解析SpringBoot中使用LoadTimeWeaving技术实现AOP功能

一、什么是LoadTimeWeaving
LoadTimeWeaving（LTW）是AOP的一种实现方式，它实现了将AOP代码编织到字节码级别，对已经加载过的字节码文件进行增强的目标。SpringFramework3.0之后引入了对LTW的支持，它的实现基于ASM字节码框架。

二、如何在SpringBoot中配置使用LTW技术实现AOP功能

1. 引入相关依赖，例如可以使用下面的依赖：
   <dependency>
<groupId>org.aspectj</groupId>
<artifactId>aspectjweaver</artifactId>
<version>${aspectj.version}</version>
</dependency>
   这里使用的是aspectjweaver依赖，该依赖中包含了aspectj-weaver.jar文件，就是用来支持LTW的核心库。

2. 开启Spring Boot的LTW功能，在启动类中加入@EnableLoadTimeWeaving注解即可。完整示例：

```
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.context.annotation.EnableLoadTimeWeaving;
import org.springframework.context.annotation.aspectj.EnableSpringConfigured;
import org.springframework.scheduling.annotation.EnableAsync;
import org.springframework.transaction.annotation.EnableTransactionManagement;

@SpringBootApplication
@EnableLoadTimeWeaving // 启用LTW功能
@EnableSpringConfigured // 启用SpringConfigured功能
@EnableAsync
@EnableTransactionManagement
public class Application {

   public static void main(String[] args) {
       SpringApplication.run(Application.class, args);
   }

}
```

1. 编写切面类，在该类中定义切点和增强的方法，具体可以采用AspectJ语法进行编写。例如下面是一个示例代码：

```
package com.example.demo.aspect;

import org.aspectj.lang.JoinPoint;
import org.aspectj.lang.annotation.After;
import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
import org.aspectj.lang.annotation.Before;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Aspect
@Component
public class LogAspect {

   private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(LogAspect.class);

   @Before("execution(* com.example.demo.service.*.*(..))")
   public void logBefore(JoinPoint joinPoint) {
       LOGGER.info("Start method:" + joinPoint.getSignature().getName());
   }

   @After("execution(* com.example.demo.service.*.*(..))")
   public void logAfter(JoinPoint joinPoint) {
       LOGGER.info("End method:" + joinPoint.getSignature().getName());
   }

}
```

这里定义了一个LogAspect类，它采用@Aspect注解标记，表示该类是切面类，同时还需要使用@Component注解将其注入到Spring容器中。在该类中定义了两个方法，一个在方法执行前打印日志，一个在方法执行后打印日志，它们的切点是所有com.example.demo.service包下的方法。

1. 配置LTW的相关参数，例如下面是一个完整的配置示例：

-javaagent:D:\aspectjweaver-1.9.6.jar // 指定aspectjweaver.jar的路径
-Daj.weaving.verbose=false // 是否输出调试信息，默认false不输出
-Daj.showWeaveInfo=false // 是否开启编织信息，默认false不开启
-Daj.preProcess=true // 是否启用预处理，默认true启用
-Daj.cache=false // 是否开启缓存，默认false不开启

通过在启动时添加JVM参数，可以对LTW的行为进行调整。

三、实际使用LTW技术的两个示例

1. 使用LTW技术对Spring Data JPA中的Repository实现方法进行切面编织。

在Spring Data JPA中，所有自定义Repository方法的实现都是由SpringDataJpaInvokerFactory$JpaQueryLookupStrategy.getExecutor去创建执行。这里可以利用它的切点是调用自定义了Repository方法，然后对它进行AOP拦截的操作。因此我们可以写一个切面类对它进行增强。

package com.example.demo.aspect;

import org.aspectj.lang.JoinPoint;
import org.aspectj.lang.annotation.AfterReturning;
import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
import org.aspectj.lang.annotation.Pointcut;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Aspect
@Component
public class RepositoryAspect {

    private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(RepositoryAspect.class);

    // 以所有自定义的Repository接口为切点
    @Pointcut("execution(* com.example.demo.repository.*.*(..))")
    public void repositoryMethods() {}

    // 方法返回后打印日志
    @AfterReturning(pointcut = "repositoryMethods()")
    public void afterRepositoryMethod(JoinPoint joinPoint) {
        LOGGER.info(joinPoint.getSignature().toShortString() + " executed successfully.");
    }
}

1. 使用LTW技术对Spring Web中的请求处理方法进行切面编织。

在Spring Web中，所有的请求处理方法都可以使用 @RequestMapping、 @GetMapping、@PostMapping和 @PutMapping等注解来定义。这里可以利用这些注解来作为切点，并且对请求处理方法进行AOP拦截的操作。因此我们可以写一个切面类对它进行增强。

package com.example.demo.aspect;

import java.util.Arrays;

import javax.servlet.http.HttpServletRequest;

import org.aspectj.lang.JoinPoint;
import org.aspectj.lang.annotation.AfterReturning;
import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
import org.aspectj.lang.annotation.Before;
import org.aspectj.lang.annotation.Pointcut;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.web.context.request.RequestContextHolder;
import org.springframework.web.context.request.ServletRequestAttributes;

@Aspect
@Component
public class WebRequestAspect {

    private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(WebRequestAspect.class);

    // 以所有请求处理方法为切点
    @Pointcut("@annotation(org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping) ||" +
              "@annotation(org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping) ||" +
              "@annotation(org.springframework.web.bind.annotation.PostMapping) ||" +
              "@annotation(org.springframework.web.bind.annotation.PutMapping)")
    public void webRequestMethods() {}

    // 方法执行前打印日志
    @Before("webRequestMethods()")
    public void logBefore(JoinPoint joinPoint) {
        ServletRequestAttributes requestAttributes = (ServletRequestAttributes) RequestContextHolder.currentRequestAttributes();
        HttpServletRequest request = requestAttributes.getRequest();
        LOGGER.info("Request URL:" + request.getRequestURL().toString());
        LOGGER.info("Request Method:" + request.getMethod());
        LOGGER.info("Request IP:" + request.getRemoteAddr());
        LOGGER.info("Request Class Method:" + joinPoint.getSignature().getDeclaringTypeName() + "." + joinPoint.getSignature().getName());
        LOGGER.info("Request Args:" + Arrays.toString(joinPoint.getArgs()));
    }

    // 方法返回后打印日志
    @AfterReturning(returning = "response", pointcut = "webRequestMethods()")
    public void logAfter(Object response) {
        LOGGER.info("Response:" + response.toString());
    }

}