AspectJ——切入点语法之捕获类和对象构造上的连接点

Posted 2022-11-27 KLeonard

捕获类和对象构造上的连接点

在Java中，一个类在实例化之前要经过三个步骤：装载、连接、初始化。装载即通过类型的完全限定名，产生一个代表该类型的二进制数据流，解析这个二进制数据流为方法区内的内部数据结构，并且创建一个表示该类型的java.lang.Class类的实例。连接即Java虚拟机为类变量分配内存，设置默认的初始值，并且解析变量。初始化主要完成对静态变量的初始化、静态块执行等工作，Java编译器会收集所有的类变量初始化语句和类型的静态初始化器，将这些放到一个特殊的方法中：<clinit>方法（这里不展开，有兴趣可以看《深入理解Java虚拟机》这本书）。

AspectJ提供了一些特殊的切入点来捕获类和对象的构造过程中的连接点。主要有:

• 捕获构造方法的调用（用call(Signature)切入点，带有额外的new关键字作为签名的一部分)
• 捕获构造方法的执行（用execution(Signature)切入点，带有额外的new关键字作为签名的一部分）
• 捕获对象初始化（用initialization(Signature)切入点）
• 捕获对象预先初始化（用preinitialization(Signature)切入点）
• 捕获类的初始化（用staticinitialization(TypePattern)切入点）。

语法以及关键点

语法	描述	关键点
pointcut [切入点名字](<要捕获的参数>): call(<修饰符> 类名.new(参数列表))	捕获构造方法的调用	（1）在把一个类实例化成一个对象时，具有new关键字的call(Signature)切入点会捕获连接点；
pointcut [切入点名字](<要捕获的参数>): execution(<修饰符> 类名.new(参数列表))	捕获构造方法的执行	（1）在执行类的构造函数时，具有new关键字的execution(Signature)切入点会捕获连接点
pointcut [切入点名字](<要捕获的参数>): initialization(<修饰符> 类名.new(参数列表))	捕获对象初始化	（1）initialization(Signature)切入点必须包含new关键字；（2）initialization(Signature)切入点捕获连接点发生在任何超类的初始化之后，以及从构造方法返回之前；（3）Signature必须解析成特定类的构造方法，而不是简单的方法；（4）initialization(Signature)切入点提供了编译时检查，用于检查构造方法是否正在被引用；（5）由于AspectJ编译器中的限制，当与around()通知关联时，不能使用initialization(Signature)切入点
pointcut [切入点名字](<要捕获的参数>): preinitialization(<修饰符> 类名.new(参数列表))	捕获对象的预先初始化	（1）preinitialization(Signature)切入点必须包含new关键字；（2）preinitialization(Signature)切入点捕获连接点发生在进入构造方法之后，以及调用任何超类构造方法之前。（3）Signature必须解析成一个构造方法。（4）preinitialization(Signature)切入点提供了编译时检查，用于检查构造方法是否正在被引用；（5）由于AspectJ编译器中的限制，当与around()通知关联时，不能使用preinitialization(Signature)切入点
pointcut [切入点名字](<要捕获的参数>): staticinitialization(类名)	捕获类的初始化	（1）对staticinitialization(TypePattern)切入点使用的环境有一些限制，首先，没有父对象触发类的初始化，所以没有this引用；另外，也不涉及目标对象，故没有target目标引用；（2）TypePattern可以包含通配符，用于选择一系列不同的类。

示例

我们在Test6包下做简单的测试，首先创建业务超类SuperService，业务类Service继承自SuperService。测试类为Main，最后创建切面ConstructorAspect。

首先，SuperService如下：

package Test6;

public class SuperService 
    private String name;

    public SuperService(String name) 
        this.name = name;
    

SuperService只提供了一个name属性，和一个构造方法。Service类继承自SuperService，如下：

package Test6;

public class Service extends SuperService
    private String name;
    private int age;

    static 
        System.out.println("Static 静态代码块...");
    

    public Service(String name) 
        super(name);
        this.name = name;
    

    public Service(int age) 
        super("Gavin");
        this.age = age;
    

    public Service(String name, int age) 
        super(name);
        this.name = name;
        this.age = age;
    

    public void test(int a, float b) 
        System.out.println("a + b = " + (a + b));
    

    @Override
    public String toString() 
        return "Service" +
                "name='" + name + '\\'' +
                ", age=" + age +
                '';
    

Service类中有一个静态代码块，因为静态代码块是在类初始化的过程中执行的，所以我们可以借此验证staticinitialization(TypePattern)切入点的作用。

主方法类Main如下：

package Test6;

public class Main 
    public static void main(String[] args) 
        Service service = new Service("Gavin");
        service.test(1, 2.5F);
    

最后，我们创建ConstructorAspect切面：

package Test6;

public aspect ConstructorAspect 
    pointcut constructorCallPointcut(): call(SuperService+.new(..));

    pointcut constructorExecutionPointcut():execution(SuperService+.new(..));

    pointcut initializationPointcut(): initialization(SuperService+.new(..));

    pointcut preInitializationPointcut(): preinitialization(SuperService+.new(..));

    pointcut staticInitializationPointcut(): staticinitialization(SuperService+);

    before(): constructorCallPointcut()
        System.out.println();
        System.out.println("调用Service类构造函数之前...");
        System.out.println("Signature: " + thisJoinPoint.getSignature());
        System.out.println("Source Line: " + thisJoinPoint.getSourceLocation());
    

    before(): constructorExecutionPointcut()
        System.out.println();
        System.out.println("执行" + thisJoinPoint.getThis().getClass() + "类的构造函数之前...");
        System.out.println("Signature: " + thisJoinPoint.getSignature());
        System.out.println("Source Line: " + thisJoinPoint.getSourceLocation());
    

    before(): initializationPointcut()
        System.out.println();
        System.out.println("initializationPointcut在这里...");
        System.out.println("Signature: " + thisJoinPoint.getSignature());
        System.out.println("Source Line: " + thisJoinPoint.getSourceLocation());
    

    before(): preInitializationPointcut()
        System.out.println();
        System.out.println("preInitializationPointcut在这里...");
        System.out.println("Signature: " + thisJoinPoint.getSignature());
        System.out.println("Source Line: " + thisJoinPoint.getSourceLocation());
    

    after(): staticInitializationPointcut()
        System.out.println();
        System.out.println("staticInitializationPointcut在这里...");
        System.out.println("Signature: " + thisJoinPoint.getSignature());
        System.out.println("Source Line: " + thisJoinPoint.getSourceLocation());
    

在该切面中，我们创建了上文中介绍的几种切入点，SuperService+.new(..)表示SuperServcie类以及其子类的构造方法，且不考虑构造方法的参数，这里的加号+表示继承关系。

运行结果如下：

结果分析：

1. 首先最先出现的动作是调用Service类的构造方法，所以该连接点最先被捕获。
2. 接下来是类的初始化动作，首先初始化超类SuperService，再初始化Service。由于类的初始化切入点staticInitializationPointcut织入的是after()后置通知，所以Static 静态代码块...这句话在Service类初始化切入点通知之前被执行。
3. 由于对象的预先初始化preinitialization(Signature)切入点捕获连接点发生在进入构造方法之后，以及调用任何超类构造方法之前。所以，从运行结果也可以看出来，先捕获了Service类对象的预先初始化连接点，紧接着，在子类构造方法中要调用父类构造方法，所以进入了父类SuperService的构造方法，故捕获了SuperService类对象的预先初始化连接点。
4. 接下来，捕获SuperService的对象初始化连接点（initializationPointcut），该连接点是在构造方法执行（constructorExecutionPointcut）之前；
5. 父类构造方法执行完成之后，返回子类构造方法，所以接连捕获了Service类的对象初始化连接点（initializationPointcut），以及构造方法执行连接点（constructorExecutionPointcut）。