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SpringBoot AOP打印接口日志 SpringBoot中使用AOP打印接口日志的方法

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前言

AOP 是 Aspect Oriented Program （面向切面）的编程的缩写。他是和面向对象编程相对的一个概念。在面向对象的编程中，我们倾向于采用封装、继承、多态等概念，将一个个的功能在对象中来实现。但是，我们在实际情况中也发现，会有另外一种需求就是一类功能在很多对象的很多方法中都有需要。例如有一些对数据库访问的方法有事务管理的需求，有很多方法中要求打印日志。按照面向对象的方式，那么这些相同的功能要在很多地方来实现或者在很多地方来调用。这就非常繁琐并且和这些和业务不相关的需求耦合太紧密了。所以后来就出现了面向切面的编程来解决这一类问题，并对面向对象的编程做了很好的补充

概念

要很好的理解面向切面的编程，先要理解 AOP 的一些概念。在 Java 中 AspectJ 比较完整的实现了 AOP 的功能，但是使用起来也比较复，所以这里主要是讨论 Spring 的 AOP 。Spring AOP 采用简单够用的原则，实现了 AOP 的核心功能。下面先说说 AOP 中的具体概念

  1. Aspect：方面。一个可以切入多个类的关注点。这个关注点实现了我们前面说的具体的业务功能。例如打印日志，进行数据库的事务管理等。
  2. Joint point：被切入点。是指具体要实现前面所说的例如打印日志，数据库事务管理的被切入的点。也就是通过 AOP 将切面功能动态加入进去的程序位置。在 Spring AOP 里面这个指的都是某个方法
  3. Pointcut：切点。用来指明如何通过规则匹配 Joint point。这个规则是一个表达式。在 Spring 中，默认使用的是 AspectJ 的 pointcut 表达式语言
  4. Advice：指明在一个切入点的不同位置上采取的动作。例如对于一个数据库访问事务管理来说，在进入方法后要开启事务，在方法结束前要提交事务，在发生错误的时候要回滚事务。这属于三个不同的 Advice，要分别进行实现。Advice 通常和具体的 Pointcut 关联在一起。
  5. AOP proxy：AOP 代理。用来实现将 Advice 功能动态加入到 Pointcut 的方法。在 Spring 的 AOP 中采用动态代理和 CGLIB 代理的方式来实现。而 AspectJ 则采用了特定编译器侵入字节码的方式来实现。

SprinBoot AOP 实现

前面我们已经用好几章讲述了 SpringBoot 的基本使用。那么这里我们就用 SpringBoot 和 AOP 结合来实现一个输出所有 Rest 接口输入参数和返回参数的日志的功能。

实现 rest 服务功能。

根据前面的文章，我们先建立一个 SpingBoot 的工程如下图所示

demo 工程

SpringBoot 项目配置

我们对 SpringBoot 项目配置如下

server:
 port: 3030
 servlet:
  context-path: /aop-demo
spring:
 jackson:
  date-format: yyyy-MM-dd HH:mm:ss
  serialization:
   indent-output: true
logging:
 level:
  com.yanggch: debug

其中 jackson 相关配置是为了将对象输出成 json 字符串后能够格式化输出

实现一个 rest 接口的 Controller 类

在这里，我们实现两个 rest 接口。一个是返回 hello 信息。一个是根据输入返回登录信息。

package com.yanggch.demo.aop.web;

import com.yanggch.demo.aop.domain.LoginEntity;
import com.yanggch.demo.aop.domain.SecurityEntity;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestBody;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMethod;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

import java.util.Date;

/**
 * 安全相关 rest 服务
 *
 * @author : 杨高超
 * @since : 2018-05-27
 */
@RestController
@RequestMapping("/api/v1/security")
public class SecurityApi {
  @RequestMapping(value = "/login/{shopId}", method = RequestMethod.POST)
  public SecurityEntity login(@RequestBody LoginEntity loginEntity, @PathVariable Long shopId) {
    SecurityEntity securityEntity = new SecurityEntity();
    securityEntity.setShopId(shopId);
    securityEntity.setAccount(loginEntity.getAccount());
    securityEntity.setPwd(loginEntity.getPwd());
    securityEntity.setLoginTime(new Date());
    return securityEntity;
  }

  @RequestMapping(value = "/echo/{name}", method = RequestMethod.GET)
  public String login(@PathVariable String name) {
    return "hello," + name;
  }
}

先在我们要通过 AOP 功能将所有 Rest 接口的输入参数和返回结果输出到日志中。

实现 Web Aop 功能。

package com.yanggch.demo.aop.comment;

import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;
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.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.web.multipart.MultipartFile;

import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

/**
 * web 接口日志
 *
 * @author : 杨高超
 * @since : 2018-05-27
 */
@Aspect
@Component
public class WebLogAspect {
  private static Logger log = LoggerFactory.getLogger(WebLogAspect.class);

  private final ObjectMapper mapper;

  @Autowired
  public WebLogAspect(ObjectMapper mapper) {
    this.mapper = mapper;
  }

  @Pointcut("@annotation(org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping)")
  public void webLog() {
  }

  @Before("webLog()")
  public void doBefore(JoinPoint joinPoint) {
    for (Object object : joinPoint.getArgs()) {
      if (
        object instanceof MultipartFile
          || object instanceof HttpServletRequest
          || object instanceof HttpServletResponse
        ) {
        continue;
      }
      try {
        if (log.isDebugEnabled()) {
          log.debug(
            joinPoint.getTarget().getClass().getName() + "." + joinPoint.getSignature().getName()
              + " : request parameter : " + mapper.writeValueAsString(object)
          );
        }
      } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
      }
    }
  }

  @AfterReturning(returning = "response", pointcut = "webLog()")
  public void doAfterReturning(Object response) throws Throwable {
    if (response != null) {
      log.debug("response parameter : " + mapper.writeValueAsString(response));
    }
  }
}

这里有几个需要注意的地方，

  1. 需要在类上声明 org.aspectj.lang.annotation.Aspect 注解。
  2. 需要通过方法上的 org.aspectj.lang.annotation.Pointcut 注解声明一个 Pointcut ，用来指明要在哪些方法切入。我们的 rest 接口都有 org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping 注解，所以我们这里就用了 "@annotation(org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping)" 表达式来指明。
  3. 通过 Advice 相关注解来说明在切入方法的什么位置做什么事。这里用 org.aspectj.lang.annotation.Before
  4. 这个实现是指明在所有具备 org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping 注解的方法上，方法进入后打印入口参数。方法返回后，打印返回参数。

测试

在前台通过 postman 发起请求，后台日志输入结果如下

2018-05-27 19:58:42.941 DEBUG 86072 --- [nio-3030-exec-4] c.yanggch.demo.aop.comment.WebLogAspect  : com.yanggch.demo.aop.web.SecurityApi.login : request parameter : {
  "account" : "yanggch",
  "pwd" : "123456"
}
2018-05-27 19:58:42.941 DEBUG 86072 --- [nio-3030-exec-4] c.yanggch.demo.aop.comment.WebLogAspect  : com.yanggch.demo.aop.web.SecurityApi.login : request parameter : 2001
2018-05-27 19:58:42.942 DEBUG 86072 --- [nio-3030-exec-4] c.yanggch.demo.aop.comment.WebLogAspect  : response parameter : {
  "shopId" : 2001,
  "account" : "yanggch",
  "pwd" : "123456",
  "loginTime" : "2018-05-27 11:58:42"
}
2018-05-27 19:58:45.796 DEBUG 86072 --- [nio-3030-exec-5] c.yanggch.demo.aop.comment.WebLogAspect  : com.yanggch.demo.aop.web.SecurityApi.echo : request parameter : "yanggch"
2018-05-27 19:58:45.796 DEBUG 86072 --- [nio-3030-exec-5] c.yanggch.demo.aop.comment.WebLogAspect  : response parameter : "hello,yanggch"

由此可见，我们虽然没有在 rest 接口方法中写输出日志的代码，但是通过 AOP 的方式可以自动的给各个 rest 入口方法中添加上输出入口参数和返回参数的代码并正确执行。

其他说明

前面提到了 Advice 的类型和 Pointcut 的 AOP 表达式语言。具体参考如下。

Advice 类型

  1. before advice 在方法执行前执行。
  2. after returning advice 在方法执行后返回一个结果后执行。
  3. after throwing advice 在方法执行过程中抛出异常的时候执行。
  4. Around advice 在方法执行前后和抛出异常时执行，相当于综合了以上三种通知。

AOP 表达式语言

1、方法参数匹配
@args()

2、方法描述匹配
execution(modifiers-pattern? ret-type-pattern declaring-type-pattern? name-pattern(param-pattern)throws-pattern?)
其中 returning type pattern,name pattern, and parameters pattern是必须的.
. ret-type-pattern:可以为表示任何返回值,全路径的类名等.
*. name-pattern:指定方法名, *代表所有
.set代表以set开头的所有方法.
. parameters pattern:指定方法参数(声明的类型),(..)代表所有参数,()代表一个参数
. (,String)代表第一个参数为任何值,第二个为String类型.

3、当前AOP代理对象类型匹配

4、目标类匹配
@target()
@within()

5、标有此注解的方法匹配
@annotation()

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