JAVA- AOP 面向切面编程 Aspect切面工具类 记录特定方法执行时的入参、执行时间、返参等内容

背景：JAVA项目，使用AOP对指定函数进行切面。能够记录特定方法执行时的入参、执行时间、返参结果等内容。

AOP可以实现对于函数执行整个过程中的数据流信息流，
比如调用函数方法前，需要根据头部信息来调用外部接口获取到所需的信息，来决定后续方法执行的逻辑；调用函数方法后，日志信息的记录（请求参数、返回结果、执行时长等）。

1、自定义注解类

可以在需要使用的函数上加上对应注解即可使用，不会将AOP应用于全部的函数。
例如这儿名为AutoLog，后续只需要在对应所需函数上使用@AutoLog即可

import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;/*** 自定义注解类,在对应的函数上使用@AutoLog即可*/@Target(ElementType.METHOD) //注解放置的目标位置,METHOD是可注解在方法级别上
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) //注解在哪个阶段执行
//@Documented //生成文档
public @interface AutoLog {String value() default "";
}

1.1 @Target

@Target 说明了Annotation所修饰的对象范围：Annotation可被用于 packages、types（类、接口、枚举、Annotation类型）、类型成员（方法、构造方法、成员变量、枚举值）、方法参数和本地变量（如循环变量、catch参数）。在Annotation类型的声明中使用了target可更加明晰其修饰的目标。
　　作用：用于描述注解的使用范围（即：被描述的注解可以用在什么地方）

取值(ElementType)有：
　　　　1.CONSTRUCTOR:用于描述构造器
　　　　2.FIELD:用于描述域
　　　　3.LOCAL_VARIABLE:用于描述局部变量
　　　　4.METHOD:用于描述方法
　　　　5.PACKAGE:用于描述包
　　　　6.PARAMETER:用于描述参数
　　　　7.TYPE:用于描述类、接口(包括注解类型) 或enum声明

1.2 @Retention

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) 注解按生命周期来划分可分为3类：

1、RetentionPolicy.SOURCE：注解只保留在源文件，当Java文件编译成class文件的时候，注解被遗弃；
2、RetentionPolicy.CLASS：注解被保留到class文件，但jvm加载class文件时候被遗弃，这是默认的生命周期；
3、RetentionPolicy.RUNTIME：注解不仅被保存到class文件中，jvm加载class文件之后，仍然存在；

这3个生命周期分别对应于：Java源文件(.java文件) —> .class文件 —> 内存中的字节码。

那怎么来选择合适的注解生命周期呢？

首先要明确生命周期长度 SOURCE < CLASS < RUNTIME ，所以前者能作用的地方后者一定也能作用。一般如果需要在运行时去动态获取注解信息，那只能用 RUNTIME 注解；如果要在编译时进行一些预处理操作，比如生成一些辅助代码（如 ButterKnife），就用 CLASS注解；如果只是做一些检查性的操作，比如 @Override 和 @SuppressWarnings，则可选用 SOURCE 注解。

2、Aspect切面工具

2.1 JointPoint

JointPoint是程序运行过程中可识别的点，这个点可以用来作为AOP切入点。JointPoint对象则包含了和切入相关的很多信息。比如切入点的对象，方法，属性等。我们可以通过反射的方式获取这些点的状态和信息，用于追踪tracing和记录logging应用信息。

2.2 @Pointcut

通过@Pointcut定义切入点，可作用于全部方法或指定方法
execution：用于匹配方法执行的连接点
@annotation：用于匹配当前执行方法持有指定注解的方法

//作用于service中所有方法
@Pointcut("execution(* com.demo.service.*(..))")//作用与所有接口
@Pointcut("execution( public * com.demo.controller.*Controller.*(..))")//作用与加了注解的指定接口，注解形式配置参考第1部分
@Pointcut("@annotation( com.demo.utils.AutoLog)")

2.3 切面中的相关注解

@Before 定义了一个前置通知，是在所拦截方法执行之前执行一段逻辑。
@After 是在所拦截方法执行之后执行一段逻辑。
@Around 是可以同时在所拦截方法的前后执行一段逻辑。
@AfterReturning 是可以获取该执行方法的返回值。
@AfterThrowing 定义了一个异常通知，若方法抛出了Exception类型的异常，都会回调afterThrowing方法。

Aspect切面工具类如下：

import com.demo.services.AutoTestLogService;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.aspectj.lang.JoinPoint;
import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;
import org.aspectj.lang.annotation.*;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Component;import javax.servlet.http.HttpServletRequest;import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
import org.springframework.web.context.request.RequestContextHolder;
import org.springframework.web.context.request.ServletRequestAttributes;@Aspect
@Component
@Slf4j
public class AutoTestLogAspect {long startTime;String body;@Autowiredprivate AutoTestLogService autoTestLogService;//作用于所有接口//@Pointcut("execution( public * com.demo.controller.*Controller.*(..))")//定义切点 @Pointcut 在注解的位置切入代码 指定注解@Pointcut("@annotation( com.demo.utils.AutoLog)")@Before("logPointCut()")public void doBefore(JoinPoint joinPoint) {//开始时间startTime = System.currentTimeMillis();//获取入参Object[] objects= joinPoint.getArgs();//将数组转成Stringbody = Arrays.toString(objects);}@After("logPointCut()")public void doAfter() {long spendTime = System.currentTimeMillis() - startTime;log.info("spendTime：" + spendTime + "ms");}//切面 配置通知@AfterReturning(returning = "object", pointcut = "logPointCut()")public void doAfterReturning(Object object) {long spendTime = System.currentTimeMillis() - startTime;log.info("response={}", object.toString());//将被调用记录插入数据库autoTestLogService.insertAutoTestData(spendTime,true, object.toString());}@AfterThrowing(value = "logPointCut()", throwing = "exception")public void doAfterThrowingAdvice(JoinPoint joinPoint, Exception exception){ServletRequestAttributes requestAttributes = (ServletRequestAttributes) RequestContextHolder.getRequestAttributes();long spendTime = System.currentTimeMillis() - startTime;if (requestAttributes != null) {HttpServletRequest request = requestAttributes.getRequest();//记录请求方法log.info("REQUEST: {}", request.getMethod());log.info("REQUEST_METHOD: {}", joinPoint.getSignature());//异常信息log.info("EXCEPTION: {}", exception.getMessage());}}@Around("logPointCut()")public Object doAround(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable {long start = System.currentTimeMillis();try {Object result = joinPoint.proceed();long end = System.currentTimeMillis();log.error("around " + joinPoint + "\tUse time : " + (end - start) + " ms!");return result;} catch (Throwable e) {long end = System.currentTimeMillis();log.error("around " + joinPoint + "\tUse time : " + (end - start) + " ms with exception : " + e.getMessage());throw e;}}
}

主要作用是在于记录切面获取的信息，比如执行方法入参、传参、返参等等。
service

import com.demo.dao.mapper.AutoTestLogMapper;
import com.demo.dao.po.AutoTestLog;
import com.google.gson.Gson;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.scheduling.annotation.Async;
import org.springframework.stereotype.Service;import java.util.Date;@Slf4j
@Service
public class AutoTestLogService {@AutowiredAutoTestLogMapper autoTestLogMapper;/*** 埋点数据落表* @return*/@Async("taskExecutor")public Boolean insertAutoTestData(double spendingTime, boolean isSuccess, Object object){Gson gson = new Gson();AutoTestLog autoTestLog = new AutoTestLog();autoTestLog.setSpendTime(spendingTime);autoTestLog.setSuccess(isSuccess);autoTestLog.setCreateDate(new Date());autoTestLog.setUpdatedDate(new Date());autoTestLog.setResponse(object.toString());try {autoTestLogMapper.insert(autoTestLog);log.info(String.format("AOP调用结果:%s", gson.toJson(autoTestLog)));}catch (Exception e){log.error(e.getMessage());return false;}return true;}}

定义PO

import com.baomidou.mybatisplus.annotation.*;
import lombok.Data;import java.io.Serializable;
import java.util.Date;@Data
@TableName("auto_log")
public class AutoTestLog implements Serializable {@TableId(type = IdType.AUTO)private Integer id;@TableField(value = "is_success")private boolean isSuccess;@TableField(value = "response")private String response;@TableField(value = "spend_time")private double spendTime;@DateTimeFormat(pattern = "yyyy-MM-dd HH:mm:ss")@JsonFormat(pattern = "yyyy-MM-dd HH:mm:ss", timezone = "GMT+08:00")@TableField(value = "create_date",fill = FieldFill.INSERT)private Date createDate;@DateTimeFormat(pattern = "yyyy-MM-dd HH:mm:ss")@JsonFormat(pattern = "yyyy-MM-dd HH:mm:ss", timezone = "GMT+08:00")@TableField(value = "updated_date",fill = FieldFill.UPDATE)private Date updatedDate;
}

mapper

import com.baomidou.mybatisplus.core.mapper.BaseMapper;
import com.demo.dao.po.AutoTestLog;
import org.apache.ibatis.annotations.Mapper;
import org.springframework.stereotype.Component;@Mapper
@Component
public interface AutoTestLogMapper extends BaseMapper<AutoTestLog> {
}

sql

DROP TABLE IF EXISTS `auto_log`;
CREATE TABLE `auto_log` (`id` int NOT NULL AUTO_INCREMENT,`is_success` tinyint DEFAULT NULL COMMENT '判断升级是否成功；0：失败；1：成功',`response` varchar(500) COMMENT '请求结果',`spend_time` DOUBLE(16,2) DEFAULT '0' COMMENT '接口耗时',`create_date` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,`updated_date` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,PRIMARY KEY (`id`)INDEX (is_success)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=9 DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_0900_ai_ci;

3、同一个类里调用AOP

需要在启动类加上该注解，其会往容器中注入了AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator组件，该组件就是AOP的核心

@EnableAspectJAutoProxy(exposeProxy=true)

具体service中内容如下：
getservice()为了解决事务失效，注入bean；
demo()就是我们切面记录方法；
exec()就是业务函数，在其中用事务方式调用AOP方法即可。

//解决事务失效private xxService getService(){return SpringUtil.getBean(this.getClass());}public exec{//需要执行的AOP函数getService.demo();}@AutoLog("synAutoTestLog")public String demo(){//业务代码}

4、其他可获取参数

可获取执行过程中的诸多参数，例如：
前置操作中参数，例如请求URL、请求IP、请求类名、请求方法名、请求参数等
执行后的返回值、请求耗时、浏览器类型、操作系统、header等

package com.xkcoding.log.aop.aspectj;import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.util.Map;
import java.util.Objects;import javax.servlet.http.HttpServletRequest;import org.aspectj.lang.JoinPoint;
import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;
import org.aspectj.lang.annotation.AfterReturning;
import org.aspectj.lang.annotation.Around;
import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
import org.aspectj.lang.annotation.Before;
import org.aspectj.lang.annotation.Pointcut;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.web.context.request.RequestContextHolder;
import org.springframework.web.context.request.ServletRequestAttributes;import cn.hutool.json.JSONUtil;
import eu.bitwalker.useragentutils.UserAgent;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;@Aspect
@Component
@Slf4j
public class AopLog {private static final String START_TIME = "request-start";/*** 切入点*/@Pointcut("xxx")public void log() {}/*** 前置操作** @param point 切入点*/@Before("log()")public void beforeLog(JoinPoint point) {ServletRequestAttributes attributes = (ServletRequestAttributes) RequestContextHolder.getRequestAttributes();HttpServletRequest request = Objects.requireNonNull(attributes).getRequest();log.info("请求 URL：{}", request.getRequestURL());log.info("请求 IP：{}", request.getRemoteAddr());log.info("请求类名：{}，请求方法名：{}", point.getSignature().getDeclaringTypeName(), point.getSignature().getName());log.info("body：{}，", JSONUtil.toJsonStr(point.getArgs()));Map<String, String[]> parameterMap = request.getParameterMap();log.info("请求参数：{}，", JSONUtil.toJsonStr(parameterMap));Long start = System.currentTimeMillis();request.setAttribute(START_TIME, start);}/*** 环绕操作** @param point 切入点* @return 原方法返回值* @throws Throwable 异常信息*/@Around("log()")public Object aroundLog(ProceedingJoinPoint point) throws Throwable {Object result = point.proceed();log.info("返回值：{}", JSONUtil.toJsonStr(result));return result;}/*** 后置操作*/@AfterReturning("log()")public void afterReturning() {ServletRequestAttributes attributes = (ServletRequestAttributes) RequestContextHolder.getRequestAttributes();HttpServletRequest request = Objects.requireNonNull(attributes).getRequest();Long start = (Long) request.getAttribute(START_TIME);Long end = System.currentTimeMillis();log.info("请求耗时：{}毫秒", end - start);String header = request.getHeader("User-Agent");UserAgent userAgent = UserAgent.parseUserAgentString(header);log.info("浏览器类型：{}，操作系统：{}，原始User-Agent：{}", userAgent.getBrowser().toString(), userAgent.getOperatingSystem().toString(), header);}
}

参考：
https://blog.csdn.net/zhangting19921121/article/details/124351092
https://my.oschina.net/lizaizhong/blog/1611165
https://blog.csdn.net/weixin_44195615/article/details/113650701
https://blog.csdn.net/qq_18671415/article/details/111866546
https://blog.csdn.net/mameng1988/article/details/85548812
https://blog.csdn.net/Weixiaohuai/article/details/122494670