马璞玉 发表于 昨天 12:24

SpringBoot使用AOP优雅的实现系统操作日志的持久化!

基于AOP+Spring实现操作日志记录:从设计到落地全指南

在日常开发中,操作日志是系统不可或缺的一部分——它用于追溯用户行为、排查问题、审计安全操作。但如果在每个业务方法中硬编码日志逻辑,会导致代码耦合度高、重复工作量大、维护困难。本文将基于 AOP(面向切面编程) 思想,结合Spring生态,实现一套“业务与日志解耦、可复用、易扩展”的操作日志方案,附完整代码和关键问题解决方案。
一、方案背景与核心设计

1.1 为什么选择AOP?

传统日志实现的痛点:

[*]日志逻辑与业务逻辑混杂(如每个Service方法都写“记录日志”代码);
[*]新增日志需求时,需修改所有相关业务代码;
[*]日志格式/内容调整时,全局修改成本高。
AOP的优势恰好解决这些问题:

[*]解耦:日志逻辑作为“切面”独立存在,不侵入业务代码;
[*]复用:通过“切点”批量拦截目标方法,统一日志逻辑;
[*]灵活:新增/修改日志规则时,只需调整切面,无需改动业务。
1.2 核心架构设计

本方案采用“注解标记+AOP拦截+接口解耦+数据库存储”的架构,避免模块间循环依赖,同时保证扩展性。架构图如下:
flowchart TD    A[Aspect
(切面)] --> P[Pointcut
(切点)]    A --> Ad[Advice
(处理)]    A --> W[Weaving
(织入)]    W --> T[Target
(目标对象)]    T --> JP[joinPoint
(连接点)]      P --> E[execution
(路径表达式)]    P --> An[annotation
(注解)]    An --> SysA[系统注解]    An --> CusA[自定义注解]      Ad --> Time[处理时机]    Ad --> Content[处理内容]    Time --> Before[Before
(前置处理)]    Time --> After[After
(后置处理)]    Time --> Around[Around
(环绕处理)]    Time --> AfterReturning[AfterReturning
(后置返回通知)]    Time --> AfterThrowing[AfterThrowing
(异常抛出通知)]各组件职责:

[*]@OperationLog注解:标记需要记录日志的业务方法,指定“操作模块”“操作描述”;
[*]AOP切面(OperationLogAspect):拦截注解标记的方法,收集请求IP、方法信息、参数、耗时等;
[*]LogHandler接口:定义日志保存规范,解耦Common模块与业务模块(避免循环依赖);
[*]SysOperationLog实体:封装日志数据,映射数据库表;
[*]数据库表:持久化存储日志数据。
二、环境准备

需引入的核心依赖(Spring Boot项目为例):
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    spring-boot-starter-aop</artifactId>
</dependency>

<dependency>
    <groupId>org.mybatis.spring.boot</groupId>
    mybatis-spring-boot-starter</artifactId>
    <version>2.3.0</version>
</dependency>

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

<dependency>
    <groupId>com.mysql</groupId>
    mysql-connector-j</artifactId>
    <scope>runtime</scope>
</dependency>

<dependency>
    <groupId>org.mybatis</groupId>
    mybatis-typehandlers-jsr310</artifactId>
    <version>1.0.1</version>
</dependency>三、分步实现详解

3.1 步骤1:自定义操作日志注解(@OperationLog)

通过注解标记需要记录日志的方法,并携带“操作模块”“操作描述”等元信息(放在Common公共模块)。
import java.lang.annotation.*;

/**
* 自定义操作日志注解:标记需要记录日志的方法
*/
@Target({ElementType.METHOD}) // 仅作用于方法
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) // 运行时生效(AOP需动态获取注解信息)
@Documented // 生成JavaDoc时包含该注解
public @interface OperationLog {
    /** 操作模块(如:用户管理、订单处理) */
    String module() default "";

    /** 操作描述(如:新增用户、删除订单) */
    String description() default "";
}3.2 步骤2:定义日志实体类(SysOperationLog)

封装日志的所有字段,与数据库表sys_operation_log一一对应(放在Common模块)。
import lombok.Data;
import java.time.LocalDateTime;

/**
* 操作日志实体类:映射数据库表sys_operation_log
*/
@Data // Lombok自动生成getter/setter/toString
public class SysOperationLog {
    /** 日志ID(自增主键) */
    private Long id;
    /** 操作用户(用户名/账号) */
    private String username;
    /** 操作时间 */
    private LocalDateTime operationTime;
    /** 操作模块(如:用户管理) */
    private String module;
    /** 操作描述(如:新增用户) */
    private String description;
    /** 操作方法全路径(如:com.example.service.UserService.addUser) */
    private String method;
    /** 方法参数(JSON格式) */
    private Object params;
    /** 操作结果(成功/失败,JSON格式) */
    private Object result;
    /** 异常信息(失败时记录) */
    private String exception;
    /** 操作耗时(毫秒) */
    private Long costTime;
    /** 客户端IP */
    private String clientIp;
}3.3 步骤3:定义日志处理接口(LogHandler)

为避免Common模块直接依赖业务模块(导致循环依赖),通过接口定义日志保存规范,业务模块实现该接口(放在Common模块)。
import com.wuxi.common.log.entity.SysOperationLog;

/**
* 日志处理接口:Common模块定义规范,业务模块实现具体逻辑
* 作用:解耦Common与业务模块,避免循环依赖
*/
public interface LogHandler {
    /**
   * 保存操作日志
   * @param sysOperationLog 日志实体
   */
    void saveOperationLog(SysOperationLog sysOperationLog);
}3.4 步骤4:实现AOP切面核心逻辑(OperationLogAspect)

AOP切面是日志收集的核心,负责拦截注解标记的方法、收集日志信息、调用LogHandler保存日志(放在Common模块)。
import lombok.RequiredArgsConstructor;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
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.web.context.request.RequestContextHolder;
import org.springframework.web.context.request.ServletRequestAttributes;

import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import java.lang.reflect.Method;
import java.time.LocalDateTime;
import java.util.Arrays;

/**
* 操作日志AOP切面:核心日志收集逻辑
*/
@Slf4j // Lombok自动生成日志对象
@Aspect // 标记为AOP切面
@Component // 纳入Spring容器管理
@RequiredArgsConstructor // Lombok自动生成构造函数,注入LogHandler
public class OperationLogAspect {

    // 注入日志处理接口(业务模块实现),避免依赖具体业务
    private final LogHandler logHandler;

    /**
   * 定义切点:拦截所有添加@OperationLog注解的方法
   */
    @Pointcut("@annotation(com.wuxi.common.log.annotation.OperationLog)")
    public void logPointCut() {}

    /**
   * 环绕通知:在方法执行前后拦截,收集日志信息
   * 优势:可获取方法执行前(如开始时间)、执行后(如结果、耗时)、异常信息
   */
    @Around("logPointCut()")
    public Object around(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable {
      // 1. 记录方法开始时间(用于计算耗时)
      long startTime = System.currentTimeMillis();

      // 2. 初始化日志实体
      SysOperationLog logEntity = new SysOperationLog();
      logEntity.setOperationTime(LocalDateTime.now()); // 操作时间

      // 3. 获取客户端IP(从请求上下文获取)
      ServletRequestAttributes requestAttributes = (ServletRequestAttributes) RequestContextHolder.getRequestAttributes();
      if (requestAttributes != null) {
            HttpServletRequest request = requestAttributes.getRequest();
            logEntity.setClientIp(request.getRemoteAddr()); // 客户端IP
      }

      // 4. 获取方法信息(全路径、参数)
      MethodSignature signature = (MethodSignature) joinPoint.getSignature();
      Method method = signature.getMethod();
      // 方法全路径:包名+类名+方法名
      logEntity.setMethod(method.getDeclaringClass().getName() + "." + method.getName());
      // 方法参数:数组转字符串(后续需序列化为JSON)
      logEntity.setParams(Arrays.toString(joinPoint.getArgs()));

      // 5. 获取@OperationLog注解信息(模块、描述)
      OperationLog operationLog = method.getAnnotation(OperationLog.class);
      logEntity.setModule(operationLog.module());
      logEntity.setDescription(operationLog.description());

      // 6. 获取操作用户(从登录上下文获取,如Spring Security)
      logEntity.setUsername(getCurrentUsername());

      Object businessResult = null; // 业务方法返回结果
      try {
            // 执行目标业务方法(核心业务逻辑)
            businessResult = joinPoint.proceed();
            // 方法执行成功:标记结果
            logEntity.setResult("成功");
            // 若需记录业务返回结果,可序列化后赋值:logEntity.setResult(JSON.toJSONString(businessResult));
      } catch (Exception e) {
            // 方法执行失败:记录异常信息
            logEntity.setResult("失败");
            logEntity.setException(e.getMessage()); // 异常信息(简化,可记录堆栈)
            throw e; // 重新抛出异常,不影响原有业务异常处理逻辑
      } finally {
            // 7. 计算操作耗时(结束时间-开始时间)
            logEntity.setCostTime(System.currentTimeMillis() - startTime);

            // 8. 保存日志(调用业务模块实现的LogHandler)
            saveOperationLog(logEntity);
      }

      // 返回业务方法结果,不影响业务流程
      return businessResult;
    }

    /**
   * 从登录上下文获取当前用户(实际项目需替换为真实逻辑)
   * 示例:Spring Security可通过SecurityContextHolder获取
   */
    private String getCurrentUsername() {
      // 模拟:从自定义UserContext获取(实际项目需实现上下文管理)
      String currentUser = UserContext.getUser();
      // 若未获取到用户(如系统操作),默认赋值为"system"
      return currentUser == null ? "system" : currentUser;
    }

    /**
   * 调用LogHandler保存日志,捕获异常避免影响主业务
   */
    private void saveOperationLog(SysOperationLog logEntity) {
      try {
            logHandler.saveOperationLog(logEntity);
      } catch (Exception e) {
            // 日志保存失败不影响主业务,仅记录日志告警
            log.error("记录系统操作日志失败,日志信息:{}", logEntity, e);
            // 若日志为核心审计需求,可抛出自定义异常:throw new DbException("记录日志失败", e);
      }
    }
}3.5 步骤5:数据库表设计(sys_operation_log)

创建日志存储表,字段与SysOperationLog实体对应,添加索引优化查询(如按时间、用户查询)。
CREATE TABLE `sys_operation_log` (
`id` bigint NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '日志ID(自增主键)',
`username` varchar(50) NOT NULL COMMENT '操作用户',
`operation_time` datetime NOT NULL COMMENT '操作时间',
`module` varchar(100) NOT NULL COMMENT '操作模块(如:用户管理)',
`description` varchar(255) DEFAULT NULL COMMENT '操作描述(如:新增用户)',
`method` varchar(255) NOT NULL COMMENT '操作方法全路径',
`params` text COMMENT '方法参数(JSON格式)',
`result` text COMMENT '操作结果(成功/失败,JSON格式)',
`exception` text COMMENT '异常信息(失败时记录)',
`cost_time` bigint DEFAULT NULL COMMENT '操作耗时(毫秒)',
`client_ip` varchar(50) DEFAULT NULL COMMENT '客户端IP',
PRIMARY KEY (`id`),
KEY `idx_operation_time` (`operation_time`) COMMENT '按操作时间查询索引',
KEY `idx_username` (`username`) COMMENT '按用户查询索引'
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_general_ci COMMENT='系统操作日志表';3.6 步骤6:实现LogHandler接口(业务模块)

在业务模块(如用户服务、订单服务)中实现LogHandler接口,调用MyBatis将日志插入数据库(避免Common模块依赖业务)。
import com.wuxi.common.log.entity.SysOperationLog;
import com.wuxi.common.log.handler.LogHandler;
import com.wuxi.user.mapper.SysOperationLogMapper;
import lombok.RequiredArgsConstructor;
import org.springframework.stereotype.Component;
import com.alibaba.fastjson.JSON; // 需引入FastJSON依赖

/**
* 日志处理实现类:业务模块实现,负责将日志插入数据库
*/
@Component
@RequiredArgsConstructor
public class LogHandlerImpl implements LogHandler {

    // 注入MyBatis Mapper(操作数据库)
    private final SysOperationLogMapper sysOperationLogMapper;

    @Override
    public void saveOperationLog(SysOperationLog sysOperationLog) {
      // 关键:将Object类型的params/result序列化为JSON字符串(适配数据库text类型)
      if (sysOperationLog.getParams() != null) {
            sysOperationLog.setParams(JSON.toJSONString(sysOperationLog.getParams()));
      }
      if (sysOperationLog.getResult() != null) {
            sysOperationLog.setResult(JSON.toJSONString(sysOperationLog.getResult()));
      }

      // 调用MyBatis Mapper插入数据库
      sysOperationLogMapper.insert(sysOperationLog);
    }
}3.7 步骤7:MyBatis映射(插入日志)

编写MyBatis Mapper接口和XML映射文件,实现日志插入逻辑。
7.1 Mapper接口

import com.wuxi.common.log.entity.SysOperationLog;
import org.apache.ibatis.annotations.Insert;
import org.apache.ibatis.annotations.Options;

/**
* 操作日志MyBatis Mapper
*/
public interface SysOperationLogMapper {

    /**
   * 插入操作日志
   * @Options:自增主键回写(将数据库生成的id赋值给实体类的id字段)
   */
    @Insert("INSERT INTO sys_operation_log (" +
            "username, operation_time, module, description, method, " +
            "params, result, exception, cost_time, client_ip" +
            ") VALUES (" +
            "#{username}, #{operationTime}, #{module}, #{description}, #{method}, " +
            "#{params}, #{result}, #{exception}, #{costTime}, #{clientIp}" +
            ")")
    @Options(useGeneratedKeys = true, keyProperty = "id")
    int insert(SysOperationLog sysOperationLog);
}7.2 (可选)XML映射文件

若偏好XML配置,可替换为以下方式(SysOperationLogMapper.xml):
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE mapper PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN" "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd">
<mapper namespace="com.wuxi.user.mapper.SysOperationLogMapper">

   
    <insert id="insert" parameterType="com.wuxi.common.log.entity.SysOperationLog"
            useGeneratedKeys="true" keyProperty="id">
      INSERT INTO sys_operation_log (
            username, operation_time, module, description, method,
            params, result, exception, cost_time, client_ip
      ) VALUES (
            #{username}, #{operationTime}, #{module}, #{description}, #{method},
            #{params}, #{result}, #{exception}, #{costTime}, #{clientIp}
      )
    </insert>

</mapper>四、实际使用示例

在业务方法上添加@OperationLog注解,即可自动记录日志,无需额外编写日志代码。
import com.wuxi.common.log.annotation.OperationLog;
import com.wuxi.user.entity.User;
import com.wuxi.user.service.UserService;
import lombok.RequiredArgsConstructor;
import org.springframework.web.bind.annotation.PostMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestBody;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
@RequiredArgsConstructor
public class UserController {

    private final UserService userService;

    /**
   * 新增用户接口:添加@OperationLog注解,自动记录日志
   */
    @PostMapping("/user/add")
    @OperationLog(module = "用户管理", description = "新增用户")
    public String addUser(@RequestBody User user) {
      userService.saveUser(user);
      return "新增用户成功";
    }

    /**
   * 删除用户接口:记录日志
   */
    @PostMapping("/user/delete")
    @OperationLog(module = "用户管理", description = "删除用户")
    public String deleteUser(Long userId) {
      userService.deleteUser(userId);
      return "删除用户成功";
    }
}五、关键问题与解决方案

5.1 如何避免循环依赖?

问题:Common模块需调用业务模块的日志保存逻辑,若Common直接依赖业务模块,会形成“Common→业务→Common”的循环依赖。
解决方案:接口解耦

[*]Common模块定义LogHandler接口,不依赖业务;
[*]业务模块实现LogHandler接口,依赖Common模块;
[*]最终依赖链:业务模块→Common模块(单向依赖,无循环)。
5.2 Object类型参数/结果如何存储?

问题:SysOperationLog的params和result是Object类型,数据库是text类型,直接存储会报错。
解决方案:JSON序列化
使用FastJSON/Jackson将Object序列化为JSON字符串,存储到数据库(如LogHandlerImpl中JSON.toJSONString())。
5.3 LocalDateTime与MySQL datetime映射问题?

问题:Java 8的LocalDateTime与MySQL的datetime类型默认不兼容,会报类型转换错误。
解决方案:

[*]引入mybatis-typehandlers-jsr310依赖(已在环境准备中添加);
[*]MyBatis自动识别该类型处理器,无需额外配置。
5.4 日志保存失败影响主业务?

问题:若数据库异常导致日志保存失败,不能阻断核心业务流程。
解决方案:异常隔离
在AOP的saveOperationLog方法中捕获异常,仅记录告警日志,不抛出异常(除非是核心审计日志,需强制记录)。
六、方案优化方向


[*]异步保存日志:通过@Async注解异步执行日志保存,避免日志操作阻塞主业务(需开启Spring异步支持@EnableAsync);
[*]日志脱敏:对敏感参数(如密码、手机号)进行脱敏处理后再存储(如用***替换中间字符);
[*]日志分表:日志数据量较大时,按时间分表(如每月一张表),提升查询性能;
[*]分布式日志:微服务场景下,可将日志发送到ELK(Elasticsearch+Logstash+Kibana),实现日志集中查询与分析。
七、总结

本文基于AOP+Spring实现的操作日志方案,核心优势在于:

[*]解耦:日志逻辑与业务逻辑完全分离,无侵入;
[*]可扩展:新增日志字段或修改保存逻辑,只需调整切面或LogHandler实现;
[*]易用性:业务方法只需添加注解,即可自动记录日志。
该方案适用于单体应用和微服务架构,可根据实际需求扩展异步、脱敏、分表等功能,是企业级系统操作日志的最佳实践之一。

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