【微服务】spring aop实现接口参数变更前后对比和日志记录

在传统的面向对象编程中，我们将代码组织为类和对象，并通过继承和组合来实现模块化和复用。然而，某些功能（如日志记录、事务管理、安全性检查等）可能会散布在整个应用程序中，导致代码重复和耦合。
Spring AOP通过引入切面的概念来解决这个问题。切面是一种模块化单元，它包含了与横切关注点相关的切点和通知。切点定义了在应用程序中插入切面逻辑的位置，而通知定义了在切点处要执行的具体操作。
Spring AOP使用动态代理技术，在运行时创建代理对象来实现切面功能。当目标对象上的方法被调用时，AOP代理截获方法调用并在切点处执行相应的通知。这使得开发人员可以将横切关注点从主要业务逻辑中抽离出来，以提高代码的可重用性和可维护性。
Spring AOP支持不同类型的通知，包括前置通知（Before）、后置通知（After）、异常通知（After-throwing）和环绕通知（Around）。开发人员可以根据自己的需求选择适当的通知类型。
除了XML配置外，Spring AOP还支持使用注解来声明切面和切点，使得配置更加简洁和直观。它与Spring的IOC容器无缝集成，可以轻松地将切面应用于Spring管理的bean。

2.2 spring aop特点

Spring AOP（Aspect-Oriented Programming）具有以下特点：

解耦与模块化：Spring AOP通过将横切关注点从主要业务逻辑中解耦出来，实现了代码的模块化和复用。开发人员可以将通用功能（如日志记录、事务管理等）封装为切面，并在需要的地方进行应用，而不必修改现有的业务逻辑。
运行时动态代理：Spring AOP使用动态代理技术，在运行时创建代理对象并将切面逻辑织入目标对象的方法调用中。这允许开发人员在不改变原始代码的情况下添加额外的行为，以满足特定的需求。
支持多种通知类型：Spring AOP支持多种通知类型，包括前置通知（Before）、后置通知（After）、环绕通知（Around）、返回通知（After-returning）和异常通知（After-throwing）。这使得开发人员能够根据具体的场景选择适合的通知类型。
灵活的切点表达式：Spring AOP使用切点表达式来确定在哪些位置应用切面逻辑。切点表达式可以根据方法的名称、参数类型、类的位置等条件进行匹配，提供了很大的灵活性和精确度。
集成简单：Spring AOP与Spring的IOC容器无缝集成，可以轻松地将切面应用于Spring管理的bean。开发人员可以通过简单的配置或注解来声明切面和切点，使得代码的组织和管理更加方便。
可扩展性强：Spring AOP提供了一套可扩展的机制，允许开发人员自定义切面和通知。通过实现自定义的切面和通知，开发人员可以根据需求添加额外的功能或行为。

2.3 spring aop应用场景

Spring AOP可以应用于各种场景，以下列举了开发中常用的场景，根据这些场景描述可以选择使用：

日志记录：通过使用AOP，在方法执行前后添加日志记录的功能，可以方便地记录请求参数、返回结果等信息，有助于系统的调试和监控。
事务管理：AOP可以将事务管理从业务逻辑中解耦出来，确保数据的一致性和完整性。在方法执行前后添加事务相关的操作，例如开启、提交或回滚事务。
安全性控制：通过AOP可以实现对敏感操作进行权限验证，例如检查用户是否具有足够的权限进行某项操作，以增强系统的安全性。
性能监控：使用AOP可以在方法调用前后进行计时，并对方法的执行时间进行统计和监控，有助于发现性能瓶颈并进行优化。
异常处理：AOP可以捕获方法执行过程中的异常，并进行统一的处理。例如，可以记录异常信息、发送通知或执行特定的补偿操作。
缓存管理：通过AOP可以在方法执行前后进行缓存的读取和写入操作，提高系统的响应速度和性能。
日志审计：通过AOP可以在关键业务操作执行后记录审计日志，用于追踪和分析系统的操作历史和行为。
异步处理：通过AOP可以将某些耗时的操作异步化，提高系统的并发性和响应能力。

三、spring aop处理通用日志场景

在上面aop的场景使用中谈到，在方法执行前后，利用aop技术，可以添加日志记录的功能，方便地记录请求参数、返回结果等信息，有助于系统的调试和监控。

3.1 系统日志类型

可以说，当微服务规模越来越大，系统业务越来越复杂，日志记录的作用越来越大，比如系统中常见的日志类型有：

请求日志：
- 记录请求的相关信息，如请求的URL、HTTP方法、请求参数等。这种日志可以帮助开发人员追踪和调试请求的处理过程。
响应日志
- 记录响应的相关信息，如响应状态码、响应头、返回结果等。这种日志可以帮助开发人员了解系统对请求的处理结果。
错误日志
- 记录系统中发生的错误和异常信息，包括堆栈轨迹、错误代码、错误描述等。这种日志可以帮助开发人员快速定位和解决问题。
业务日志（审计日志）：
- 根据具体业务需求记录的日志信息，例如用户操作日志、支付记录、订单跟踪等。这种日志可以用于审计、统计和数据分析等目的。
性能日志
- 记录系统的性能指标，如请求处理时间、内存使用情况、数据库查询时间等。这种日志可以用于监控系统的性能，并进行性能优化。
安全日志
- 记录系统中的安全事件和操作，如登录尝试、权限验证等。这种日志可以用于安全审计和检测潜在的安全风险。
接口变更日志
- 针对增删改接口，记录核心API接口的参数变更，便于统一对接口进行审查、管控和后续的记录赘述。

可以说，日志记录，在任何系统中都有着重要的意义，尤其是那些大型的微服务架构下，服务链路异常复杂的情况下，记录日志可以给后面的运维、审计等工作带来方便。

3.2 微服务场景下通用日志记录解决方案

以某个场景下的日志类型为例进行说明，比如这里以API接口的参数变更记录日志为例进行说明，下面列举几种常用的解决方案。

3.2.1 手动记录

在每个关键的接口方法中，手动记录请求参数到日志文件或数据库。这可以通过使用日志框架（如Logback、Log4j）或自定义的记录器来实现。

优点：代码可以灵活的控制记录参数的个数，输出格式，以及参数的存储形式；
缺点：代码侵入性强，比较繁琐，记录日志的位置太多的话，需要额外投入不少工作量；

3.2.2 异步队列+es

在需要记录日志的方法中，通过发布事件的方式，将参数异步推送到消息队列，再有监听服务统一处理，存储es进行展示。

优点：代码侵入性较少，并且日志记录与方法主业务尽量解耦；
缺点：架构稍显复杂，链路较长，适合规模相对较大的项目；

3.2.3 使用过滤器或拦截器

在过滤器或拦截器中，拦截请求路径和请求参数，从而记录日志。

3.2.4 使用aop

使用AOP技术，在方法执行前后自动记录请求参数到日志中。可以通过Spring AOP等框架来实现切面逻辑，将参数日志记录逻辑与业务逻辑解耦。

四、AOP记录接口请求参数日志

4.1 场景需求分析

在开发中经常会遇到这样的需求，你们系统中能不能记录下某某时刻，某某人在系统中做了一个什么操作，这就是典型的日志记录场景。程序中通过记录日志并存储日志，从而方便后续的审计和运维。

具体到开发这一层，则需要设计出一种方案，能对关键的交互操作对应的API接口参数进行解析、处理和记录，那么容易想到并且也比较通用的一种解决方案就是使用自定义注解+AOP的方式来解决这个问题。

4.2 前置准备

4.2.1 准备两张数据表

业务用户表 tb_user

CREATE TABLE `tb_user` (
  `id` varchar(64) NOT NULL COMMENT '主键id',
  `user_name` varchar(64) DEFAULT NULL COMMENT '用户名',
  `nick_name` varchar(64) DEFAULT NULL COMMENT '昵称',
  `address` varchar(64) DEFAULT NULL COMMENT '地址',
  `phone` varchar(40) DEFAULT NULL COMMENT '手机号',
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT='用户表';

INSERT INTO `pm-db`.`tb_user`(`id`, `user_name`, `nick_name`, `address`, `phone`) VALUES ('1', 'mike', 'mike', 'shanghai', '183***');

日志记录表 operate_log

CREATE TABLE `operate_log` (
  `id` varchar(64) NOT NULL COMMENT '主键id',
  `title` varchar(64) DEFAULT NULL COMMENT '标题',
  `business_type` tinyint(2) DEFAULT NULL COMMENT '操作类型',
  `method` varchar(64) DEFAULT NULL COMMENT '操作方法名称',
  `operation` varchar(40) DEFAULT NULL COMMENT '操作简单描述',
  `operator_type` tinyint(2) DEFAULT '0' COMMENT '操作类型',
  `oper_ip` varchar(32) DEFAULT NULL COMMENT '操作人IP',
  `oper_params` varchar(512) DEFAULT NULL COMMENT '操作参数',
  `desc` varchar(512) DEFAULT NULL COMMENT '描述',
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT='操作日志表';

4.2.2 提前搭建springboot工程

略

4.2.3 引入核心依赖

        <dependency>
            <groupId>org.apache.commons</groupId>
            <artifactId>commons-lang3</artifactId>
            <version>3.4</version>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>commons-beanutils</groupId>
            <artifactId>commons-beanutils</artifactId>
            <version>1.9.3</version>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-aop</artifactId>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
        </dependency>	


        <dependency>
            <groupId>org.mybatis.spring.boot</groupId>
            <artifactId>mybatis-spring-boot-starter</artifactId>
            <version>2.2.2</version>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>com.alibaba</groupId>
            <artifactId>druid-spring-boot-starter</artifactId>
            <version>1.1.17</version>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>mysql</groupId>
            <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
        </dependency>


        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.fastjson2</groupId>
            <artifactId>fastjson2</artifactId>
            <version>2.0.23</version>
        </dependency>

4.2.4 配置文件

server:
  port: 8088

spring:
  application:
    name: user-service

  datasource:
    url: jdbc:mysql://数据库连接IP:3306/pm-db
    driverClassName: com.mysql.jdbc.Driver
    username: root
    password: root

mybatis:
  mapper-locations: classpath:mapper/*.xml
  #目的是为了省略resultType里的代码量
  type-aliases-package: com.congge.entity
  configuration:
    log-impl: org.apache.ibatis.logging.stdout.StdOutImpl

4.3 AOP实现日志记录过程

4.3.1 添加自定义注解

自定义一个注解，后面需要记录日志的方法上面可以添加该注解，注解中的参数可以根据实际业务情况补充

import java.lang.annotation.*;

@Target({ElementType.PARAMETER, ElementType.METHOD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface Log {

    /**
     * 模块
     */
    String title() default "";

    /**
     * 模块分类
     * @return
     */
    String catalog() default "";

    /**
     * 操作应用
     */
    String operApplication() default "";

    /**
     * 功能
     */
    BusinessType businessType() default BusinessType.OTHER;
}

4.3.2 添加AOP切面

该类主要做的事情如下：

使用aop的环绕通知；
切点为添加了自定义注解的方法；
环绕通知方法中，首先解析自定义注解中的参数信息，作为后面组装日志对象使用；
解析本次请求的方法参数，对请求中的对象里面的参数进行拆解，封装到日志对象属性中；
等待目标方法执行完成，将本次封装好的日志对象数据插入到日志表；

import com.congge.dao.OperateLogMapper;
import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;
import org.apache.commons.beanutils.PropertyUtils;
import org.apache.commons.lang3.StringUtils;
import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;
import org.aspectj.lang.annotation.Around;
import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
import org.springframework.stereotype.Component;

import javax.annotation.Resource;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.UUID;

@Aspect
@Component
public class TbUserLogAspect {

    @Resource
    private OperateLogMapper operateLogMapper;

    static Map<String,Integer> businessTypes = new HashMap<>();

    private static final ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper();

    static {
        businessTypes.put("saveUser",1);
        businessTypes.put("updateUser",2);
        businessTypes.put("deleteUser",3);
    }

    /**
     * 记录租户同步部门或者用户的数据日志
     * @annotation(log) ： 即表示为 @Log 的注解
     *
     * @param joinPoint
     * @param log
     * @return
     * @throws Throwable
     */
    @Around(value = "@annotation(log)", argNames = "joinPoint, log")
    public Object methodAround(ProceedingJoinPoint joinPoint, Log log) throws Throwable {
        BusinessType businessType = log.businessType();
        String title = log.title();
        int bizType = businessType.getBusinessType();

        OperateLog sysOperLog = new OperateLog();
        sysOperLog.setId(UUID.randomUUID().toString());
        sysOperLog.setTitle(title);
        sysOperLog.setOperatorType(log.businessType().getBusinessType());
        sysOperLog.setMethod(joinPoint.getSignature().getName());
        Map<String, Object> argsParams = getFieldsName(joinPoint);
        sysOperLog.setDesc(title);
        sysOperLog.setOperParams(objectMapper.writeValueAsString(argsParams));
        sysOperLog.setBusinessType(bizType);

        //执行方法
        Object result = joinPoint.proceed();
        operateLogMapper.saveLog(sysOperLog);
        return result;
    }

    /**
     * 获取AOP参数信息
     * @param joinPoint
     * @return
     */
    private static Map<String, Object> getFieldsName(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws InvocationTargetException, IllegalAccessException, NoSuchMethodException {
        // 参数值
        Object[] args = joinPoint.getArgs();
        Map<String, Object> paramMap = new HashMap<>(32);
        for(Object obj : args){
            Map<String, Object> objMap = PropertyUtils.describe(obj);
            objMap.forEach((key,val) ->{
                paramMap.put(key,val);
            });
        }
        return paramMap;
    }
}

4.3.3 测试接口

添加一个测试接口，使用上述自定义注解

    @PostMapping("/save")
    @Log(title = "新增用户", catalog = "saveUser", businessType = BusinessType.INSERT)
    public String saveUser(@RequestBody TbUser tbUser){
        return tbUserService.saveUser(tbUser);
    }

4.3.4 功能测试

运行工程，然后通过接口工具调用一下

执行成功后，可以看到日志表中记录了一条数据，当然，如果你希望记录的参数更完整一些，可以再在程序中补充完善即可。

五、AOPA实现记录业务数据修改前后对比

5.1 需求分析

与上述业务需求场景不同的是，产品现在给出了另一个需求，不仅要记录增删改的参数日志，针对某个或某些特殊的业务，还需要记录这个接口本次修改时，哪些参数发生了变化，修改之前字段是什么？修改之后变成了什么？

这个需求，看起来好像也不难，但是真正在动手操作的时候会发现，要是做好这个需求，尽量做到通用简单，还是需要考虑很多点的，下面列举两种可行的实现方案。

5.2 实现方案分析与对比

5.2.1 canal实现方案

canal是阿里开源的一款很好用的做数据同步的工具，基于canal提供的功能，可以为架构设计带来很多便利，好奇的同学可能会问，怎么利用canal实现接口参数变更前后的记录操作呢？参考下面的这张图，如何利用canal来实现这个方案。

结合上图，实现的过程如下：

mysql开启binlog；
部署canal服务，监听业务数据库下的表；
程序引入canal - sdk，监听特定接口的变更事件；
利用canal解析变更前后的参数，canal-sdk中可以拿到某一条数据的元数据信息；

5.2.2 aop实现方案

在上面的讨论中，使用aop的方式实现了接口请求参数的日志记录，利用aop，如果设计得当，同样可以实现update接口前后参数对比的记录，参考下面这张图；

核心实现思路：

自定义log注解，主要是定义待记录到数据表中的基本参数字段；
使用aop环绕通知，解析自定义注解和接口请求参数；
通过jdk动态代理，获取mybatis的mapper接口代理对象；
利用mapper的代理对象对ID代表的业务表数据在接口操作前后进行查询，和对比；
最后对变化的数据进行记录；

5.3 aop实现接口执行前后数据变化记录

基于上述使用aop的实现方案，下面来看具体的实现过程。

5.3.1 准备一张日志表

提前创建一张用于记录数据变更记录的操作日志表

CREATE TABLE `sql_log` (
  `id` bigint(20) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '主键',
  `module_name` varchar(64) DEFAULT NULL COMMENT '模块名',
  `operate_type` varchar(16) DEFAULT NULL COMMENT '操作类型',
  `params` text COMMENT '请求参数',
  `old_data` text COMMENT '原始数据',
  `now_data` text COMMENT '现在的数据',
  `clazz` varchar(255) DEFAULT NULL COMMENT '类名',
  `biz_type` varchar(64) DEFAULT NULL COMMENT '业务类型',
  `remark` varchar(128) DEFAULT NULL COMMENT '备注'
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;

5.3.2 自定义日志注解

注解中的属性，一般可以结合日志表，以及辅助日志记录的业务进行预定义

import java.lang.annotation.*;

@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface SqlLog {

    /**
     * 操作类型：delete update insert
     * @return
     */
    String operateType() default "";

    /**
     * 业务类型
     * @return
     */
    String bizType() default "";

    /**
     * 查询旧数据的方法名
     * @return
     */
    String queryName() default "getById";

    /**
     * mapper的全路径:
     * com.ylfin.user.repository.MemberPrivilegeMapper
     * @return
     */
    String mapper() default "";

    /**
     * 主键的字段名
     * @return
     */
    String keyName() default "id";

    /**
     * 描述
     * @return
     */
    String desc() default "";

}

5.3.3 重写InvocationHandler

还记得在编写JDK动态代理代码的时候，是如何自定义代理类的吗，简单来讲就是实现InvocationHandler接口，重写里面的invoke方法，这里自定义一个InvocationHandler，用于在aop类中获取mapper接口的实例，即mapper的代理对象。

import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;

public class MyInvocationHandler implements InvocationHandler {

    private Object target;

    public MyInvocationHandler(Object target) {
        this.target = target;
    }

    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        return method.invoke(target, args);
    }

}

5.3.4 增加两个业务测试接口

修改接口，同时添加上述的自定义日志注解

    @PostMapping("/update")
    @SqlLog(operateType = "SAVE_OR_UPDATE", bizType = "MEMBER_PRIVILEGE", queryName = "getById",
            keyName = "id", mapper = "com.congge.dao.TbUserMapper", desc = "修改用户")
    public String updateUser(@RequestBody TbUser tbUser){
        return tbUserService.updateUser(tbUser);
    }

查询接口

    //localhost:8088/getById?id=001
    @GetMapping("/getById")
    public TbUser getById(@RequestParam String id){
        return tbUserService.getById(id);
    }

TbUserMapper接口，在这个方案实现中具有重要的角色

操作mybatis的增上删改查；
同时将TbUserMapper接口的全路径名称配置在log注解中作为一个属性；
在TbUserMapper接口中，定义了一个getById的查询方法，作为aop解析参数并反射执行查询的时候使用；

import com.congge.entity.TbUser;
import org.apache.ibatis.annotations.Param;

public interface TbUserMapper {

    void saveUser(TbUser tbUser);

    TbUser getById(@Param("id") String id);

    String updateUser(TbUser tbUser);
}

5.3.5 aop核心实现类

结合代码中的方法注释进行理解，编码过程的思路与上述aop实现方案中展现的流程基本一致，可以对照着理解

import com.alibaba.fastjson.JSONObject;
import com.congge.dao.SqlLogMapper;
import com.congge.entity.SqlLogPo;
import com.fasterxml.jackson.core.JsonProcessingException;
import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.apache.commons.beanutils.PropertyUtils;
import org.apache.ibatis.session.SqlSession;
import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;
import org.aspectj.lang.annotation.Around;
import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
import org.aspectj.lang.annotation.Pointcut;
import org.aspectj.lang.reflect.MethodSignature;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
import org.springframework.stereotype.Component;

import javax.annotation.Resource;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Objects;

@Slf4j
@Aspect
@Component
public class SqlLogAspect {

    @Autowired
    private SqlSession sqlSession;

    @Resource
    private SqlLogMapper sqlLogMapper;

    @Value("${spring.application.name}")
    private String moduleName;

    @Pointcut(value = "@annotation(SqlLog)")
    public void pointCut() {

    }

    @Around(value = "pointCut()")
    public Object doAround(ProceedingJoinPoint point) throws Throwable {
        MethodSignature signature = (MethodSignature)point.getSignature();
        SqlLog sqlLog = signature.getMethod().getAnnotation(SqlLog.class);
        String opType = sqlLog.operateType();
        Object result = null;
        //获取请求的参数名和取值
        String[] parameterNames = signature.getParameterNames();
        Object[] args = point.getArgs();

        if (parameterNames == null || parameterNames.length <= 0) {
            log.warn("【sql切面】无请求参数！");
            return this.execute(point, args);
        }
        Map<String, Object> param = new HashMap<>(32);
        for(Object obj : args){
            Map<String, Object> objMap = PropertyUtils.describe(obj);
            objMap.forEach((key,val) ->{
                param.put(key,val);
            });
        }
        //创建日志对象
        SqlLogPo sqlLogPo = this.initSqlLogPo(sqlLog, param);

        String mapperName = sqlLog.mapper();
        Class<?> daoClass = Class.forName(mapperName);

        if (this.isUpdate(opType)) {
            Object firstArgs = args[0];
            //需要保证接口第一个参数是ID或者是包含ID的对象
            Object id = this.getPrimaryKey(firstArgs, daoClass, sqlLog.keyName());

            //新增数据
            if (Objects.isNull(id)) {
                sqlLogPo.setNowData(JSONObject.toJSONString(firstArgs));
                result = this.execute(point, args);
                sqlLogPo.setClazz(firstArgs.getClass().getName());
                sqlLogMapper.insertSelective(sqlLogPo);
                return result;
            }

            //获取ID的类型
            Class keyClz = Class.forName(id.getClass().getName());
            Object instance = this.getMapperInstance(daoClass);

            //通过反射机制实现查询方法
            Method method = instance.getClass().getMethod(sqlLog.queryName(), keyClz);
            //查询操作之前的数据
            Object invoke = method.invoke(instance, keyClz.cast(id));
            if (Objects.nonNull(invoke)) {
                sqlLogPo.setOldData(JSONObject.toJSONString(invoke));
            }
            result = this.execute(point, args);
            //逻辑删除之后不用再查一遍数据
            if (!"DELETE".equals(opType)) {
                //查询操作之后的数据
                invoke = method.invoke(instance, keyClz.cast(id));
                if (Objects.nonNull(invoke)) {
                    sqlLogPo.setNowData(JSONObject.toJSONString(invoke));
                    sqlLogPo.setClazz(invoke.getClass().getName());
                }
            }
            sqlLogMapper.insertSelective(sqlLogPo);
        }
        log.info("############### 结束sql切面 ###############");
        return result;
    }

    /**
     * 执行代理的方法
     * @param point
     * @param args
     * @return
     * @throws Throwable
     */
    private Object execute(ProceedingJoinPoint point, Object[] args) throws Throwable {
        try {
            return point.proceed(args);
        } catch (Exception e) {
            throw e;
        }
    }

    /**
     * 获取主键的值
     * @param firstArgs
     * @param daoClass
     * @return
     */
    private Object getPrimaryKey(Object firstArgs, Class<?> daoClass, String keyName) {
        if (firstArgs instanceof Long) {
            return firstArgs;
        }
        //第一个参数是对象的转成map
        ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper();
        String str = null;
        try {
            str = objectMapper.writeValueAsString(firstArgs);
        } catch (JsonProcessingException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
        Map map = JSONObject.parseObject(str,Map.class);
        return map.get(keyName);
    }

    /**
     * 初始化日志对象
     * @param sqlLog
     * @param param
     * @return
     */
    private SqlLogPo initSqlLogPo(SqlLog sqlLog, Map param) {
        SqlLogPo sqlLogPo = new SqlLogPo();
        sqlLogPo.setBizType(sqlLog.bizType());
        sqlLogPo.setOperateType(sqlLog.operateType());
        sqlLogPo.setModuleName(moduleName);
        sqlLogPo.setRemark(sqlLog.desc());
        sqlLogPo.setParams(JSONObject.toJSONString(param));
        return sqlLogPo;
    }

    /**
     * 获取mapper的实例
     * @param daoClass
     * @return
     */
    private Object getMapperInstance(Class<?> daoClass) {
        Object instance = Proxy.newProxyInstance(
                daoClass.getClassLoader(),
                new Class[]{daoClass},
                new MyInvocationHandler(sqlSession.getMapper(daoClass))
        );
        return instance;
    }

    /**
     * 是否更新数据
     * @param opType
     * @return
     */
    private boolean isUpdate(String opType) {
        return "UPDATE".equals(opType) || "SAVE_OR_UPDATE".equals(opType)
                || "LOGIC_DELETE".equals(opType);
    }

}

5.3.6 接口效果测试

在数据库的tb_user表准备一条数据

INSERT INTO `pm-db`.`tb_user`(`id`, `user_name`, `nick_name`, `address`, `phone`) VALUES ('1', 'mike', 'mike', 'shanghai', '183***');

在postman工具中调用接口进行修改

执行完毕之后，在sql_log表中可以看到记录的日志的完整数据，重点对比本次修改的字段，在上述接口中，对id为1的这条数据，我们修改了user_name和 nick_name字段，通过上面的执行，在数据库的sql_log这张表中，old_data和new_data参数中，也记录了下来；

5.4 参数值对比

更进一步来说，当上述方案实现了对接口更新前后的参数数据记录之后，用户希望知道，本次操作人员究竟修改了哪个字段？修的值是什么？修改之前是什么，修改之后是什么？类似于下面这张图的展示，毕竟仅仅将sql_log中记录的原始数据拿出来展示的话并不是很直观，那么就需要对上面的aop实现代码做进一步的完善。完整的实现思路如下：

创建字段变更记录表；
自定义注解，标注请求对象的属性；
提供一个反射工具类，能够动态读取封装的业务请求对象中的字段值，进行对比；

5.4.1 创建字段变更记录表

该表用于记录字段变化的值

CREATE TABLE `field_change_log` (
  `id` bigint(20) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '主键',
  `biz_id` varchar(64) DEFAULT NULL COMMENT '业务ID',
  `change_field` varchar(32) DEFAULT NULL COMMENT '变更字段名称',
  `before` varchar(32) DEFAULT NULL COMMENT '变更之前',
  `after` varchar(32) DEFAULT NULL COMMENT '变更之后',
  `remark` varchar(128) DEFAULT NULL COMMENT '备注',
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;

5.4.2 创建自定义注解

该注解用于标注业务参数对象的属性，描述字段的中文含义

import java.lang.annotation.*;

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target({ElementType.FIELD})
@Documented
public @interface DataName {
    // 字段名称
    String name() default "";
}

基于该注解改造TbUser对象

@Data
@NoArgsConstructor
public class TbUser {

    @DataName(name = "用户ID")
    private String id;

    @DataName(name = "用户名")
    private String userName;

    @DataName(name = "昵称")
    private String nickName;

    @DataName(name = "地址")
    private String address;

    @DataName(name = "手机号")
    private String phone;

    public TbUser(String id){
        this.id=id;
    }
}

5.4.3 提供一个反射工具类

该工具类核心为，读取和解析添加了自定义注解的请求对象，解析请求对象前后的字段数据，进行对比得出结果

import com.congge.log.DataName;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;

import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Modifier;
import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;

@Slf4j
public class ReflectionUtils {

    /**
     * 直接读取对象属性值, 无视private/protected修饰符, 不经过getter函数.
     * @param obj 读取的对象
     * @param fieldName 读取的列
     * @return 属性值
     */
    public static Object getFieldValue(final Object obj, final String fieldName) {
        Field field = getAccessibleField(obj, fieldName);
        if (field == null) {
            throw new IllegalArgumentException("Could not find field [" + fieldName + "] on target [" + obj + "]");
        }

        Object result = null;
        try {
            result = field.get(obj);
        } catch (IllegalAccessException e) {
            log.error("不可能抛出的异常{}", e.getMessage());
            e.printStackTrace();
        }
        return result;
    }

    /**
     * 循环向上转型, 获取对象的DeclaredField, 并强制设置为可访问.如向上转型到Object仍无法找到, 返回null.
     * @param obj  查找的对象
     * @param fieldName  列名
     * @return 列
     */
    public static Field getAccessibleField(final Object obj, final String fieldName) {
        for (Class<?> superClass = obj.getClass(); superClass != Object.class; superClass = superClass.getSuperclass()) {
            try {
                Field field = superClass.getDeclaredField(fieldName);
                makeAccessible(field);
                return field;
            } catch (NoSuchFieldException e) { // NOSONAR
                // Field不在当前类定义,继续向上转型
                e.printStackTrace();
                continue; // new add
            }
        }
        return null;
    }

    /**
     * 改变private/protected的成员变量为public，尽量不调用实际改动的语句，避免JDK的SecurityManager抱怨。
     * @param
     */
    public static void makeAccessible(Field field) {
        if ((!Modifier.isPublic(field.getModifiers()) || !Modifier.isPublic(field.getDeclaringClass().getModifiers()) || Modifier
                .isFinal(field.getModifiers())) && !field.isAccessible()) {
            field.setAccessible(true);
        }
    }

    /**
     * 获取两个对象同名属性内容不相同的列表
     * @param class1 old对象
     * @param class2 new对象
     * @return  区别列表
     * @throws ClassNotFoundException 异常
     * @throws IllegalAccessException 异常
     */
    public static List<Map<String ,Object>> compareTwoClass(Object class1, Object class2) throws ClassNotFoundException, IllegalAccessException {
        List<Map<String,Object>> list=new ArrayList<>();
        // 获取对象的class
        Class<?> clazz1 = class1.getClass();
        Class<?> clazz2 = class2.getClass();
        // 获取对象的属性列表
        Field[] field1 = clazz1.getDeclaredFields();
        Field[] field2 = clazz2.getDeclaredFields();
        StringBuilder sb=new StringBuilder();
        // 遍历属性列表field1
        for(int i=0;i<field1.length;i++) {
            // 遍历属性列表field2
            for (int j = 0; j < field2.length; j++) {
                // 如果field1[i]属性名与field2[j]属性名内容相同
                if (field1[i].getName().equals(field2[j].getName())) {
                    if (field1[i].getName().equals(field2[j].getName())) {
                        field1[i].setAccessible(true);
                        field2[j].setAccessible(true);
                        // 如果field1[i]属性值与field2[j]属性值内容不相同
                        if (!compareTwo(field1[i].get(class1), field2[j].get(class2))) {
                            Map<String, Object> map2 = new HashMap<>();
                            DataName name=field1[i].getAnnotation(DataName.class);
                            String fieldName="";
                            if(name!=null){
                                fieldName=name.name();
                            } else {
                                fieldName=field1[i].getName();
                            }
                            map2.put("name", fieldName);
                            map2.put("old", field1[i].get(class1));
                            map2.put("new", field2[j].get(class2));
                            list.add(map2);
                        }
                        break;
                    }
                }
            }
        }
        return list;
    }

    /**
     * 对比两个数据是否内容相同
     * @param  object1  比较对象1
     * @param  object2  比较对象2
     * @return boolean类型
     */
    public static boolean compareTwo(Object object1,Object object2){
        if(object1==null&&object2==null){
            return true;
        }
        if(object1==null&&object2!=null){
            return false;
        }
        if(object1.equals(object2)){
            return true;
        }
        return false;
    }
}

5.4.4 aop代码改造

改造后的代码如下

package com.congge.log;

import com.alibaba.fastjson.JSONObject;
import com.congge.dao.FieldChangeLogMapper;
import com.congge.dao.SqlLogMapper;
import com.congge.entity.FieldChangeLog;
import com.congge.entity.SqlLogPo;
import com.congge.utils.ReflectionUtils;
import com.fasterxml.jackson.core.JsonProcessingException;
import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.apache.commons.beanutils.PropertyUtils;
import org.apache.ibatis.session.SqlSession;
import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;
import org.aspectj.lang.annotation.Around;
import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
import org.aspectj.lang.annotation.Pointcut;
import org.aspectj.lang.reflect.MethodSignature;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.util.CollectionUtils;

import javax.annotation.Resource;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;
import java.util.*;

@Slf4j
@Aspect
@Component
public class SqlLogAspect {

    @Autowired
    private SqlSession sqlSession;

    @Resource
    private SqlLogMapper sqlLogMapper;

    @Value("${spring.application.name}")
    private String moduleName;

    @Pointcut(value = "@annotation(SqlLog)")
    public void pointCut() {

    }

    @Around(value = "pointCut()")
    public Object doAround(ProceedingJoinPoint point) throws Throwable {
        MethodSignature signature = (MethodSignature)point.getSignature();
        SqlLog sqlLog = signature.getMethod().getAnnotation(SqlLog.class);
        String opType = sqlLog.operateType();
        Object result = null;
        //获取请求的参数名和取值
        String[] parameterNames = signature.getParameterNames();
        Object[] args = point.getArgs();

        if (parameterNames == null || parameterNames.length <= 0) {
            log.warn("【sql切面】无请求参数！");
            return this.execute(point, args);
        }
        Map<String, Object> param = new HashMap<>(32);
        for(Object obj : args){
            Map<String, Object> objMap = PropertyUtils.describe(obj);
            objMap.forEach((key,val) ->{
                param.put(key,val);
            });
        }
        //创建日志对象
        SqlLogPo sqlLogPo = this.initSqlLogPo(sqlLog, param);

        String mapperName = sqlLog.mapper();
        Class<?> daoClass = Class.forName(mapperName);

        if (this.isUpdate(opType)) {
            Object firstArgs = args[0];
            //需要保证接口第一个参数是ID或者是包含ID的对象
            Object id = this.getPrimaryKey(firstArgs, daoClass, sqlLog.keyName());

            //新增数据
            if (Objects.isNull(id)) {
                sqlLogPo.setNowData(JSONObject.toJSONString(firstArgs));
                result = this.execute(point, args);
                sqlLogPo.setClazz(firstArgs.getClass().getName());
                sqlLogMapper.insertSelective(sqlLogPo);
                return result;
            }

            //获取ID的类型
            Class keyClz = Class.forName(id.getClass().getName());
            Object instance = this.getMapperInstance(daoClass);

            //通过反射机制实现查询方法
            Method method = instance.getClass().getMethod(sqlLog.queryName(), keyClz);
            //查询操作之前的数据
            Object invoke = method.invoke(instance, keyClz.cast(id));

            //执行前的对象数据
            Object beforeObj = invoke;

            if (Objects.nonNull(invoke)) {
                sqlLogPo.setOldData(JSONObject.toJSONString(invoke));
            }
            result = this.execute(point, args);
            if("fail".equals(result)){
                return result;
            }
            //查询操作之后的数据
            invoke = method.invoke(instance, keyClz.cast(id));
            if (Objects.nonNull(invoke)) {
                sqlLogPo.setNowData(JSONObject.toJSONString(invoke));
                sqlLogPo.setClazz(invoke.getClass().getName());
            }

            //执行后的对象数据
            Object afterObj = invoke;

            List<Map<String, Object>> maps = ReflectionUtils.compareTwoClass(beforeObj, afterObj);
            System.out.println(maps);
            if(!CollectionUtils.isEmpty(maps)){
                for(Map<String, Object> map :maps ){
                    FieldChangeLog fieldChangeLog = new FieldChangeLog();
                    fieldChangeLog.setBizId(id.toString());
                    fieldChangeLog.setChangeField(map.get("name").toString());
                    fieldChangeLog.setBefore(map.get("old").toString());
                    fieldChangeLog.setAfter(map.get("new").toString());
                    fieldChangeLogMapper.insertLog(fieldChangeLog);
                }
            }
            sqlLogMapper.insertSelective(sqlLogPo);
        }
        return result;
    }

    @Resource
    private FieldChangeLogMapper fieldChangeLogMapper;

    /**
     * 执行代理的方法
     * @param point
     * @param args
     * @return
     * @throws Throwable
     */
    private Object execute(ProceedingJoinPoint point, Object[] args) throws Throwable {
        try {
            return point.proceed(args);
        } catch (Exception e) {
            throw e;
        }
    }

    /**
     * 获取主键的值
     * @param firstArgs
     * @param daoClass
     * @return
     */
    private Object getPrimaryKey(Object firstArgs, Class<?> daoClass, String keyName) {
        if (firstArgs instanceof Long) {
            return firstArgs;
        }
        //第一个参数是对象的转成map
        ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper();
        String str = null;
        try {
            str = objectMapper.writeValueAsString(firstArgs);
        } catch (JsonProcessingException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
        Map map = JSONObject.parseObject(str,Map.class);
        return map.get(keyName);
    }

    /**
     * 初始化日志对象
     * @param sqlLog
     * @param param
     * @return
     */
    private SqlLogPo initSqlLogPo(SqlLog sqlLog, Map param) {
        SqlLogPo sqlLogPo = new SqlLogPo();
        sqlLogPo.setBizType(sqlLog.bizType());
        sqlLogPo.setOperateType(sqlLog.operateType());
        sqlLogPo.setModuleName(moduleName);
        sqlLogPo.setRemark(sqlLog.desc());
        sqlLogPo.setParams(JSONObject.toJSONString(param));
        return sqlLogPo;
    }

    /**
     * 获取mapper的实例
     * @param daoClass
     * @return
     */
    private Object getMapperInstance(Class<?> daoClass) {
        Object instance = Proxy.newProxyInstance(
                daoClass.getClassLoader(),
                new Class[]{daoClass},
                new MyInvocationHandler(sqlSession.getMapper(daoClass))
        );
        return instance;
    }

    /**
     * 是否更新数据
     * @param opType
     * @return
     */
    private boolean isUpdate(String opType) {
        return "UPDATE".equals(opType) || "SAVE_OR_UPDATE".equals(opType)
                || "LOGIC_DELETE".equals(opType);
    }

}

5.4.5 代码测试

恢复之前的数据，再次执行update接口，执行成功后

检查field_change_log表，可以看到，变化的字段数据按照预期效果插入到了该表中

六、写在文末

本文通过较大的篇幅，从一个日志记录的需求场景出发，利用工程案例详细总结了实现的过程，对于日志记录的需求场景，可以说不管是任何的项目中都有着重要的实践意义，这个需求看起来不大，实际上在代码编写过程中，由于涉及到的技术细节较多，对于不少同学来说容易犯错，希望本文能够提供一个完整的参考，本篇到此结束，感谢观看。