Spring源碼分析:AOP

之前寫過 IOC 的源碼分析,那篇文章真的有點長,看完需要點耐心。很多讀者希望能寫一寫 Spring AOP 的源碼分析文章,這樣讀者看完 IOC + AOP 也就對 Spring 會有比較深的理解了。今天終於成文了,可能很多讀者早就不再等待了,不過主要爲了後來者吧。

本文不會像 IOC 源碼分析那篇文章一樣,很具體地分析每一行 Spring AOP 的源碼,目標讀者是已經知道 Spring IOC 源碼是怎麼回事的讀者,因爲 Spring AOP 終歸是依賴於 IOC 容器來管理的。

閱讀建議:1、先搞懂 IOC 容器的源碼,AOP 依賴於 IOC 容器來管理。2、仔細看完 Spring AOP 使用介紹 這篇文章,先搞懂各種使用方式,你才能"猜到"應該怎麼實現。

Spring AOP 的源碼並不簡單,因爲它多,所以閱讀源碼最好就是找到一個分支,追蹤下去。本文定位爲走馬觀花,看個大概,不具體到每一個細節。

目錄:

前言

這一節,我們先來"猜猜" Spring 是怎麼實現 AOP 的。

在 Spring 的容器中,我們面向的對象是一個個的 bean 實例,bean 是什麼?我們可以簡單理解爲是 BeanDefinition 的實例,Spring 會根據 BeanDefinition 中的信息爲我們生產合適的 bean 實例出來。

當我們需要使用 bean 的時候,通過 IOC 容器的 getBean(…) 方法從容器中獲取 bean 實例,只不過大部分的場景下,我們都用了依賴注入,所以很少手動調用 getBean(...) 方法。

Spring AOP 的原理很簡單,就是動態代理,它和 AspectJ 不一樣,AspectJ 是直接修改掉你的字節碼。

代理模式很簡單,接口 + 真實實現類 + 代理類,其中 真實實現類 和 代理類 都要實現接口,實例化的時候要使用代理類。所以,Spring AOP 需要做的是生成這麼一個代理類,然後替換掉真實實現類來對外提供服務。

替換的過程怎麼理解呢?在 Spring IOC 容器中非常容易實現,就是在 getBean(…) 的時候返回的實際上是代理類的實例,而這個代理類我們自己沒寫代碼,它是 Spring 採用 JDK Proxy 或 CGLIB 動態生成的。

getBean(…) 方法用於查找或實例化容器中的 bean,這也是爲什麼 Spring AOP 只能作用於 Spring 容器中的 bean 的原因,對於不是使用 IOC 容器管理的對象,Spring AOP 是無能爲力的。

本文使用的調試代碼

閱讀源碼很好用的一個方法就是跑代碼來調試,因爲自己一行一行地看的話,比較枯燥,而且難免會漏掉一些東西。

下面,我們先準備一些簡單的調試用的代碼。

首先先定義兩個 Service 接口:

// OrderService.java
public interface OrderService {
    Order createOrder(String username, String product);
    Order queryOrder(String username);
}
// UserService.java
public interface UserService {
    User createUser(String firstName, String lastName, int age);
    User queryUser();
}

然後,分別來一個接口實現類:

// OrderServiceImpl.java
public class OrderServiceImpl implements OrderService {
    @Override
    public Order createOrder(String username, String product) {
        Order order = new Order();
        order.setUsername(username);
        order.setProduct(product);
        return order;
    }
    @Override
    public Order queryOrder(String username) {
        Order order = new Order();
        order.setUsername("test");
        order.setProduct("test");
        return order;
    }
}
// UserServiceImpl.java
public class UserServiceImpl implements UserService {
    @Override
    public User createUser(String firstName, String lastName, int age) {
        User user = new User();
        user.setFirstName(firstName);
        user.setLastName(lastName);
        user.setAge(age);
        return user;
    }
    @Override
    public User queryUser() {
        User user = new User();
        user.setFirstName("test");
        user.setLastName("test");
        user.setAge(20);
        return user;
    }
}

寫兩個 Advice:

public class LogArgsAdvice implements MethodBeforeAdvice {
    @Override
    public void before(Method method, Object[] args, Object target) throws Throwable {
        System.out.println("準備執行方法: " + method.getName() + ", 參數列表:" + Arrays.toString(args));
    }
}
public class LogResultAdvice implements AfterReturningAdvice {
    @Override
    public void afterReturning(Object returnValue, Method method, Object[] args, Object target)
            throws Throwable {
        System.out.println(method.getName() + "方法返回:" + returnValue);
    }
}

配置一下:

2

我們這邊使用了前面文章介紹的配置 Advisor 的方式,我們回顧一下。

每個 advisor 內部持有 advice 實例,advisor 負責匹配,內部的 advice 負責實現攔截處理。配置了各個 advisor 後,配置 DefaultAdvisorAutoProxyCreator 使得所有的 advisor 配置自動生效。

啓動:

public class SpringAopSourceApplication {
   public static void main(String[] args) {
      // 啓動 Spring 的 IOC 容器
      ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("classpath:DefaultAdvisorAutoProxy.xml");
      UserService userService = context.getBean(UserService.class);
      OrderService orderService = context.getBean(OrderService.class);
      userService.createUser("Tom", "Cruise", 55);
      userService.queryUser();
      orderService.createOrder("Leo", "隨便買點什麼");
      orderService.queryOrder("Leo");
   }
}

輸出:

準備執行方法: createUser, 參數列表:[Tom, Cruise, 55]
queryUser方法返回:User{firstName='test', lastName='test', age=20, address='null'}
準備執行方法: createOrder, 參數列表:[Leo, 隨便買點什麼]
queryOrder方法返回:Order{username='test', product='test'}

從輸出結果,我們可以看到:

LogArgsAdvice 作用於 UserService#createUser(…) 和 OrderService#createOrder(…) 兩個方法;

LogResultAdvice 作用於 UserService#queryUser() 和 OrderService#queryOrder(…) 兩個方法;

下面的代碼分析中,我們將基於這個簡單的例子來介紹。

IOC 容器管理 AOP 實例

本節介紹 Spring AOP 是怎麼作用於 IOC 容器中的 bean 的。

Spring AOP 的使用介紹 那篇文章已經介紹過 DefaultAdvisorAutoProxyCreator 類了,它能實現自動將所有的 advisor 生效。

我們來追蹤下 DefaultAdvisorAutoProxyCreator 類,看看它是怎麼一步步實現的動態代理。然後在這個基礎上,我們再簡單追蹤下 @AspectJ 配置方式下的源碼實現。

首先,先看下 DefaultAdvisorAutoProxyCreator 的繼承結構:

1

我們可以發現,DefaultAdvisorAutoProxyCreator 最後居然是一個 BeanPostProcessor,在 Spring IOC 源碼分析的時候說過,BeanPostProcessor 的兩個方法,分別在 init-method 的前後得到執行。

public interface BeanPostProcessor {
    Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException;
    Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException;
}

這裏再貼一下 IOC 的源碼,我們回顧一下:

// AbstractAutowireCapableBeanFactory

protected Object doCreateBean(final String beanName, final RootBeanDefinition mbd, final Object[] args)
            throws BeanCreationException {
    // Instantiate the bean.
    BeanWrapper instanceWrapper = null;
    if (mbd.isSingleton()) {
        instanceWrapper = this.factoryBeanInstanceCache.remove(beanName);
    }
    if (instanceWrapper == null) {
        // 1. 創建實例
        instanceWrapper = createBeanInstance(beanName, mbd, args);
    }
    ...
    // Initialize the bean instance.
    Object exposedObject = bean;
    try {
        // 2. 裝載屬性
        populateBean(beanName, mbd, instanceWrapper);
        if (exposedObject != null) {
            // 3. 初始化
            exposedObject = initializeBean(beanName, exposedObject, mbd);
        }
    }
    ...
}

在上面第 3 步 initializeBean(...) 方法中會調用 BeanPostProcessor 中的方法,如下:

protected Object initializeBean(final String beanName, final Object bean, RootBeanDefinition mbd) {
   ...
   Object wrappedBean = bean;
   if (mbd == null || !mbd.isSynthetic()) {
      // 1. 執行每一個 BeanPostProcessor 的 postProcessBeforeInitialization 方法
      wrappedBean = applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization(wrappedBean, beanName);
   }
   try {
      // 調用 bean 配置中的 init-method="xxx"
      invokeInitMethods(beanName, wrappedBean, mbd);
   }
   ...
   if (mbd == null || !mbd.isSynthetic()) {
      // 我們關注的重點是這裏!!!
      // 2. 執行每一個 BeanPostProcessor 的 postProcessAfterInitialization 方法
      wrappedBean = applyBeanPostProcessorsAfterInitialization(wrappedBean, beanName);
   }
   return wrappedBean;
}

也就是說,Spring AOP 會在 IOC 容器創建 bean 實例的最後對 bean 進行處理。其實就是在這一步進行代理增強。

我們回過頭來,DefaultAdvisorAutoProxyCreator 的繼承結構中,postProcessAfterInitialization() 方法在其父類 AbstractAutoProxyCreator 這一層被覆寫了:

// AbstractAutoProxyCreator

@Override
public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
   if (bean != null) {
      Object cacheKey = getCacheKey(bean.getClass(), beanName);
      if (!this.earlyProxyReferences.contains(cacheKey)) {
         return wrapIfNecessary(bean, beanName, cacheKey);
      }
   }
   return bean;
}

繼續往裏看 wrapIfNecessary(...) 方法,這個方法將返回代理類(如果需要的話):

protected Object wrapIfNecessary(Object bean, String beanName, Object cacheKey) {
   if (beanName != null && this.targetSourcedBeans.contains(beanName)) {
      return bean;
   }
   if (Boolean.FALSE.equals(this.advisedBeans.get(cacheKey))) {
      return bean;
   }
   if (isInfrastructureClass(bean.getClass()) || shouldSkip(bean.getClass(), beanName)) {
      this.advisedBeans.put(cacheKey, Boolean.FALSE);
      return bean;
   }
   // 返回匹配當前 bean 的所有的 advisor、advice、interceptor
   // 對於本文的例子,"userServiceImpl" 和 "OrderServiceImpl" 這兩個 bean 創建過程中,
   //   到這邊的時候都會返回兩個 advisor
   Object[] specificInterceptors = getAdvicesAndAdvisorsForBean(bean.getClass(), beanName, null);
   if (specificInterceptors != DO_NOT_PROXY) {
      this.advisedBeans.put(cacheKey, Boolean.TRUE);
      // 創建代理...創建代理...創建代理...
      Object proxy = createProxy(
            bean.getClass(), beanName, specificInterceptors, new SingletonTargetSource(bean));
      this.proxyTypes.put(cacheKey, proxy.getClass());
      return proxy;
   }
   this.advisedBeans.put(cacheKey, Boolean.FALSE);
   return bean;
}

這裏有兩個點提一下:

getAdvicesAndAdvisorsForBean(bean.getClass(), beanName, null),這個方法將得到所有的可用於攔截當前 bean 的 advisor、advice、interceptor。

另一個就是 TargetSource 這個概念,它用於封裝真實實現類的信息,上面用了 SingletonTargetSource 這個實現類,其實我們這裏也不太需要關心這個,知道有這麼回事就可以了。

我們繼續往下看 createProxy(…) 方法:

// 注意看這個方法的幾個參數,
//   第三個參數攜帶了所有的 advisors
//   第四個參數 targetSource 攜帶了真實實現的信息
protected Object createProxy(
      Class<?> beanClass, String beanName, Object[] specificInterceptors, TargetSource targetSource) {
   if (this.beanFactory instanceof ConfigurableListableBeanFactory) {
      AutoProxyUtils.exposeTargetClass((ConfigurableListableBeanFactory) this.beanFactory, beanName, beanClass);
   }
   // 創建 ProxyFactory 實例
   ProxyFactory proxyFactory = new ProxyFactory();
   proxyFactory.copyFrom(this);
   // 在 schema-based 的配置方式中,我們介紹過,如果希望使用 CGLIB 來代理接口,可以配置
   // proxy-target-class="true",這樣不管有沒有接口,都使用 CGLIB 來生成代理:
   //   <aop:config proxy-target-class="true">......</aop:config>
   if (!proxyFactory.isProxyTargetClass()) {
      if (shouldProxyTargetClass(beanClass, beanName)) {
         proxyFactory.setProxyTargetClass(true);
      }
      else {
         // 點進去稍微看一下代碼就知道了,主要就兩句:
         // 1. 有接口的,調用一次或多次:proxyFactory.addInterface(ifc);
         // 2. 沒有接口的,調用:proxyFactory.setProxyTargetClass(true);
         evaluateProxyInterfaces(beanClass, proxyFactory);
      }
   }
   // 這個方法會返回匹配了當前 bean 的 advisors 數組
   // 對於本文的例子,"userServiceImpl" 和 "OrderServiceImpl" 到這邊的時候都會返回兩個 advisor
   // 注意:如果 specificInterceptors 中有 advice 和 interceptor,它們也會被包裝成 advisor,進去看下源碼就清楚了
   Advisor[] advisors = buildAdvisors(beanName, specificInterceptors);
   for (Advisor advisor : advisors) {
      proxyFactory.addAdvisor(advisor);
   }
   proxyFactory.setTargetSource(targetSource);
   customizeProxyFactory(proxyFactory);
   proxyFactory.setFrozen(this.freezeProxy);
   if (advisorsPreFiltered()) {
      proxyFactory.setPreFiltered(true);
   }
   return proxyFactory.getProxy(getProxyClassLoader());
}

我們看到,這個方法主要是在內部創建了一個 ProxyFactory 的實例,然後 set 了一大堆內容,剩下的工作就都是這個 ProxyFactory 實例的了,通過這個實例來創建代理: getProxy(classLoader)

ProxyFactory 詳解

根據上面的源碼,我們走到了 ProxyFactory 這個類了,我們到這個類來一看究竟。

順着上面的路子,我們首先到 ProxyFactory#getProxy(classLoader) 方法:

public Object getProxy(ClassLoader classLoader) {
   return createAopProxy().getProxy(classLoader);
}

該方法首先通過 createAopProxy() 創建一個 AopProxy 的實例:

protected final synchronized AopProxy createAopProxy() {
   if (!this.active) {
      activate();
   }
   return getAopProxyFactory().createAopProxy(this);
}

創建 AopProxy 之前,我們需要一個 AopProxyFactory 實例,然後看 ProxyCreatorSupport 的構造方法:

public ProxyCreatorSupport() {
   this.aopProxyFactory = new DefaultAopProxyFactory();
}

這樣就將我們導到 DefaultAopProxyFactory 這個類了,我們看它的 createAopProxy(…) 方法:

public class DefaultAopProxyFactory implements AopProxyFactory, Serializable {
   @Override
   public AopProxy createAopProxy(AdvisedSupport config) throws AopConfigException {
      // (我也沒用過這個optimize,默認false) || (proxy-target-class=true) || (沒有接口)
      if (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.");
         }
         // 如果要代理的類本身就是接口,也會用 JDK 動態代理
         // 我也沒用過這個。。。
         if (targetClass.isInterface() || Proxy.isProxyClass(targetClass)) {
            return new JdkDynamicAopProxy(config);
         }
         return new ObjenesisCglibAopProxy(config);
      }
      else {
         // 如果有接口,會跑到這個分支
         return new JdkDynamicAopProxy(config);
      }
   }
   // 判斷是否有實現自定義的接口
   private boolean hasNoUserSuppliedProxyInterfaces(AdvisedSupport config) {
      Class<?>[] ifcs = config.getProxiedInterfaces();
      return (ifcs.length == 0 || (ifcs.length == 1 && SpringProxy.class.isAssignableFrom(ifcs[0])));
   }

}

到這裏,我們知道 createAopProxy 方法有可能返回 JdkDynamicAopProxy 實例,也有可能返回 ObjenesisCglibAopProxy 實例,這裏總結一下:

如果被代理的目標類實現了一個或多個自定義的接口,那麼就會使用 JDK 動態代理,如果沒有實現任何接口,會使用 CGLIB 實現代理,如果設置了 proxy-target-class="true",那麼都會使用 CGLIB。

JDK 動態代理基於接口,所以只有接口中的方法會被增強,而 CGLIB 基於類繼承,需要注意就是如果方法使用了 final 修飾,或者是 private 方法,是不能被增強的。

有了 AopProxy 實例以後,我們就回到這個方法了:

public Object getProxy(ClassLoader classLoader) {
   return createAopProxy().getProxy(classLoader);
}

我們分別來看下兩個 AopProxy 實現類的 getProxy(classLoader) 實現。

JdkDynamicAopProxy 類的源碼比較簡單,總共兩百多行,

@Override
public Object getProxy(ClassLoader classLoader) {
   if (logger.isDebugEnabled()) {
      logger.debug("Creating JDK dynamic proxy: target source is " + this.advised.getTargetSource());
   }
   Class<?>[] proxiedInterfaces = AopProxyUtils.completeProxiedInterfaces(this.advised, true);
   findDefinedEqualsAndHashCodeMethods(proxiedInterfaces);
   return Proxy.newProxyInstance(classLoader, proxiedInterfaces, this);
}

java.lang.reflect.Proxy.newProxyInstance(…) 方法需要三個參數,第一個是 ClassLoader,第二個參數代表需要實現哪些接口,第三個參數最重要,是 InvocationHandler 實例,我們看到這裏傳了 this,因爲 JdkDynamicAopProxy 本身實現了 InvocationHandler 接口。

InvocationHandler 只有一個方法,當生成的代理類對外提供服務的時候,都會導到這個方法中:

public interface InvocationHandler {
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
        throws Throwable;
}

下面來看看 JdkDynamicAopProxy 對其的實現:

@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
   MethodInvocation invocation;
   Object oldProxy = null;
   boolean setProxyContext = false;
   TargetSource targetSource = this.advised.targetSource;
   Class<?> targetClass = null;
   Object target = null;
   try {
      if (!this.equalsDefined && AopUtils.isEqualsMethod(method)) {
         // The target does not implement the equals(Object) method itself.
         // 代理的 equals 方法
         return equals(args[0]);
      }
      else if (!this.hashCodeDefined && AopUtils.isHashCodeMethod(method)) {
         // The target does not implement the hashCode() method itself.
         // 代理的 hashCode 方法
         return hashCode();
      }
      else if (method.getDeclaringClass() == DecoratingProxy.class) {
         // There is only getDecoratedClass() declared -> dispatch to proxy config.
         // 
         return AopProxyUtils.ultimateTargetClass(this.advised);
      }
      else if (!this.advised.opaque && method.getDeclaringClass().isInterface() &&
            method.getDeclaringClass().isAssignableFrom(Advised.class)) {
         // Service invocations on ProxyConfig with the proxy config...
         return AopUtils.invokeJoinpointUsingReflection(this.advised, method, args);
      }
      Object retVal;
      // 如果設置了 exposeProxy,那麼將 proxy 放到 ThreadLocal 中
      if (this.advised.exposeProxy) {
         // Make invocation available if necessary.
         oldProxy = AopContext.setCurrentProxy(proxy);
         setProxyContext = true;
      }
      // May be null. Get as late as possible to minimize the time we "own" the target,
      // in case it comes from a pool.
      target = targetSource.getTarget();
      if (target != null) {
         targetClass = target.getClass();
      }
      // Get the interception chain for this method.
      // 創建一個 chain,包含所有要執行的 advice
      List<Object> chain = this.advised.getInterceptorsAndDynamicInterceptionAdvice(method, targetClass);
      // Check whether we have any advice. If we don't, we can fallback on direct
      // reflective invocation of the target, and avoid creating a MethodInvocation.
      if (chain.isEmpty()) {
         // We can skip creating a MethodInvocation: just invoke the target directly
         // Note that the final invoker must be an InvokerInterceptor so we know it does
         // nothing but a reflective operation on the target, and no hot swapping or fancy proxying.
         // chain 是空的,說明不需要被增強,這種情況很簡單
         Object[] argsToUse = AopProxyUtils.adaptArgumentsIfNecessary(method, args);
         retVal = AopUtils.invokeJoinpointUsingReflection(target, method, argsToUse);
      }
      else {
         // We need to create a method invocation...
         // 執行方法,得到返回值
         invocation = new ReflectiveMethodInvocation(proxy, target, method, args, targetClass, chain);
         // Proceed to the joinpoint through the interceptor chain.
         retVal = invocation.proceed();
      }
      // Massage return value if necessary.
      Class<?> returnType = method.getReturnType();
      if (retVal != null && retVal == target &&
            returnType != Object.class && returnType.isInstance(proxy) &&
            !RawTargetAccess.class.isAssignableFrom(method.getDeclaringClass())) {
         // Special case: it returned "this" and the return type of the method
         // is type-compatible. Note that we can't help if the target sets
         // a reference to itself in another returned object.
         retVal = proxy;
      }
      else if (retVal == null && returnType != Void.TYPE && returnType.isPrimitive()) {
         throw new AopInvocationException(
               "Null return value from advice does not match primitive return type for: " + method);
      }
      return retVal;
   }
   finally {
      if (target != null && !targetSource.isStatic()) {
         // Must have come from TargetSource.
         targetSource.releaseTarget(target);
      }
      if (setProxyContext) {
         // Restore old proxy.
         AopContext.setCurrentProxy(oldProxy);
      }
   }
}

上面就三言兩語說了一下,感興趣的讀者自己去深入探索下,不是很難。簡單地說,就是在執行每個方法的時候,判斷下該方法是否需要被一次或多次增強(執行一個或多個 advice)。

說完了 JDK 動態代理 JdkDynamicAopProxy#getProxy(classLoader),我們再來瞄一眼 CGLIB 的代理實現 ObjenesisCglibAopProxy#getProxy(classLoader)。

ObjenesisCglibAopProxy 繼承了 CglibAopProxy,而 CglibAopProxy 繼承了 AopProxy。

ObjenesisCglibAopProxy 使用了 Objenesis 這個庫,和 cglib 一樣,我們不需要在 maven 中進行依賴,因爲 spring-core.jar 直接把它的源代碼也搞過來了。

3

通過 CGLIB 生成代理的代碼量有點大,我們就不進行深入分析了,我們看下大體的骨架。它的 getProxy(classLoader) 方法在父類 CglibAopProxy 類中:

// CglibAopProxy#getProxy(classLoader)

@Override
public Object getProxy(ClassLoader classLoader) {
      ...
      // Configure CGLIB Enhancer...
      Enhancer enhancer = createEnhancer();
      if (classLoader != null) {
         enhancer.setClassLoader(classLoader);
         if (classLoader instanceof SmartClassLoader &&
               ((SmartClassLoader) classLoader).isClassReloadable(proxySuperClass)) {
            enhancer.setUseCache(false);
         }
      }
      enhancer.setSuperclass(proxySuperClass);
      enhancer.setInterfaces(AopProxyUtils.completeProxiedInterfaces(this.advised));
      enhancer.setNamingPolicy(SpringNamingPolicy.INSTANCE);
      enhancer.setStrategy(new ClassLoaderAwareUndeclaredThrowableStrategy(classLoader));
      Callback[] callbacks = getCallbacks(rootClass);
      Class<?>[] types = new Class<?>[callbacks.length];
      for (int x = 0; x < types.length; x++) {
         types[x] = callbacks[x].getClass();
      }
      // fixedInterceptorMap only populated at this point, after getCallbacks call above
      enhancer.setCallbackFilter(new ProxyCallbackFilter(
            this.advised.getConfigurationOnlyCopy(), this.fixedInterceptorMap, this.fixedInterceptorOffset));
      enhancer.setCallbackTypes(types);
      // Generate the proxy class and create a proxy instance.
      return createProxyClassAndInstance(enhancer, callbacks);
   }
   catch (CodeGenerationException ex) {
      ...
   }
   catch (IllegalArgumentException ex) {
      ...
   }
   catch (Throwable ex) {
      ...
   }
}

CGLIB 生成代理的核心類是 Enhancer 類,這裏就不展開說了。

基於註解的 Spring AOP 源碼分析

上面我們走馬觀花地介紹了使用 DefaultAdvisorAutoProxyCreator 來實現 Spring AOP 的源碼,這裏,我們也同樣走馬觀花地來看下 @AspectJ 的實現原理。

我們之前說過,開啓 @AspectJ 的兩種方式,一個是 <aop:aspectj-autoproxy/>,一個是 @EnableAspectJAutoProxy,它們的原理是一樣的,都是通過註冊一個 bean 來實現的。

解析 <aop:aspectj-autoproxy/> 需要用到 AopNamespaceHandler:

4

然後到類 AspectJAutoProxyBeanDefinitionParser:

class AspectJAutoProxyBeanDefinitionParser implements BeanDefinitionParser {
   @Override
   @Nullable
   public BeanDefinition parse(Element element, ParserContext parserContext) {
      AopNamespaceUtils.registerAspectJAnnotationAutoProxyCreatorIfNecessary(parserContext, element);
      extendBeanDefinition(element, parserContext);
      return null;
   }
   ...
}

進去 registerAspectJAnnotationAutoProxyCreatorIfNecessary(...) 方法:

public static void registerAspectJAnnotationAutoProxyCreatorIfNecessary(
      ParserContext parserContext, Element sourceElement) {
   BeanDefinition beanDefinition = AopConfigUtils.registerAspectJAnnotationAutoProxyCreatorIfNecessary(
         parserContext.getRegistry(), parserContext.extractSource(sourceElement));
   useClassProxyingIfNecessary(parserContext.getRegistry(), sourceElement);
   registerComponentIfNecessary(beanDefinition, parserContext);
}

再進去 AopConfigUtils#registerAspectJAnnotationAutoProxyCreatorIfNecessary(...):

public static BeanDefinition registerAspectJAnnotationAutoProxyCreatorIfNecessary(BeanDefinitionRegistry registry,
      @Nullable Object source) {
   return registerOrEscalateApcAsRequired(AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator.class, registry, source);
}

最終我們看到,Spring 註冊了一個 AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator 的 bean,beanName 爲:"org.springframework.aop.config.internalAutoProxyCreator"。

我們看下 AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator 的繼承結構:

5

和前面介紹的 DefaultAdvisorAutoProxyCreator 一樣,它也是一個 BeanPostProcessor,剩下的我們就不說了,它和它的父類 AspectJAwareAdvisorAutoProxyCreator 都不復雜。

閒聊 InstantiationAwareBeanPostProcessor

爲什麼要說這個呢?因爲我發現,很多人都以爲 Spring AOP 是通過這個接口來作用於 bean 生成代理的。

public interface InstantiationAwareBeanPostProcessor extends BeanPostProcessor {
   Object postProcessBeforeInstantiation(Class<?> beanClass, String beanName) throws BeansException;
   boolean postProcessAfterInstantiation(Object bean, String beanName) throws BeansException;
   PropertyValues postProcessPropertyValues(
         PropertyValues pvs, PropertyDescriptor[] pds, Object bean, String beanName) throws BeansException;
}

它和 BeanPostProcessor 的方法非常相似,而且它還繼承了 BeanPostProcessor。

不仔細看還真的不好區分,下面是 BeanPostProcessor 中的兩個方法:

Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException;
Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException;

發現沒有,InstantiationAwareBeanPostProcessor 是 Instantiation,BeanPostProcessor 是 Initialization,它代表的是 bean 在實例化完成並且屬性注入完成,在執行 init-method 的前後進行作用的。

而 InstantiationAwareBeanPostProcessor 的執行時機要前面一些,大家需要翻下 IOC 的源碼:

// AbstractAutowireCapableBeanFactory 447行
protected Object createBean(String beanName, RootBeanDefinition mbd, Object[] args) throws BeanCreationException {
   ...
   try {
      // 讓 InstantiationAwareBeanPostProcessor 在這一步有機會返回代理
      Object bean = resolveBeforeInstantiation(beanName, mbdToUse);
      if (bean != null) {
         return bean; 
      }
   }
   // BeanPostProcessor 是在這裏面實例化後才能得到執行
   Object beanInstance = doCreateBean(beanName, mbdToUse, args);
   ...
   return beanInstance;
}

點進去看 resolveBeforeInstantiation(beanName, mbdToUse) 方法,然後就會導到 InstantiationAwareBeanPostProcessor 的 postProcessBeforeInstantiation 方法,對於我們分析的 AOP 來說,該方法的實現在 AbstractAutoProxyCreator 類中:

@Override
public Object postProcessBeforeInstantiation(Class<?> beanClass, String beanName) throws BeansException {
    ...
    if (beanName != null) {
      TargetSource targetSource = getCustomTargetSource(beanClass, beanName);
      if (targetSource != null) {
         this.targetSourcedBeans.add(beanName);
         Object[] specificInterceptors = getAdvicesAndAdvisorsForBean(beanClass, beanName, targetSource);
         Object proxy = createProxy(beanClass, beanName, specificInterceptors, targetSource);
         this.proxyTypes.put(cacheKey, proxy.getClass());
         return proxy;
      }
   }
   return null;
}

我們可以看到,這裏也有創建代理的邏輯,以至於很多人會搞錯。確實,這裏是有可能創建代理的,但前提是對於相應的 bean 我們有自定義的 TargetSource 實現,進到 getCustomTargetSource(...) 方法就清楚了,我們需要配置一個 customTargetSourceCreators,它是一個 TargetSourceCreator 數組。

這裏就不再展開說 TargetSource 了,請參考 Spring Reference 中的 Using TargetSources

小結

本文真的是走馬觀花,和我之前寫的文章有很大的不同,希望讀者不會嫌棄。

不過如果讀者有看過之前的 Spring IOC 源碼分析Spring AOP 使用介紹 這兩篇文章的話,通過看本文應該能對 Spring AOP 的源碼實現有比較好的理解了。

本文說細節說得比較少,如果你在看源碼的時候碰到不懂的,歡迎在評論區留言與大家進行交流。

(全文完)

轉載:https://www.javadoop.com/post/spring-aop-source#toc2

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