Spring AOP自定义注解解决日志和签名校验

一、需解决的问题

1. 部分API有签名参数（signature），Passport首先对签名进行校验，校验通过才会执行实现方法。

第一种实现方式(Origin)：在需要签名校验的接口里写校验的代码，例如：

boolean isValid = accountService.validSignature(appid, signature, client_signature); if (!isValid) return

ErrorUtil.buildError(ErrorUtil.ERR_CODE_COM_SING);

第二种实现方式(Spring Interception)：利用spring的拦截器功能，对指定的接口进行拦截，拦截器实现签名校验算法，例如：

class=\IdentityAndSecureInteceptor\ />

第三种实现方式(spring AOP)：自定义注解，对需要进行签名验证的方法添加注解，例如：

@SecureValid @ResponseBody

@RequestMapping(value = \public Object addShare(HttpServletRequest req,

HttpServletResponse res,InfoAPIRequestParams requestParams) { ... }

2. 日志记录功能，例如：某些接口需要记录请求和响应，执行时间，类名，方法名等日志信息。也可采用以上三种方式实现。

3. 代码性能监控问题，例如方法调用时间、次数、线程和堆栈信息等。这类问题在后一个专题提出解决方案，采用以上三种方式实现缺点太多。

以下是三种实现方式比较： 实现方式 优点

缺点

逻辑复杂时，代码复用不好

Origin

不采用反射机制，性能最佳

需要在每个接口里写入相同代码（我太懒，就想写几个字母）

非常适合对所有方法进行拦截，例如调试

Spring Inter

时打印所有方法执行时间

类似过滤器的功能，如日志处理、编码转换、权限检查 是AOP的子功能 使用方便，增加一个注解

Spring AOP

非常灵活，可@Before，@After，@Around等

不采用反射机制，性能有所影响（性能对比后面详细展示） 不采用反射机制，性能有所影响 需要在xml文件里配置对哪些接口进行拦截，比较麻烦

二、Spring AOP 自定义注解的实现

在Maven中加入以下以依赖：

org.springframework spring-aop 3.0.6.RELEASE

org.springframework spring-aspects 3.0.6.RELEASE

org.aspectj aspectjrt 1.6.11

org.aspectj

aspectjweaver 1.6.11

cglib cglib 2.1_3

在spring-***.xml中加入spring支持，打开aop功能

头文件声明 ：

xmlns:aop=\http://www.springframework.org/schema/aop

http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop-3.0.xsd

class=\bean>

或：

编写自定义注解。实现对方法所实现的功能进行描述，以便在通知中获取描述信息

/*

* 校验签名合法性 自定义事务 */

@Target({ElementType.METHOD})

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) @Documented

@Inherited public @interface SecureValid { String desc() default \身份和安全验证开始...\} @Target 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），其取值有： 取值 描述 CONSTRUCTOR 用于描述构造器（领盒饭）。 FIELD 用于描述域（领盒饭）。 LOCAL_VARIABLE 用于描述局部变量（领盒饭）。 METHOD 用于描述方法。 PACKAGE 用于描述包（领盒饭）。 PARAMETER 用于描述参数。 TYPE 用于描述类或接口（甚至 enum ）。 @Retention 用于描述注解的生命周期（即：被描述的注解在什么范围内有效），其取值有： 取值 描述 SOURCE 在源文件中有效（即源文件保留，领盒饭）。 CLASS 在 class 文件中有效（即 class 保留，领盒饭）。 RUNTIME 在运行时有效（即运行时保留）。 @Documented 在默认的情况下javadoc命令不会将我们的annotation生成再doc中去的，所以使用该标记就是告诉jdk让它也将annotation生成到doc中去 @Inherited 比如有一个类A，在他上面有一个标记annotation，那么A的子类B是否不用再次标记annotation就可以继承得到呢，答案是肯定的

Annotation属性值 有以下三种： 基本类型、数组类型、枚举类型 1：基本串类型

public @interface UserdefinedAnnotation { intvalue(); String name(); String address(); }

使用：

@UserdefinedAnnotation(value=123,name=\火星\ public static void main(String[] args) { System.out.println(\ } }

如果一个annotation中只有一个属性名字叫value，我没在使用的时候可以给出属性名也可以省略。

public @interface UserdefinedAnnotation { int value(); }

也可以写成如下的形式

Java代码

@UserdefinedAnnotation(123) 等同于@UserdefinedAnnotation(value=123)

public static void main(String[] args) { System.out.println(\}

2：数组类型 我们在自定义annotation中定义一个数组类型的属性，代码如下：

1.

2. public @interface UserdefinedAnnotation { 3. int[] value(); 4. }

5. 使用：

6. public class UseAnnotation { 7.

8. @UserdefinedAnnotation({123})

9. public static void main(String[] args) { 10. System.out.println(\); 11. }

}

注意1：其中123外面的大括号是可以被省略的，因为只有一个元素，如果里面有一个以上的元素的话，花括号是不能被省略的哦。比如{123，234}。

注意2：其中属性名value我们在使用的时候进行了省略，那是因为他叫value，如果是其他名字我们就不可以进行省略了必须是@UserdefinedAnnotation（属性名={123,234}）这样的格式。 3：枚举类型

public enum DateEnum {

Monday,Tuesday,Wednesday,Thursday,Friday,Saturday,Sunday }

然后在定义一个annotation

package com.wangwenjun.annatation.userdefined;

public @interface UserdefinedAnnotation { DateEnum week(); } 使用：

public class UseAnnotation {

@UserdefinedAnnotation(week=DateEnum.Sunday) public static void main(String[] args) { System.out.println(\ } }

4：默认值

public @interface UserdefinedAnnotation { String name() default \}

使用：

public class UseAnnotation { @UserdefinedAnnotation()

public static void main(String[] args) { System.out.println(\ } }

5：注意

Annotation是不可以继承其他接口的，这一点是需要进行注意，这也是annotation的一个规定吧。

Annotation也是存在包结构的，在使用的时候直接进行导入即可。

Annotation类型的类型只支持原声数据类型，枚举类型和Class类型的一维数组，其他的类型或者用户自定义的类都是不可以作为annotation的类型，我查看过文档并且进行过测试。

编写操作日志切面通知实现类

在编写切面通知实现类之前，我们需要搞清楚我们需要哪些通知类型，是前置通知、后置通知、环绕通知或异常通知？根据我的需求，我们知道我们记录的操作日志有两种情况，一种是操作成功，一种是操作失败。操作成功时则方法肯定已经执行完成，顾我们需要实现一个后置通知；操作失败时则说明方法出现异常无法正常执行完成，顾还需要一个异常通知。代码如下：

@Aspect //该注解标示该类为切面类 @Component //注入依赖

public class LogAspect {

//标注该方法体为后置通知，当目标方法执行成功后执行该方法体 @AfterReturning(\@annotation(rl)\

public void addLogSuccess(JoinPoint jp, rmpfLog rl){ Object[] parames = jp.getArgs();//获取目标方法体参数

String params = parseParames(parames); //解析目标方法体的参数 String className =

jp.getTarget().getClass().toString();//获取目标类名

className = className.substring(className.indexOf(\ String signature = jp.getSignature().toString();//获取目标方法签名

String methodName =

signature.substring(signature.lastIndexOf(\signature.indexOf(\

String modelName = getModelName(className); //根据类名获取所属的模块 ... }

//标注该方法体为异常通知，当目标方法出现异常时，执行该方法体 @AfterThrowing(pointcut=\@annotation(rl)\

public void addLog(JoinPoint jp, rmpfLog rl, BusinessException ex){ ... }

有两个相同的参数jp和rl，jp是切点对象，通过该对象可以获取切点所切入方法所在的类，方法名、参数等信息，具体方法可以看方法体的实现；rl则是我们的自定义注解的对象，通过该对象我们可以获取注解中参数值，从而获取方法的描述信息。在异常通知中多出了一个ex参数，该参数是方法执行时所抛出的异常，从而可以获取相应的异常信息。此处为

我写的自定义异常。注意：如果指定异常参数，则异常对象必须与通知所切入的方法体抛出的异常保持一致，否则该通知不会执行。

@AfterReturning(\注解，是指定该方法体为后置通知，其有一个表达式参数，用来检索符合条件的切点。该表达式指定

com/abchina/irms目录下及其所有子目录下的所有带有@rmpfLog注解的方法体为切点。 @AfterThrowing(pointcut=\

throwing=\注解，是指定方法体为异常通知，其有一个表达式参数和一个抛出异常参数。表达式参数与后置通知的表达式参数含义相同，而抛出异常参数，则表示如果

com/abchina/irms目录下及其所有子目录下的所有带有@rmpfLog注解的方法体在执行时抛出BusinessException异常时该通知便会执行。

AOP的基本概念：

? ?

切面（Aspect） ：通知和切入点共同组成了切面，时间、地点和要发生的“故事”。 连接点（Joinpoint） ：程序能够应用通知的一个“时机”，这些“时机”就是连接点，例如方法被调用时、异常被抛出时等等。

? 通知（Advice） ：通知定义了切面是什么以及何时使用。描述了切面要完成的工作和何时需要执行这个工作。

? 切入点（Pointcut） ：通知定义了切面要发生的“故事”和时间，那么切入点就定义了“故事”发生的地点，例如某个类或方法的名称。

? ?

目标对象（Target Object） ：即被通知的对象。

AOP代理（AOP Proxy） 在Spring AOP中有两种代理方式，JDK动态代理和CGLIB代理。默认情况下，TargetObject实现了接口时，则采用JDK动态代理；反之，采用CGLIB代理。

? 织入（Weaving）把切面应用到目标对象来创建新的代理对象的过程，织入一般发生在如下几个时机：

（1）编译时：当一个类文件被编译时进行织入，这需要特殊的编译器才能做到，例如AspectJ的织入编译器；

（2）类加载时：使用特殊的ClassLoader在目标类被加载到程序之前增强类的字节代码；

（3）运行时：切面在运行的某个时刻被织入，SpringAOP就是以这种方式织入切面的，原理是使用了JDK的动态代理。

切入点表达式，Pointcut的定义包括两个部分：Pointcut表示式(expression)和Pointcut签名(signature)。让我们先看看execution表示式的格式：

execution(modifier-pattern? ret-type-pattern declaring-type-pattern? name-pattern(param-pattern) throws-pattern?)

pattern分别表示修饰符匹配（modifier-pattern?）、返回值匹配（ret-type-

pattern）、类路径匹配（declaring-type-pattern?）、方法名匹配（name-pattern）、参数匹配（(param-pattern)）、异常类型匹配（throws-pattern?），其中后面跟着“?”的是可选项。

在各个pattern中可以使用“*”来表示匹配所有。在(param-pattern)中，可以指定具体的参数类型，多个参数间用“,”隔开，各个也可以用“*”来表示匹配任意类型的参数，如(String)表示匹配一个String参数的方法；(*,String)表示匹配有两个参数的方法，第一个参数可以是任意类型，而第二个参数是String类型；可以用(..)表示零个或多个任意参数。 现在来看看几个例子：

1）execution(* *(..)) 表示匹配所有方法

2）execution(public * com. savage.service.UserService.*(..)) 表示匹配com.savage.server.UserService中所有的公有方法

3）execution(* com.savage.server..*.*(..)) 表示匹配com.savage.server包及其子包下的所有方法

除了execution表示式外，还有within、this、target、args等Pointcut表示式。一个Pointcut定义由Pointcut表示式和Pointcut签名组成，例如：

//Pointcut表示式

@Pointcut(\//Point签名

private void log(){} 然后要使用所定义的Pointcut时，可以指定Pointcut签名，如: @Before(\上面的定义等同与：

@Before(\Pointcut定义时，还可以使用&&、||、!运算，如： @Pointcut(\private void logMessage(){}

通知（Advice）类型

@Before 前置通知（Before advice） ：在某连接点（JoinPoint）之前执行的通知，但这个通知不能阻止连接点前的执行。

@After 后通知（After advice） ：当某连接点退出的时候执行的通知（不论是正常返回还是异常退出）。

@AfterReturning 返回后通知（After return advice） ：在某连接点正常完成后执行的通知，不包括抛出异常的情况。

@Around 环绕通知（Around advice） ：包围一个连接点的通知，类似Web中Servlet规范中的Filter的doFilter方法。可以在方法的调用前后完成自定义的行为，也可以选择不执行。

@AfterThrowing 抛出异常后通知（After throwing advice） ： 在方法抛出异常退出时执行的通知。

自定义注解实现在Controller层面

/**

* 对Controller进行安全和身份校验

*/

@Around(\org.springframework.stereotype.Controller *) && @annotation(is)\

public Object validIdentityAndSecure(ProceedingJoinPoint pjp, SecureValid is)

throws Exception {

Object[] args = pjp.getArgs();

//Controller中所有方法的参数，前两个分别为：Request,Response HttpServletRequest request = (HttpServletRequest) args[0]; // HttpServletResponse response =

(HttpServletResponse)args[1];

String appid = request.getParameter(\ int app_id = Integer.valueOf(appid);

String signature = request.getParameter(\ String clientSignature =

request.getParameter(\

String uri = request.getRequestURI();

String provider = request.getParameter(\ if (StringUtils.isEmpty(provider)) { provider = \ }

// 对appid和signature进行校验 try {

appService.validateAppid(app_id); boolean isValid =

accountService.validSignature(app_id, signature, clientSignature); if (!isValid) throw new

ProblemException(ErrorUtil.ERR_CODE_COM_SING); } catch (Exception e) {

return handleException(e, provider, uri); }

// 继续执行接下来的代码 Object retVal = null; try {

retVal = pjp.proceed(); } catch (Throwable e) {

if (e instanceof Exception) { return handleException((Exception) e, provider, uri); } }

// 目前的接口走不到这里 return retVal;

}

三、Spring拦截器的实现

在spring-***.xml中加入拦截器的配置

编写拦截器实现类

public class CostTimeInteceptor extends HandlerInterceptorAdapter {

private static final Logger log =

LoggerFactory.getLogger(CostTimeInteceptor.class);

@Override

public boolean preHandle(HttpServletRequest request,

HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception { long startTime = System.currentTimeMillis(); request.setAttribute(\ return true; }

@Override

public void postHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler,

ModelAndView modelAndView) throws Exception {

long startTime = (Long) request.getAttribute(\ long endTime = System.currentTimeMillis(); long executeTime = endTime - startTime; if (log.isInfoEnabled()) {

log.info(\executeTime : \ } } }

四、性能对比

实验环境：对/account/get_associate接口，并发500，压测10分钟 指标 Origin

Spring Inter

Spring AOP

user%:26.57 user%:26.246 user%:24.123 CPU sys%:10.97 sys%:10.805 sys%:9.938

cpu%:37.541 cpu%:37.051 cpu%:34.062 Load 13.85

13.92

12.21

QPS 6169 RT 0.242ms 6093.2 0.242ms 5813.27 0.235ms 采用AOP对响应时间无明显影响 采用AOP对Load无明显影响 采用AOP对CPU无明显影响 结论：使用AOP性能方面影响可忽略

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