayer() {}

    // 前置通知：在方法执行前打印日志
    @Before("serviceLayer()")
    public void logMethodStart(JoinPoint joinPoint) {
        String methodName = joinPoint.getSignature().getName();
        System.out.println("【前置日志】方法 " + methodName + " 开始执行, 参数: " + Arrays.toString(joinPoint.getArgs()));
    }

    // 后置通知：在方法执行后打印日志（无论是否抛异常）
    @After("serviceLayer()")
    public void logMethodEnd(JoinPoint joinPoint) {
        System.out.println("【后置日志】方法 " + joinPoint.getSignature().getName() + " 执行结束");
    }

    // 返回通知：获取方法返回值
    @AfterReturning(pointcut = "serviceLayer()", returning = "result")
    public void logReturnValue(Object result) {
        System.out.println("【返回日志】方法返回值: " + result);
    }

    // 异常通知：捕获异常信息
    @AfterThrowing(pointcut = "serviceLayer()", throwing = "ex")
    public void logException(JoinPoint joinPoint, Exception ex) {
        System.out.println("【异常日志】方法 " + joinPoint.getSignature().getName() + " 抛出异常: " + ex.getMessage());
    }

    // 环绕通知：控制整个方法执行流程
    @Around("serviceLayer()")
    public Object aroundAdvice(ProceedingJoinPoint pjp) throws Throwable {
        System.out.println("【环绕前】准备执行方法");
        Object result = pjp.proceed(); // 执行目标方法
        System.out.println("【环绕后】方法执行完毕");
        return result;
    }
}

3. 目标业务类

@Service
public class UserService {
    public String getUserById(Long id) {
        System.out.println("执行业务方法：根据ID查询用户");
        if (id == 1) {
            return "用户: Alice";
        } else {
            throw new RuntimeException("用户不存在");
        }
    }
}

4. 测试代码

@SpringBootTest
public class UserServiceTest {
    @Autowired
    private UserService userService;

    @Test
    public void testLoggingAspect() {
        userService.getUserById(1L);
        System.out.println("------");
        try {
            userService.getUserById(2L);
        } catch (Exception ignored) {}
    }
}

5. 输出结果

【环绕前】准备执行方法
【前置日志】方法 getUserById 开始执行, 参数: [1]
执行业务方法：根据ID查询用户
【返回日志】方法返回值: 用户: Alice
【后置日志】方法 getUserById 执行结束
【环绕后】方法执行完毕
------
【环绕前】准备执行方法
【前置日志】方法 getUserById 开始执行, 参数: [2]
执行业务方法：根据ID查询用户
【异常日志】方法 getUserById 抛出异常: 用户不存在
【后置日志】方法 getUserById 执行结束

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三、AOP高阶应用

1. 注解驱动自定义切面

定义自定义注解

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

切面实现方法耗时统计

@Aspect
@Component
public class ExecutionTimeAspect {

    @Around("@annotation(LogExecutionTime)")
    public Object logExecutionTime(ProceedingJoinPoint pjp) throws Throwable {
        long startTime = System.currentTimeMillis();
        Object result = pjp.proceed();
        long duration = System.currentTimeMillis() - startTime;
        System.out.println("方法 " + pjp.getSignature() + " 执行时间: " + duration + "ms");
        return result;
    }
}

在业务方法上使用注解

@Service
public class OrderService {
    @LogExecutionTime
    public void processOrder() {
        // 模拟耗时操作
        try { Thread.sleep(1500); } catch (InterruptedException ignored) {}
    }
}

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2. 切入点表达式详解

表达式类型	示例	说明
execution	execution(* com.service.*.*(..))	匹配service包下所有类的所有方法
@annotation	@annotation(com.example.LogExecutionTime)	匹配被指定注解标记的方法
within	within(com.controller.*)	匹配controller包中所有方法
args	args(java.lang.String, ..)	匹配第一个参数为String类型的方法
bean	bean(userService)	匹配Spring容器中名为userService的Bean的方法

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四、AOP原理与常见问题

1. 动态代理实现方式

• JDK动态代理：基于接口代理，使用Proxy类和InvocationHandler接口。
• CGLIB代理：通过继承目标类生成子类，覆盖方法实现代理（无需接口）。

2. 常见问题

Q1：为什么切入点表达式不生效？

• 检查包路径是否正确
• 确保目标方法是否为public
• 确认是否在同一个Spring容器中

Q2：AOP适用的场景有哪些？

• 日志记录、性能统计
• 事务管理（@Transactional底层基于AOP）
• 权限校验、接口限流
• 数据脱敏、缓存控制

Q3：如何选择Spring AOP和AspectJ？

对比项	Spring AOP	AspectJ
织入方式	运行时通过动态代理实现	编译期/类加载期织入
功能范围	仅支持方法级别的切入点	支持字段、构造方法等更细致的控制
性能	有轻微运行时开销	编译期织入无运行时开销
易用性	简单，与Spring整合无缝	需要额外编译器/工具支持