[spring] 源码简析 aop(配置和注解)

Myth丶恋晨 2022-01-10 11:35 256阅读 0赞

本文从配置文件和注解两个角度介绍spring aop的具体实现。

### 配置文件方式AOP ###

spring.xml的配置文件中如下：

1    <aop:config>
    2        <aop:aspect ref="aspectTx">
    3            <aop:pointcut id="pointcutId" expression="execution(* com.mian.aop.*.*(..))" />
    4            <aop:before pointcut-ref="pointcutId" method="start" />
    5            <aop:after-returning pointcut-ref="pointcutId"  method="commit" />
    6            <aop:after-throwing pointcut-ref="pointcutId" method = "rollback"/>
    7        </aop:aspect>
    8    </aop:config>

#### 构建BeanDefinition(Advisor)阶段 ####

由前面的文章我们知道，在spring启动的时候，会解析xml文件，将beanDefinition注册到beanFactory中。对于命名空间是aop的节点会通过AopNamespaceHandler来解析节点。  
标签和解析器的对应关系如下:

1public class AopNamespaceHandler extends NamespaceHandlerSupport {
    2
    3    public void init() {
    4        registerBeanDefinitionParser("config", new ConfigBeanDefinitionParser());
    5        registerBeanDefinitionParser("aspectj-autoproxy", new AspectJAutoProxyBeanDefinitionParser());
    6        registerBeanDefinitionDecorator("scoped-proxy", new ScopedProxyBeanDefinitionDecorator());
    7        registerBeanDefinitionParser("spring-configured", new SpringConfiguredBeanDefinitionParser());
    8    }
    9}

config标签最终由ConfigBeanDefinitionParser解析。  
通过阅读源码可以知道：

*  会自动注册AspectJAwareAdvisorAutoProxyCreator的beanDefinition到beanDefinition
 *  解析xml构造出AspectJPointcutAdvisor的RootBeanDefinition和切点的beanDefinition，将其注册到beanFactory中

先来看下结构如下：

![884202-20190412100638514-803867737.jpg][]

构建以AspectJPointcutAdvisor为beanClass的RootBeanDefinition。  
由于此RootBeanDefinition是需要注册到beanFactory中的，所以需要beanName。  
spring给的命名规则是全类名\#couner++自增。  
以文章的配置文件为例，这里会创建三个这样的RootBeanDefinition。  
分别对应aop:before和aop:after-returing和aop:after-throwing。

它的构造函数的参数是AbstractAspectJAdvice。  
也是一个对象，所以构造函数的参数是RootBeanDefinition。

构造函数参数RootBeanDefinition的beanClass取决于配置文件中的定义。  
它的属性值aspectName为aop:aspect的值。  
构造函数有三个参数Method，切点，aop:aspect对象。  
对应的也需要构造三个RootBeanDefinition。

你可能会问，为什么要创建这些BeanDefinition？  
因为构建了BeanDefinition就可以根据bean的定义实例化对象了。aop最终就是要给满足切点条件的类创建代理类，就是通过Advisor来增强的。

构造函数参数①methodDef结构如下：

![884202-20190412100655539-180519575.jpg][]

构造的RootBeanDefinition如下：

![884202-20190412100709631-367254011.jpg][]

实现了BeanFactoryAware说明其实例化的过程，能够拿到beanFactory；根据targetBeanName从beanFactory中可以获取到beanDefinition，从而知道beanClass。根据methodName可以获取到具体的Method。

构造函数参数②pointcutDef结构如下：

![884202-20190412100721513-600725406.jpg][]

构造的RootBeanDefinition如下：

![884202-20190412100746994-1420534614.jpg][]

这个类中的方法实现直接利用了现成的aspectj，给定express表达式构造出PointcutExpression。  
提供matches方法，可以判定一个类是否符合这个切点的条件，或者一个方法是否符合这个切点的条件。

构造函数参数③aspectFactroyDef结构如下：

![884202-20190412100759115-1027351198.jpg][]

构造的RootBeanDefinition如下：

![884202-20190412100811186-1022785310.jpg][]

实现了BeanFactoryAware，知道aspectBeanName，可以直接获取到aop:aspect实例。

至此，已经构建好了Advisor的BeanDefintion，其中有三个要素(aop:aspect切面，切点，method)。后续在实例化bean的时候，会执行post-processor(比如AspectJAwareAdvisorAutoProxyCreator)，是否为bean创建代理对象。

#### 创建代理(利用Advisor)阶段 ####

执行增强的契机是什么？  
我们知道，实例化一个对象的时候，会首先根据构造函数实例化，然后设置其PropertyValue，最后会执行用户自定义的init方法。在这过程中有很多的钩子函数。  
对bean进行增强的动作就是在init的方法之后。也就是post-processor的下面这段代码：

1// AbstractAutoProxyCreator
     2    @Override
     3    public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
     4        if (bean != null) {
     5            Object cacheKey = getCacheKey(bean.getClass(), beanName);
     6            if (!this.earlyProxyReferences.contains(cacheKey)) {
     7                return wrapIfNecessary(bean, beanName, cacheKey);
     8            }
     9        }
    10        return bean;
    11    }

深入源码可以知道，首先会判断什么样的bean需要增强(参见表格)？

![884202-20190412100826205-108581594.jpg][]

满足需要增强的条件，则开始创建代理，首先需要选择用哪种方式进行代理，我们知道spring提供了两种方式jdk or cglib？

1    @Override
     2    public AopProxy createAopProxy(AdvisedSupport config) throws AopConfigException {
     3        if (config.isOptimize() || config.isProxyTargetClass() || hasNoUserSuppliedProxyInterfaces(config)) {
     4            Class<?> targetClass = config.getTargetClass();
     5            if (targetClass == null) {
     6                throw new AopConfigException("TargetSource cannot determine target class: " +
     7                        "Either an interface or a target is required for proxy creation.");
     8            }
     9            if (targetClass.isInterface() || Proxy.isProxyClass(targetClass)) {
    10                return new JdkDynamicAopProxy(config);
    11            }
    12            return new ObjenesisCglibAopProxy(config);
    13        }
    14        else {
    15            return new JdkDynamicAopProxy(config);
    16        }
    17    }

下面我们来看Cglib的方式：

1    @Override
     2    public Object getProxy(ClassLoader classLoader) {
     3        if (logger.isDebugEnabled()) {
     4            logger.debug("Creating CGLIB proxy: target source is " + this.advised.getTargetSource());
     5        }
     6
     7        try {
     8            Class<?> rootClass = this.advised.getTargetClass();
     9            Assert.state(rootClass != null, "Target class must be available for creating a CGLIB proxy");
    10
    11            Class<?> proxySuperClass = rootClass;
    12            if (ClassUtils.isCglibProxyClass(rootClass)) {
    13                proxySuperClass = rootClass.getSuperclass();
    14                Class<?>[] additionalInterfaces = rootClass.getInterfaces();
    15                for (Class<?> additionalInterface : additionalInterfaces) {
    16                    this.advised.addInterface(additionalInterface);
    17                }
    18            }
    19
    20            // Validate the class, writing log messages as necessary.
    21            validateClassIfNecessary(proxySuperClass, classLoader);
    22
    23            // Configure CGLIB Enhancer...
    24            Enhancer enhancer = createEnhancer();
    25            if (classLoader != null) {
    26                enhancer.setClassLoader(classLoader);
    27                if (classLoader instanceof SmartClassLoader &&
    28                        ((SmartClassLoader) classLoader).isClassReloadable(proxySuperClass)) {
    29                    enhancer.setUseCache(false);
    30                }
    31            }
    32            // ⭐️ 需要被代理的类
    33            enhancer.setSuperclass(proxySuperClass);
    34            enhancer.setInterfaces(AopProxyUtils.completeProxiedInterfaces(this.advised));
    35            enhancer.setNamingPolicy(SpringNamingPolicy.INSTANCE);
    36            enhancer.setStrategy(new ClassLoaderAwareUndeclaredThrowableStrategy(classLoader));
    37           // ⭐️ 增强，这就是利用advisor构建方法调用
    38            Callback[] callbacks = getCallbacks(rootClass);
    39            Class<?>[] types = new Class<?>[callbacks.length];
    40            for (int x = 0; x < types.length; x++) {
    41                types[x] = callbacks[x].getClass();
    42            }
    43            // fixedInterceptorMap only populated at this point, after getCallbacks call above
    44            // ⭐️ 这是一个过滤器，哪些方法需要增强
    45            enhancer.setCallbackFilter(new ProxyCallbackFilter(
    46                    this.advised.getConfigurationOnlyCopy(), this.fixedInterceptorMap, this.fixedInterceptorOffset));
    47            enhancer.setCallbackTypes(types);
    48
    49            // Generate the proxy class and create a proxy instance.
    50            return createProxyClassAndInstance(enhancer, callbacks);
    51        }
    52        catch (CodeGenerationException ex) {
    53        }
    54        catch (IllegalArgumentException ex) {
    55        catch (Throwable ex) {
    56        }
    57    }

Cglib通过Enhancer创建代理类：  
这里注意三个地方

1.  给哪个类创建代理类 proxyTargetClass
2.  执行的时候，哪些方法才需要代理   
    ProxyCallbackFilter.accept 只有返回结果是AOP\_PROXY(0)的场合才进行aop代理  
    advisors中有任意切点mathches(proxyTargetClas, method)，则需要增强。
3.  方法的执行回调哪些方法 ==> getCallbacks  
    重点注意一下 DynamicAdvisedInterceptor.intercept，这里面会将Advisors中切点满足这个method的所有Advisors作为将要被应用的interceptors，来构建反射方法调用(CglibMethodInvocation)。

1    @Override
     2    public Object proceed() throws Throwable {
     3        //  We start with an index of -1 and increment early.
     4        if (this.currentInterceptorIndex == this.interceptorsAndDynamicMethodMatchers.size() - 1) {
     5            return invokeJoinpoint();
     6        }
     7
     8        Object interceptorOrInterceptionAdvice =
     9                this.interceptorsAndDynamicMethodMatchers.get(++this.currentInterceptorIndex);
    10        if (interceptorOrInterceptionAdvice instanceof InterceptorAndDynamicMethodMatcher) {
    11            // Evaluate dynamic method matcher here: static part will already have
    12            // been evaluated and found to match.
    13            InterceptorAndDynamicMethodMatcher dm =
    14                    (InterceptorAndDynamicMethodMatcher) interceptorOrInterceptionAdvice;
    15            if (dm.methodMatcher.matches(this.method, this.targetClass, this.arguments)) {
    16                return dm.interceptor.invoke(this);
    17            }
    18            else {
    19                // Dynamic matching failed.
    20                // Skip this interceptor and invoke the next in the chain.
    21                return proceed();
    22            }
    23        }
    24        else {
    25            // It's an interceptor, so we just invoke it: The pointcut will have
    26            // been evaluated statically before this object was constructed.
    27            return ((MethodInterceptor) interceptorOrInterceptionAdvice).invoke(this);
    28        }
    29    }

代码的逻辑是这样的：

调用链模式，存在拦截器的场合，依次执行拦截器中的方法，之后回调回到该方法，继续判定是否有拦截器。所有拦截器都执行完毕，则执行方法原生的逻辑，然后一层层回调到拦截器中。

举个例子说明：

1// AspectJAfterAdvice
     2    @Override
     3    public Object invoke(MethodInvocation mi) throws Throwable {
     4        try {
     5            return mi.proceed();
     6        }
     7        finally {
     8            invokeAdviceMethod(getJoinPointMatch(), null, null);
     9        }
    10    }
    11
    12// MethodBeforeAdviceInterceptor
    13    @Override
    14    public Object invoke(MethodInvocation mi) throws Throwable {
    15        this.advice.before(mi.getMethod(), mi.getArguments(), mi.getThis() );
    16        return mi.proceed();
    17    }

这里一前一后两个拦截器，假设添加的拦截器的顺序是先after拦截器，再before拦截器。正确的执行结果，应该是before->原生method->after。

先执行AspectJAfterAdvice中的invoke，由于是后执行增强，所以回到CglibMethodInvocation.proceed。此时拦截器的位置是1，则执行MethodBeforeAdviceInterceptor中的invoke，执行before，然后调回到CglibMethodInvocation.proceed，发现拦截器执行完了，执行原生方法method后，回调到before拦截器中，然后回调到after拦截器中，继续执行after。  
拦截器的添加顺序对最终的执行结果是没有影响的。

### 注解方式AOP ###

1    <context:component-scan base-package="com.mian.aop"  />
    2    <aop:aspectj-autoproxy/>

注解

1@Aspect
     2@Component(value = "aspectTx")
     3public class TransactionManager {
     4    @Pointcut("execution(* com.mian.aop.*.*(..))")
     5    public void pointcutId(){}
     6
     7    @Before(value = "pointcutId()")
     8    public void start(){
     9        System.out.println("start tx"); 
    10    }
    11
    12    @AfterReturning(value = "pointcutId()")
    13    public void commit(){
    14        System.out.println("commit tx");
    15    }
    16
    17    @AfterThrowing(value = "pointcutId()")
    18    public void rollback(){
    19        System.out.println("rollback tx");
    20    }
    21}

由xml配置文件的方式，我们知道大概的流程是先自动添加处理增强的post-processor，然后构建用于增强的Advisor的BeanDefinition，然后在钩子中给目标对象创建代理。  
注解方式的大概流程也是如此。

1public class AopNamespaceHandler extends NamespaceHandlerSupport {
     2    @Override
     3    public void init() {
     4        // In 2.0 XSD as well as in 2.1 XSD.
     5        registerBeanDefinitionParser("config", new ConfigBeanDefinitionParser());
     6        registerBeanDefinitionParser("aspectj-autoproxy", new AspectJAutoProxyBeanDefinitionParser());
     7        registerBeanDefinitionDecorator("scoped-proxy", new ScopedProxyBeanDefinitionDecorator());
     8
     9        // Only in 2.0 XSD: moved to context namespace as of 2.1
    10        registerBeanDefinitionParser("spring-configured", new SpringConfiguredBeanDefinitionParser());
    11    }
    12}

由上面的代码可以知道，aspect-autoproxy开启自动代理，最终用AspectJAutoProxyBeanDefinitionParser来解析。自动注册了AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator。它和配置文件方式自动注册的post-processor的关系是：

![884202-20190412100849430-384902435.jpg][]

#### 构建BeanDefinition(Advisor)阶段 ####

##### 注解方式是在什么时机构造Adivsor的？ #####

spring容器启动过程中，会将AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator注册到beanFactory中。在实例化其他bean的过程中，会执行post-processors的方法。会判定是否需要给当前的bean创建代理类。判定的逻辑和配置文件aop的方式是一样的。  
其中有个判定条件是遍历所有的Advisors，是否有任意的Advisors的切点matches(当前的bean)。该判定条件的前提，就是先要获取所有的Advisors对象。这就是创建的时机。

1// AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator
    2    @Override
    3    protected List<Advisor> findCandidateAdvisors() {
    4        // Add all the Spring advisors found according to superclass rules.
    5        List<Advisor> advisors = super.findCandidateAdvisors();
    6        // ⭐️ Build Advisors for all AspectJ aspects in the bean factory.
    7        advisors.addAll(this.aspectJAdvisorsBuilder.buildAspectJAdvisors());
    8        return advisors;
    9    }

##### 按照什么逻辑来构造Advisors的？ #####

遍历beanFactory中的所有beanDefinition，找到其中beanClass是被@Aspect注解的beanName，注意这就是aspect切面。找到这个beanClass中没有被@Pointcut注解，但是被以下的注解注解的方法。

*  @Before
 *  @Aroud
 *  @After
 *  @AfterReturing
 *  @AfterThrowing

对满足以上条件的Method，一对一创建Advisor。      
我们知道构造Advisors需要以下三信息：

*  切面aspect实例: 已知aspect的beanName，可以从beanFactory中获取。
 *  切面方法: 上面已知
 *  切点: 方法的注解中value 或者 pointcut的内容。

#### 创建代理(利用Advisor)阶段 ####

在给bean增强这点上，不管是配置文件的方式还是注解的方式，不管是发生的时机还是如何增强的方法都是一样的。

#### 最后 ####

补充一下用于增强的advice，发现其中有三个是直接实现了MethodInterceptor,有两个没有实现，最终是通过适配器，构建成MethodInterceptor。(这么做的原因我暂时没搞清楚) 如下：

![884202-20190412100957965-666890954.jpg][]

![884202-20190412101012540-601272492.jpg][]

总结下，配置文件中的标签，会自动注册的post-processors。  
如下：

![884202-20190412101032593-1834646252.jpg][]

以上。

更多源码分析，关注公众号???

![884202-20190411211139924-1328363360.jpg][]

转载于:https://www.cnblogs.com/mianteno/p/10692620.html

[884202-20190412100638514-803867737.jpg]: /images/20220110/85f94b01153244a9afa0d696ee189218.png
[884202-20190412100655539-180519575.jpg]: /images/20220110/4284feedb4d74722a3cfab91ec492f5f.png
[884202-20190412100709631-367254011.jpg]: /images/20220110/77fa2bd46feb477588308f5f06fbb12e.png
[884202-20190412100721513-600725406.jpg]: /images/20220110/16dca1595609428cbdeaf19cb3e6953f.png
[884202-20190412100746994-1420534614.jpg]: /images/20220110/3e6732fa77254a40b50049223bb3ee0d.png
[884202-20190412100759115-1027351198.jpg]: /images/20220110/41e4741200cc405a9ffc48e790f61615.png
[884202-20190412100811186-1022785310.jpg]: /images/20220110/0ea205eaa5b944c197a5742169864c34.png
[884202-20190412100826205-108581594.jpg]: /images/20220110/fc58264d0a48450fa2670855f9a4301f.png
[884202-20190412100849430-384902435.jpg]: /images/20220110/cb8b5b697cc145978879983e2e9b3ca1.png
[884202-20190412100957965-666890954.jpg]: /images/20220110/4ba8463760234dc3a4d3d9cea6288814.png
[884202-20190412101012540-601272492.jpg]: /images/20220110/0323628ff49d459caed763fb94ec3cbf.png
[884202-20190412101032593-1834646252.jpg]: /images/20220110/f9ba5af7841241d6a95a6376148e23aa.png
[884202-20190411211139924-1328363360.jpg]: /images/20220110/3d22bf1d9eff4b628e693188bbe2cd9e.png