Spring中的AOP底层原理分析-白红宇

Spring中的AOP底层原理分析

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发布时间：2019-05-09

本文共 6744 字，大约阅读时间需要 22 分钟。

AOP中的几个概念

Advisor 和 Advice

Advice，我们通常都会把他翻译为通知，其实很不好理解，其实他还有另外一个意思，就是“建议”，我觉得把Advice理解为“建议”会更好。

比如，我们已经完成了一个功能，这时客户跟我们说，我建议在这个功能之前可以再增加一些逻辑，再之后再增加一些逻辑。

在Spring中，Advice分为：

前置Advice：MethodBeforeAdvice

后置Advice：AfterReturningAdvice

环绕Advice：MethodInterceptor

异常Advice：ThrowsAdvice

在利用Spring AOP去生成一个代理对象时，我们可以设置这个代理对象的Advice。

而对于Advice来说，它只表示了“建议”，它没有表示这个“建议”可以用在哪些方面。

就好比，我们已经完成了一个功能，客户给这个功能提了一个建议，但是这个建议也许也能用到其他功能上。

这时，就出现了Advisor，表示一个Advice可以应用在哪些地方，而“哪些地方”就是Pointcut（切点）。

Pointcut

切点，表示我想让哪些地方加上我的代理逻辑。

比如某个方法，

比如某些方法，

比如某些方法名前缀为“find”的方法，

比如某个类下的所有方法，等等。

在Pointcut中，有一个MethodMatcher，表示方法匹配器。

使用ProxyFactory通过编程创建AOP代理

定义一个MyAdvisor

public class MyAdvisor implements PointcutAdvisor {    @Override    public Pointcut getPointcut() {        NameMatchMethodPointcut methodPointcut = new NameMatchMethodPointcut();        methodPointcut.addMethodName("test");        return methodPointcut;    }    @Override    public Advice getAdvice() {        MethodBeforeAdvice methodBeforeAdvice = new MethodBeforeAdvice() {            @Override            public void before(Method method, Object[] args, Object target) throws Throwable {                System.out.println("执行方法前"+method.getName());            }        };        return methodBeforeAdvice;    }    @Override    public boolean isPerInstance() {        return false;    }}

定义一个UserService

public class UserService {    public void test() {        System.out.println("111");    }}

ProxyFactory factory = new ProxyFactory();factory.setTarget(new UserService());factory.addAdvisor(new MyAdvisor());UserService userService = (UserService) factory.getProxy();userService.test();

ProxyFactory的工作原理

ProxyFactory就是一个代理对象生产工厂，在生成代理对象之前需要对代理工厂进行配置。

ProxyFactory在生成代理对象之前需要决定到底是使用JDK动态代理还是CGLIB技术：

// config就是ProxyFactory对象// optimize为true,或proxyTargetClass为true,或用户没有给ProxyFactory对象添加interfaceif (config.isOptimize() || config.isProxyTargetClass() || hasNoUserSuppliedProxyInterfaces(config)) {    Class
    targetClass = config.getTargetClass();    if (targetClass == null) {        throw new AopConfigException("TargetSource cannot determine target class: " +                "Either an interface or a target is required for proxy creation.");    }    // targetClass是接口，直接使用Jdk动态代理    if (targetClass.isInterface() || Proxy.isProxyClass(targetClass)) {        return new JdkDynamicAopProxy(config);    }    // 使用Cglib    return new ObjenesisCglibAopProxy(config);}else {    // 使用Jdk动态代理    return new JdkDynamicAopProxy(config);}

JdkDynamicAopProxy创建代理对象过程

获取生成代理对象所需要实现的接口集合

1. 获取通过ProxyFactory.addInterface()所添加的接口，如果没有通过ProxyFactory.addInterface()添加接口，那么则看ProxyFactory.setTargetClass()所设置的targetClass是不是一个接口，把接口添加到结果集合中
2. 同时把SpringProxy、Advised、DecoratingProxy这几个接口也添加到结果集合中去

确定好要代理的集合之后，就利用Proxy.newProxyInstance()生成一个代理对象

JdkDynamicAopProxy创建的代理对象执行过程

如果通过ProxyFactory.setExposeProxy()把exposeProxy设置为了true，那么则把代理对象设置到一个ThreadLocal（currentProxy）中去。

获取通过ProxyFactory所设置的target，如果设置的是targetClass，那么target将为null

根据当前所调用的方法对象寻找ProxyFactory中所添加的并匹配的Advisor，并且把Advisor封装为MethodInterceptor返回，得到MethodInterceptor链叫做chain

如果chain为空，则直接执行target对应的当前方法，如果target为null会报错

如果chain不为空，则会依次执行chain中的MethodInterceptor

1. 如果当前MethodInterceptor是MethodBeforeAdviceInterceptor，那么则先执行Advisor中所advice的before()方法，然后执行下一个MethodInterceptor
2. 如果当前MethodInterceptor是AfterReturningAdviceInterceptor，那么则先执行下一个MethodInterceptor，拿到返回值之后，再执行Advisor中所advice的afterReturning()方法

ObjenesisCglibAopProxy创建代理对象过程

创建Enhancer

设置Enhancer的superClass为通过ProxyFactory.setTarget()所设置的对象的类

设置Enhancer的interfaces为通过ProxyFactory.addInterface()所添加的接口，以及SpringProxy、Advised接口

设置Enhancer的Callbacks为DynamicAdvisedInterceptor

最后通过Enhancer创建一个代理对象

ObjenesisCglibAopProxy创建的代理对象执行过程

执行过程主要就看DynamicAdvisedInterceptor中的实现，执行逻辑和JdkDynamicAopProxy中是一样的。

使用“自动代理（autoproxy）”功能

"自动代理"表示，只需要在Spring中添加某个Bean，这个Bean是一个BeanPostProcessor，那么Spring在每创建一个Bean时，都会经过这个BeanPostProcessor的判断，去判断当前正在创建的这个Bean是不是需要进行AOP。

我们可以在项目中定义很多个Advisor，定义方式有两种：

通过实现PointcutAdvisor接口

通过@Aspect、@Pointcut、@Before等注解

在创建某个Bean时，会根据当前这个Bean的信息，比如对应的类，以及当前Bean中的方法信息，去和定义的所有Advisor进行匹配，如果匹配到了其中某些Advisor，那么就会把这些Advisor给找出来，并且添加到ProxyFactory中去，在利用ProxyFactory去生成代理对象

BeanNameAutoProxyCreator

@Beanpublic BeanNameAutoProxyCreator creator(){    BeanNameAutoProxyCreator beanNameAutoProxyCreator = new BeanNameAutoProxyCreator();    beanNameAutoProxyCreator.setBeanNames("userService");      beanNameAutoProxyCreator.setInterceptorNames("myAdvisor");    return beanNameAutoProxyCreator;}

定义的这个bean，相当于一个“自动代理”器，有了这个Bean之后，可以自动的对setBeanNames中所对应的bean进行代理，代理逻辑为所设置的interceptorNames

DefaultAdvisorAutoProxyCreator

DefaultAdvisorAutoProxyCreator这个更加强大，只要添加了这个Bean，它就会自动识别所有的Advisor中的PointCut进行代理

AbstractAutoProxyCreator实现了SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor接口，是一个BeanPostProcessor

在某个Bean实例化之前，查看该AbstractAutoProxyCreator中是不是设置了CustomTargetSource，如果设置了就查看当前Bean是不是需要创建一个TargetSource，如果需要就会创建一个TargetSource对象，然后进行AOP创建一个代理对象，并返回该代理对象

如果某个Bean出现了循环依赖，那么会利用getEarlyBeanReference()方法提前进行AOP

在某个Bean初始化之后，会调用wrapIfNecessary()方法进行AOP

在这个类中提供了一个抽象方法：getAdvicesAndAdvisorsForBean()，表示对于某个Bean匹配了哪些Advices和Advisors

AbstractAdvisorAutoProxyCreator继承了AbstractAutoProxyCreator，AbstractAdvisorAutoProxyCreator中实现了getAdvicesAndAdvisorsForBean()方法，实现逻辑为：

调用findEligibleAdvisors()

1. 调用findCandidateAdvisors，得到所有Advisor类型的Bean
2. 按当前正在进行Bean的生命周期的Bean进行过滤

@EnableAspectJAutoProxy

这个注解主要是添加了一个AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator类型的BeanDefinition

AspectJAwareAdvisorAutoProxyCreator继承了AbstractAdvisorAutoProxyCreator，重写了shouldSkip(Class<?> beanClass, String beanName)方法，表示某个bean需不需要进行AOP，在shouldSkip()方法中：

拿到所有的Advisor

遍历所有的Advisor，如果当前bean是AspectJPointcutAdvisor，那么则跳过

AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator继承了AspectJAwareAdvisorAutoProxyCreator，重写了findCandidateAdvisors()方法，它即可以找到Advisor类型的bean，也能把所有@Aspect注解标注的类扫描出来并生成Advisor

注解和源码对应关系

@Before对应的是AspectJMethodBeforeAdvice，直接实现MethodBeforeAdvice，在进行动态代理时会把AspectJMethodBeforeAdvice转成MethodBeforeAdviceInterceptor，也就转变成了MethodBeforeAdviceInterceptor

1. 先执行advice对应的方法
2. 再执行MethodInvocation的proceed()，会执行下一个Interceptor，如果没有下一个Interceptor了，会执行target对应的方法

@After对应的是AspectJAfterAdvice，直接实现了MethodInterceptor

1. 先执行MethodInvocation的proceed()，会执行下一个Interceptor，如果没有下一个Interceptor了，会执行target对应的方法
2. 再执行advice对应的方法

@Around对应的是AspectJAroundAdvice，直接实现了MethodInterceptor

1. 直接执行advice对应的方法

@AfterThrowing对应的是AspectJAfterThrowingAdvice，直接实现了MethodInterceptor

1. 先执行MethodInvocation的proceed()，会执行下一个Interceptor，如果没有下一个Interceptor了，会执行target对应的方法
2. 如果上面抛了Throwable，那么则会执行advice对应的方法

@AfterReturning对应的是AspectJAfterReturningAdvice，实现了AfterReturningAdvice，在进行动态代理时会把AspectJAfterReturningAdvice转成AfterReturningAdviceInterceptor，也就转变成了MethodInterceptor