深入理解Spring事務和Spring AOP

什么是AOP編程

  1. Aspect Oriented Programming 面向切面編程
  2. 主要應用場景是日志記錄,權(quán)限控制,性能監(jiān)控,事務處理,異常處理等
  3. 主要意圖是將日志記錄,權(quán)限控制,性能監(jiān)控,事務處理,異常處理等代碼從業(yè)務邏輯代碼中抽取出來,降低耦合性并解決代碼復用的問題
  4. 底層實現(xiàn)原理是代理設計模式,可以通過預編譯方式和運行期動態(tài)代理實現(xiàn)在不修改源代碼的情況下給程序動態(tài)統(tǒng)一添加功能.假設把應用程序想成一個立體結(jié)構(gòu)的話,OOP的利刃是縱向切入系統(tǒng),把系統(tǒng)劃分為很多個模塊(如: 用戶模塊,文章模塊等等),而AOP的利刃是橫向切入系統(tǒng),提取各個模塊可能都要重復操作的部分(如: 權(quán)限檢查,日志記錄等等).由此可見,AOP是OOP的一個有效補充

名詞解釋

  1. 關注點: 重復代碼(如打印日志的代碼)
  2. 切面/切面類: 關注點形成的類,將重復代碼抽取出來,在運行的時候在業(yè)務方法上動態(tài)植入
  3. 切入點: 執(zhí)行目標對象方法,動態(tài)植入切面代碼(可以通過切入點表達式,指定攔截哪些類的哪些方法;給指定的類在運行的時候植入切面類代碼)

AOP底層實現(xiàn)原理

代理的分類:

靜態(tài)代理和動態(tài)代理

靜態(tài)代理和動態(tài)代理的區(qū)別:

靜態(tài)代理是靜態(tài)定義代理類(需要手寫代理類);動態(tài)代理是動態(tài)生成代理類(虛擬生成代理類)

動態(tài)代理分為:

jdk動態(tài)代理和cglib動態(tài)代理

jdk動態(tài)代理和cglib的區(qū)別:

jdk是基于反射機制實現(xiàn)的;
cglib是基于ASM字節(jié)碼包裝的一個類庫(性能比反射要高一些)(ASM是一個java字節(jié)碼操控框架,它能被用來動態(tài)生成類或者增強既有類的功能.ASM可以直接產(chǎn)生二進制class文件,也可以在類被加載進java虛擬機之前動態(tài)改變類的行為.)

  1. AOP實現(xiàn)原理: 靜態(tài)代理和動態(tài)代理

  2. 什么是靜態(tài)代理: 由程序員創(chuàng)建或工具生成代理類的源碼,再編譯代理類.所謂靜態(tài)也就是在程序運行前就已經(jīng)存在代理類的字節(jié)碼文件,代理類和委托類的關系在運行前就確定了.

    //接口
    public interface IUserDao {
        void save();
    }
    
    //被代理類
    public class UserDaoImpl implements IUserDao {
    
        @Override
        public void save() {
            System.out.println("假裝把數(shù)據(jù)入庫了...");
        }
    }
    
    //代理類
    public class UserDaoProxy implements IUserDao {
        private IUserDao target;
    
        public UserDaoProxy(IUserDao userDao) {
            this.target = userDao;
        }
    
        @Override
        public void save() {
            System.out.println("開啟事務...");
            target.save();
            System.out.println("提交事務...");
        }
    }
    
  3. 什么是動態(tài)代理: 代理類不需要實現(xiàn)接口,動態(tài)的在內(nèi)存中構(gòu)建代理對象(需要我們指定創(chuàng)建代理對象/目標對象實現(xiàn)的接口的類型)

  • jdk動態(tài)代理(原理是根據(jù)類加載器和接口創(chuàng)建代理類,此代理類是接口的實現(xiàn)類,所以必須使用接口,面向接口生成代理,接口位于java.lang.reflect包下)

    public class InvocationHandlerImpl implements InvocationHandler{
    
        // 這其實是業(yè)務實現(xiàn)類對象,用來調(diào)用具體的業(yè)務方法
        private Object target;
    
        // 通過構(gòu)造函數(shù)傳入目標對象
        public InvocationHandlerImpl(Object target) {
            this.target = target;
        }
    
        @Override
        public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
    
            Object result = null;
            System.out.println("調(diào)用開始處理---");
            result = method.invoke(target, args);
            System.out.println("調(diào)用結(jié)束處理---");
            return result;
    
        }
    
        public static void main(String[] args){
            // 被代理對象
            IUserDao userDao = new UserDaoImpl();
            InvocationHandlerImpl invocationHandlerImpl = new InvocationHandlerImpl(userDao);
            ClassLoader loader = userDao.getClass().getClassLoader();
            Class<?>[] interfaces = userDao.getClass().getInterfaces();
            // 主要裝載器、一組接口及調(diào)用處理動態(tài)代理實例
            IUserDao newProxyInstance = (IUserDao) Proxy.newProxyInstance(loader, interfaces, invocationHandlerImpl);
            newProxyInstance.save();
    
        }
    
    }
    
  • cglib動態(tài)代理(原理是利用asm開源包,對代理對象類的class文件加載進來,通過修改其字節(jié)碼生成子類來處理)

    public class CglibProxy implements MethodInterceptor {
    
        private Object targetObject;
        // 這里的目標類型為Object,則可以接受任意一種參數(shù)作為被代理類,實現(xiàn)了動態(tài)代理
        public Object getInstance(Object target) {
            // 設置需要創(chuàng)建子類的類
            this.targetObject = target;
            Enhancer enhancer = new Enhancer();
            enhancer.setSuperclass(target.getClass());
            enhancer.setCallback(this);
            return enhancer.create();
        }
        
        @Override
        public Object intercept(Object obj, Method method, Object[] args, MethodProxy proxy) throws Throwable {
            System.out.println("開啟事務..");
            Object result = proxy.invoke(targetObject, args);
            System.out.println("關閉事務..");
            // 返回代理對象
            return result;
        }
        
        public static void main(String[] args) {
            CglibProxy cglibProxy = new CglibProxy();
            UserDaoImpl userDao = (UserDaoImpl) cglibProxy.getInstance(new UserDaoImpl());
            userDao.save();
        }
    }
    
    
  • jdk動態(tài)代理和cglib動態(tài)代理的區(qū)別

    java動態(tài)代理是利用反射機制生成一個實現(xiàn)代理接口的匿名類,在調(diào)用具體方法前調(diào)用InvokeHandler來處理。

    而cglib動態(tài)代理是利用asm開源包,對代理對象類的class文件加載進來,通過修改其字節(jié)碼生成子類來處理。

    Spring中:

    如果目標對象實現(xiàn)了接口,默認情況下會采用JDK的動態(tài)代理實現(xiàn)AOP ;
    如果目標對象實現(xiàn)了接口,可以強制使用CGLIB實現(xiàn)AOP ;
    如果目標對象沒有實現(xiàn)了接口,必須采用CGLIB庫,spring會自動在JDK動態(tài)代理和CGLIB之間轉(zhuǎn)換 ;
    JDK動態(tài)代理只能對實現(xiàn)了接口的類生成代理,而不能針對類 ;
    CGLIB是針對類實現(xiàn)代理,主要是對指定的類生成一個子類,覆蓋其中的方法 ;
    因為是繼承,所以該類或方法最好不要聲明成final ,final可以阻止繼承和多態(tài)。

AOP編程使用

  1. 注解版本實現(xiàn)AOP
    <aop:aspectj-autoproxy></aop:aspectj-autoproxy> 開啟事物注解權(quán)限

    @Component //交給Spring來處理
    @Aspect    //指定一個類為切面類
    public class AopLog {
        // 前置通知
        @Before("execution(* com.pliu.service.UserService.add(..))")
        public void begin() {
            System.out.println("前置通知");
        }
    
        // 后置通知
        @After("execution(* com.pliu.service.UserService.add(..))")
        public void commit() {
            System.out.println("后置通知");
        }
    
        // 運行通知
        @AfterReturning("execution(* com.pliu.service.UserService.add(..))")
        public void returning() {
            System.out.println("運行通知");
        }
    
        // 異常通知
        @AfterThrowing("execution(* com.pliu.service.UserService.add(..))")
        public void afterThrowing() {
            System.out.println("異常通知");
        }
    
        // 環(huán)繞通知
        @Around("execution(* com.pliu.service.UserService.add(..))")
        public void around(ProceedingJoinPoint proceedingJoinPoint) throws Throwable {
            System.out.println("環(huán)繞通知開始");
            proceedingJoinPoint.proceed();
            System.out.println("環(huán)繞通知結(jié)束");
        }
    
    }
    
    
  1. xml版本實現(xiàn)AOP(不好意思,感覺麻煩懶得寫,如有必要還請百度吧)

Spring事務使用

  1. 事務基本特性

    ⑴ 原子性(Atomicity)
      原子性是指事務包含的所有操作要么全部成功,要么全部失敗回滾,因此事務的操作如果成功就必須要完全應用到數(shù)據(jù)庫,如果操作失敗則不能對數(shù)據(jù)庫有任何影響。

    ⑵ 一致性(Consistency)
     一致性是指事務必須使數(shù)據(jù)庫從一個一致性狀態(tài)變換到另一個一致性狀態(tài),也就是說一個事務執(zhí)行之前和執(zhí)行之后都必須處于一致性狀態(tài)。
      拿轉(zhuǎn)賬來說,假設用戶A和用戶B兩者的錢加起來一共是5000,那么不管A和B之間如何轉(zhuǎn)賬,轉(zhuǎn)幾次賬,事務結(jié)束后兩個用戶的錢相加起來應該還得是5000,這就是事務的一致性。

    ⑶ 隔離性(Isolation)
      隔離性是當多個用戶并發(fā)訪問數(shù)據(jù)庫時,比如操作同一張表時,數(shù)據(jù)庫為每一個用戶開啟的事務,不能被其他事務的操作所干擾,多個并發(fā)事務之間要相互隔離。
      即要達到這么一種效果:對于任意兩個并發(fā)的事務T1和T2,在事務T1看來,T2要么在T1開始之前就已經(jīng)結(jié)束,要么在T1結(jié)束之后才開始,這樣每個事務都感覺不到有其他事務在并發(fā)地執(zhí)行。

    ⑷ 持久性(Durability)
      持久性是指一個事務一旦被提交了,那么對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)的改變就是永久性的,即便是在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)遇到故障的情況下也不會丟失提交事務的操作。
    例如我們在使用JDBC操作數(shù)據(jù)庫時,在提交事務方法后,提示用戶事務操作完成,當我們程序執(zhí)行完成直到看到提示后,就可以認定事務以及正確提交,即使這時候數(shù)據(jù)庫出現(xiàn)了問題,也必須要將我們的事務完全執(zhí)行完成,否則就會造成我們看到提示事務處理完畢,但是數(shù)據(jù)庫因為故障而沒有執(zhí)行事務的重大錯誤。

  1. 事務控制分類
  • 編程式事務: 手動事務(自己去begin,commit,rollback),靈活但繁瑣

  • 聲明式事務: 自動事務,原理是使用編程式事務+反射機制進行包裝.分注解版本和xml版本

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