spring aop 理解

╰半橙微兮° 2022-01-23 15:39 198阅读 0赞

最近一直在面试,aop这个还是永远的热点,看不了不少大佬的关于aop的文章,感觉还是下面不错

常问的点 :  两种动态代理 区别 , 怎么强制使用CGLIB代理  切点和切面定义

底层原理,自己动手写怎么写实现

## **动态代理** ##

*  **JDK动态代理**：只能为接口创建动态代理实例，而不能针对类 。
 *  **CGLib（Code Generation Library）动态代理**：可以为任何类创建织入横切逻辑代理对象，主要是对指定的类生成一个子类，覆盖其中的方法，因为是继承，所以该类或方法最好不要声明成final。

## **原理对比：** ##

*  **JDK动态代理**：JDK动态代理技术。通过需要代理的目标类的getClass().getInterfaces()方法获取到接口信息（这里实际上是使用了Java反射技术。getClass()和getInterfaces()函数都在Class类中，Class对象描述的是一个正在运行期间的Java对象的类和接口信息），通过读取这些代理接口信息生成一个实现了代理接口的动态代理Class（动态生成代理类的字节码），然后通过反射机制获得动态代理类的构造函数，并利用该构造函数生成该Class的实例对象（InvokeHandler作为构造函数的入参传递进去），在调用具体方法前调用InvokeHandler来处理。
 *  **CGLib动态代理**：字节码技术。利用asm开源包，把代理对象类的class文件加载进来，通过修改其字节码生成子类来处理。采用非常底层的字节码技术，为一个类创建子类，并在子类中采用方法拦截的技术拦截所有父类方法的调用，并顺势织入横切逻辑。

## **Spring AOP** ##

*  **Pointcut（切点）**：指定在哪些类的哪些方法上织入横切逻辑
 *  **Advice（增强）**：描述横切逻辑和方法的具体织入点（方法前、方法后、方法的两端等）
 *  **Advisor（切面）**：将Pointcut和Advice两者组装起来。有了Advisor的信息，Spring就可以利用JDK或CGLib的动态代理技术采用统一的方式为目标Bean创建织入切面的代理对象了

## **AOP的动态代理：** ##

我们所说的Spring AOP，它包括基于XML配置的AOP和基于@AspcetJ注解的AOP，这两种方法虽然在配置切面时的表现方式不同，但底层都是使用动态代理技术（JDK代理或CGLib代理）。

**Spring可以继承AspcetJ，但AspcetJ本身并不属于Spring AOP的范畴：**

*  **AspectJ：**

AspectJ 在编译时“自动”编译得到了一个新类，这个新类增强了原有的 Hello.java 类的功能，因此 AspectJ 通常被称为编译时增强的 AOP 框架

与 AspectJ 相对的还有另外一种 AOP 框架，它们不需要在编译时对目标类进行增强，而是运行时生成目标类的代理类，该代理类要么与目标类实现相同的接口，要么是目标类的子类——总之，代理类的实例可作为目标类的实例来使用。一般来说，编译时增强的 AOP 框架在性能上更有优势——因为运行时动态增强的 AOP 框架需要每次运行时都进行动态增强。

*  **Spring AOP：**

与 AspectJ 相同的是，Spring AOP 同样需要对目标类进行增强，也就是生成新的 AOP 代理类；与 AspectJ 不同的是，Spring AOP 无需使用任何特殊命令对 Java 源代码进行编译，它采用运行时动态地、在内存中临时生成“代理类”的方式来生成 AOP 代理。  
Spring 允许使用 AspectJ Annotation 用于定义方面（Aspect）、切入点（Pointcut）和增强处理（Advice），Spring 框架则可识别并根据这些 Annotation 来生成 AOP 代理。Spring 只是使用了和 AspectJ 5 一样的注解，但并没有使用 AspectJ 的编译器或者织入器（Weaver），底层依然使用的是 Spring AOP，依然是在运行时动态生成 AOP 代理，并不依赖于 AspectJ 的编译器或者织入器。  
简单地说，Spring 依然采用运行时生成动态代理的方式来增强目标对象，所以它不需要增加额外的编译，也不需要 AspectJ 的织入器支持；而 AspectJ 在采用编译时增强，所以 AspectJ 需要使用自己的编译器来编译 Java 文件，还需要织入器。

## **@AspectJ的使用：** ##

如果不打算使用 Spring 的 XML Schema 配置方式，则应该在 Spring 配置文件中增加如下片段来启用 @AspectJ 支持：

<bean class="org.springframework.aop.aspectj.annotation. 
        AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator"/>

上面配置文件中的 AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator 是一个 Bean 后处理器（BeanPostProcessor），该 Bean 后处理器将会为容器中 Bean 生成 AOP 动态代理。

使用 @Aspect 标注一个 Java 类，该 Java 类将会作为方面 Bean（也是可以被Spring容器管理的Bean），如下面代码片段所示：

// 使用 @Aspect 定义一个方面类
    @Aspect 
    public class LogAspect 
    { 
        // 定义该类的其他内容
        ... 
    }

当我们使用 @Aspect 来修饰一个 Java 类之后，Spring 将不会把该 Bean 当成组件 Bean 处理，因此负责自动增强的后处理 Bean 将会略过该 Bean，不会对该 Bean 进行任何增强处理。开发时无须担心使用 @Aspect 定义的方面类被增强处理，当 Spring 容器检测到某个 Bean 类使用了 @Aspect 标注之后，Spring 容器不会对该 Bean 类进行增强。

## **CGLib代理与JDK动态代理：** ##

1、如果目标对象实现了接口，默认情况下会采用JDK的动态代理实现AOP   
2、如果目标对象实现了接口，可以强制使用CGLIB实现AOP   
3、如果目标对象没有实现了接口，必须采用CGLIB库，spring会自动在JDK动态代理和CGLIB之间转换

**如何强制使用CGLIB实现AOP？ ：**

1、添加CGLIB库  
2、在spring配置文件中加入<aop:aspectj-autoproxy proxy-target-class="true"/>

## **AOP自动代理原理：** ##

Spring提供了自动代理机制，让容器为我们自动生成代理。在内部，Spring使用BeanPostProcessor自动地完成这项工作。

这些基于BeanPostProcessor的自动代理创建器的实现类，将**根据一些规则自动在容器实例化Bean时为匹配的Bean生成代理实例**：

*  基于Bean配置名规则的自动代理创建器：允许为一组特定配置名的Bean自动创建代理实例的代理创建器，实现类为BeanNameAutoProxyCreator；
 *  基于Advisor匹配机制的自动代理创建器：它会对容器中所有的Advisor进行扫描，自动将这些切面应用到匹配的Bean中（即为目标Bean创建代理实例），实现类为DefaultAdvisorAutoProxyCreator；
 *  基于Bean中AspjectJ注解标签的自动代理创建器：为包含AspectJ注解的Bean自动创建代理实例，它的实现类是AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator，该类是Spring 2.0的新增类。

**注：**

通过[Spring IOC原理][Spring IOC]可知：BeanPostProcessor 是容器级生命周期接口方法 ，该后处理器接口不由 Bean 本身实现，它们独立于 Bean，实现类以容器附加装置的形式注册到 Spring 容器中并通过接口反射为 Spring 容器预先识别。当Spring 容器创建任何 Bean 的时候，这些后处理器都会发生作用，所以这些后处理器的影响是全局性的。当然，用户可以通过合理地编写后处理器，让其仅对感兴趣Bean 进行加工处理。

在正确配置了Spring事务管理后，或许在某些场景下，你可以写出如下代码：

class T {
    
        public int createFirst(){
           //dosometing....
           try {
               this.createSecond();
           }catch (Exception e){
              throw e;
           }
           //dosometing....
           return 0;
        }
    
    
        @Transactional
        public int createSecond(){
           //dosometing with db....
    
        }
    }

然后在外部通过Spring容器获取T的实例t，当你调用t.createFirst()方法的时候，你会发现添加了@Transactional注解的createSecond()方法并没有运行在事务中。

为了了解这个问题的原理，首先先需要了解Spring 是如何处理注解的(@Transaction 或 @Async)。

AOP

面向切面编程，通俗一点将即是在要执行的方法前或后执行一段代码。类使用Spring MVC中的过滤器，在请求前后执行额外的逻辑，并且该逻辑对实际的方法是透明的。

AOP的实现原理

编译时织入：在代码编译时，把切面代码融合进来，生成完整功能的Java字节码，这就需要特殊的Java编译器了，AspectJ属于这一类

类加载时织入：在Java字节码加载时，把切面的字节码融合进来，这就需要特殊的类加载器，AspectJ和AspectWerkz实现了类加载时织入

运行时织入：在运行时，通过动态代理的方式，调用切面代码增强业务功能，Spring采用的正是这种方式。动态代理会有性能上的开销，但是好处就是不需要神马特殊的编译器和类加载器啦，按照写普通Java程序的方式来就行了！

Spring AOP 属于运行时织入，即使用代理模式。或许你看到Spring AOP依赖了AspectJ包会以为Spring AOP是AspectJ来实现的。但其他并不是，Spring AOP只是使用了和AspectJ一样的注解但并没有使用 AspectJ 的编译器或者织入器（Weaver），底层AOP实现与AspectJ是不同的。Spring AOP 无需使用任何特殊命令对 Java 源代码进行编译，它采用运行时动态地、在内存中临时生成“代理类”的方式来生成 AOP 代理。

Spring AOP的代理实现

JDK动态代理：JDK动态代理技术。通过需要代理的目标类的getClass().getInterfaces()方法获取到接口信息（这里实际上是使用了Java反射技术。getClass()和getInterfaces()函数都在Class类中，Class对象描述的是一个正在运行期间的Java对象的类和接口信息），通过读取这些代理接口信息生成一个实现了代理接口的动态代理Class（动态生成代理类的字节码），然后通过反射机制获得动态代理类的构造函数，并利用该构造函数生成该Class的实例对象（InvokeHandler作为构造函数的入参传递进去），在调用具体方法前调用InvokeHandler来处理。

CGLib动态代理：字节码技术。利用asm开源包，把代理对象类的class文件加载进来，通过修改其字节码生成子类来处理。采用非常底层的字节码技术，为一个类创建子类，并在子类中采用方法拦截的技术拦截所有父类方法的调用，并顺势织入横切逻辑。

在我们实际使用Spring AOP时，它包括基于XML配置的AOP和基于@AspcetJ注解的AOP，这两种方法虽然在配置切面时的表现方式不同，但底层都是使用动态代理技术（JDK代理或CGLib代理）。

现在回头来看本文开头的代码：

createFirst()方法里面直接调用createSecond(……)方法，这里还隐含一个关键字，那就是this，实际上这里调用是这样的：this.createSecond(),this是当前对象。当前对象是T，问题就出在这里，因为要想用事务执行createSecond(……)，必须用代理对象执行，因为代理对象会拦截到@Transactional来执行相关的增强，但是此时却直接用T对象调用，绕过了代理对象增强的部分，也就是说代理增强部分失效，@Transactional注解失效。

如果在外部通过Spring容器获取T实例，然后直接调用createSecond方法，此时createSecond()是被代理的，在代理对象中判断到该方法有@Transactional，则会执行该注解需要的前置增强后(开启事务)，然后通过invoke，用实际T对象来调用addOrder()方法执行业务逻辑，然后执行后置增强（回滚or提交)。

特殊场景的解决办法：

没有用代理对象执行createSecond(……)，被T对象抢占了先机。那么解决就是要让代理对象来执行createSecond(……)。

T t = (T) AopContext.currentProxy();   
//获取代理对象  
t.createSecond();   
//通过代理对象调用createSecond

//需要在@EnableAspectJAutoProxy添加属性值。  
//@EnableAspectJAutoProxy(exposeProxy = true)

T t = (T) AopContext.currentProxy(); 
    //获取代理对象
    t.createSecond(); 
    //通过代理对象调用createSecond
    
    //需要在@EnableAspectJAutoProxy添加属性值。
    //@EnableAspectJAutoProxy(exposeProxy = true)

参考:[https://zhuanlan.zhihu.com/p/29483023][https_zhuanlan.zhihu.com_p_29483023]

参考:[https://zhuanlan.zhihu.com/p/29483023https://blog.csdn.net/canot/article/details/80855439][https_zhuanlan.zhihu.com_p_29483023https_blog.csdn.net_canot_article_details_80855439]

[Spring IOC]: https://link.zhihu.com/?target=http%3A//mp.weixin.qq.com/s%3F__biz%3DMzI3NzM2OTQ5Mg%3D%3D%26mid%3D2247484202%26idx%3D1%26sn%3D7cca2ee96d388ee01f18bb8e5ff9db61%26chksm%3Deb6604d1dc118dc7b270072d6c12abf4aec18ea851cdc17424cd411772b191ec930feccd213b%26scene%3D21%23wechat_redirect
[https_zhuanlan.zhihu.com_p_29483023]: https://zhuanlan.zhihu.com/p/29483023
[https_zhuanlan.zhihu.com_p_29483023https_blog.csdn.net_canot_article_details_80855439]: https://blog.csdn.net/canot/article/details/80855439