比较Spring AOP与AspectJ

本文翻译自博客Comparing Spring AOP and AspectJ

介绍

如今有多个可用的AOP库,在使用这些组件之前需要回答一系列的问题:

  • 是否与我现有的应用兼容?
  • 我在哪实现AOP?
  • 集成到我的应用是否很快?
  • 性能开销是多少?

本文中,我们将会着重回答这些问题,并介绍两款Java最流行的AOP框架:Spring AOP 和 AspectJ。

AOP概念

在我们开始之前,让我们对术语和核心概念做一个快速,高水平的回顾:

  • Aspect切面:一个分布在应用程序中多个位置的标准代码/功能,通常与实际的业务逻辑(例如事务管理)不同。 每个切面都侧重于一个特定的横切功能。
  • Joinpoint连接点:这是程序执行中的特定点,如方法执行,构调用造函数或字段赋值等。
  • Advice通知:在一个连接点中,切面采取的行动
  • Pointcut切点:一个匹配连接点的正则表达式。 每当任何连接点匹配一个切入点时,就执行与该切入点相关联的指定通知。
  • Weaving织入:链接切面和目标对象来创建一个通知对象的过程。

Spring AOP and AspectJ

现在,一起来讨论Spring AOP and AspectJ,跨越多指标,如能力和目标、织入方式、内部结构、连接点和简单性。

Capabilities and Goals

简而言之,Spring AOP和AspectJ有不同的目标。
Spring AOP旨在通过Spring IoC提供一个简单的AOP实现,以解决编码人员面临的最常出现的问题。这并不是完整的AOP解决方案,它只能用于Spring容器管理的beans。

另一方面,AspectJ是最原始的AOP实现技术,提供了玩这个的AOP解决方案。AspectJ更为健壮,相对于Spring AOP也显得更为复杂。值得注意的是,AspectJ能够被应用于所有的领域对象。

Weaving

AspectJ and Spring AOP使用了不同的织入方式,这影响了他们在性能和易用性方面的行为。
AspectJ使用了三种不同类型的织入:

  1. 编译时织入:AspectJ编译器同时加载我们切面的源代码和我们的应用程序,并生成一个织入后的类文件作为输出。
  2. 编译后织入:这就是所熟悉的二进制织入。它被用来编织现有的类文件和JAR文件与我们的切面。
  3. 加载时织入:这和之前的二进制编织完全一样,所不同的是织入会被延后,直到类加载器将类加载到JVM。

更多关于AspectJ的信息,请见head on over to this article

AspectJ使用的是编译期和类加载时进行织入,Spring AOP利用的是运行时织入。

运行时织入,在使用目标对象的代理执行应用程序时,编译这些切面(使用JDK动态代理或者CGLIB代理)。

springaop-process

Internal Structure and Application

Spring AOP 是一个基于代理的AOP框架。这意味着,要实现目标对象的切面,将会创建目标对象的代理类。这可以通过下面两种方式实现:

  • JDK动态代理:Spring AOP的首选方法。 每当目标对象实现一个接口时,就会使用JDK动态代理。
  • CGLIB代理:如果目标对象没有实现接口,则可以使用CGLIB代理。

关于Spring AOP可以通过官网了解更多。
另一方面,AspectJ在运行时不做任何事情,类和切面是直接编译的。因此,不同于Spring AOP,他不需要任何设计模式。织入切面到代码中,它引入了自己的编译期,称为AspectJ compiler (ajc)。通过它,我们编译应用程序,然后通过提供一个小的(<100K)运行时库运行它。

Joinpoints

在上一小节,我们介绍了Spring AOP基于代理模式。因此,它需要目标类的子类,并相应的应用横切关注点。但是也伴随着局限性,我们不能跨越“final”的类来应用横切关注点(或切面),因为它们不能被覆盖,从而导致运行时异常。

同样地,也不能应用于静态和final的方法。由于不能覆写,Spring的切面不能应用于他们。因此,Spring AOP由于这些限制,只支持执行方法的连接点。
然而,AspectJ在运行前将横切关注点直接织入实际的代码中。 与Spring AOP不同,它不需要继承目标对象,因此也支持其他许多连接点。AspectJ支持如下的连接点:
joinpoint

同样值得注意的是,在Spring AOP中,切面不适用于同一个类中调用的方法。这很显然,当我们在同一个类中调用一个方法时,我们并没有调用Spring AOP提供的代理的方法。如果我们需要这个功能,可以在不同的beans中定义一个独立的方法,或者使用AspectJ。

Simplicity

Spring AOP显然更加简单,因为它没有引入任何额外的编译期或在编译期织入。它使用了运行期织入的方式,因此是无缝集成我们通常的构建过程。尽管看起来很简单,Spring AOP只作用于Spring管理的beans

然而,使用AspectJ,我们需要引入AJC编译器,重新打包所有库(除非我们切换到编译后或加载时织入)。这种方式相对于前一种,更加复杂,因为它引入了我们需要与IDE或构建工具集成的AspectJ Java工具(包括编译器(ajc),调试器(ajdb),文档生成器(ajdoc),程序结构浏览器(ajbrowser))。

Performance

考虑到性能问题,编译时织入比运行时织入快很多。Spring AOP是基于代理的框架,因此应用运行时会有目标类的代理对象生成。另外,每个切面还有一些方法调用,这会对性能造成影响。

AspectJ不同于Spring AOP,是在应用执行前织入切面到代码中,没有额外的运行时开销。

由于以上原因,AspectJ经过测试大概8到35倍快于Spring AOP。benchmarks

对比

这个快速表总结了Spring AOP和AspectJ之间的主要区别:
com

选择合适的框架

如果我们分析本节所有的论点,我们就会开始明白,没有绝对的一个框架比另一个框架更好。
简而言之,选择很大程度上取决我们的需求:

  • 框架:如果应用程序不使用Spring框架,那么我们别无选择,只能放弃使用Spring AOP的想法,因为它无法管理任何超出spring容器范围的东西。 但是,如果我们的应用程序完全是使用Spring框架创建的,那么我们可以使用Spring AOP,因为它很直接便于学习和应用。
  • 灵活性:鉴于有限的连接点支持,Spring AOP并不是一个完整的AOP解决方案,但它解决了程序员面临的最常见的问题。 如果我们想要深入挖掘并利用AOP达到其最大能力,并希望获得来自各种可用连接点的支持,那么AspectJ是最佳选择。
  • 性能:如果我们使用有限的切面,那么性能差异很小。 但是,有时候应用程序有数万个切面的情况。 在这种情况下,我们不希望使用运行时织入,所以最好选择AspectJ。 已知AspectJ比Spring AOP快8到35倍。
  • 共同优点:这两个框架是完全兼容的。 我们可以随时利用Spring AOP,并且仍然使用AspectJ来获得前者不支持的连接点。

总结

在这篇文章中,我们分析了Spring AOP和AspectJ比较关键的几个方面。我们比较了AOP和AOP两种方法的灵活性,以及它们与我们的应用程序的匹配程度。

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