前言
Spring AOP(面向切面编程)是 Spring 框架的核心模块之一,其底层通过 动态代理 和 字节码增强 实现。以下是 Spring AOP 的源码解析,涵盖核心流程、关键类及实际应用场。
一、Spring AOP 的核心组件
- 核心接口
- Joinpoint:表示程序执行的点(如方法调用、异常抛出),是切面的基础。
- Advice:切面的具体行为,分为:
- BeforeAdvice(前置通知)
- AfterAdvice(后置通知)
- AroundAdvice(环绕通知)
- ThrowsAdvice(异常通知)
- Pointcut:定义哪些 Joinpoint 需要被拦截(通过类和方法匹配规则)。
- Advisor:组合 Advice 和 Pointcut,表示一个完整的切面。
- 代理机制
Spring AOP 的代理分为两种:- JDK 动态代理:基于接口的代理(要求目标类实现接口)。
- CGLIB 代理:基于子类继承的代理(无需接口,直接生成目标类的子类)。
二、源码解析:动态代理的创建
- 代理对象的生成入口
- Spring AOP 的核心入口是 AopProxy 接口,其实现类为:
- JdkDynamicAopProxy(JDK 动态代理)
- CglibAopProxy(CGLIB 代理)
源码入口:DefaultAopProxyFactory#createAopProxy()
public AopProxy createAopProxy(AdvisedSupport config) {if (config.isOptimize() || config.isProxyTargetClass() || hasNoUserSuppliedProxyInterfaces(config)) {// 选择 CGLIB 代理return new CglibAopProxy(config);} else {// 选择 JDK 动态代理return new JdkDynamicAopProxy(config);}}
- JDK 动态代理实现
关键类:JdkDynamicAopProxy- 代理对象生成:通过 Proxy.newProxyInstance() 创建代理对象。
- 方法拦截:实现 InvocationHandler 接口,重写 invoke() 方法。
源码示例:
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {// 1. 获取目标方法和拦截器链List<Object> chain = this.advised.getInterceptorsAndDynamicInterceptionAdvice(method, targetClass);// 2. 如果无拦截器,直接调用原方法if (chain.isEmpty()) {return method.invoke(target, args);}// 3. 构建 MethodInvocation,执行拦截器链MethodInvocation invocation = new ReflectiveMethodInvocation(proxy, target, method, args, targetClass, chain);return invocation.proceed();
}
- CGLIB 代理实现
关键类:CglibAopProxy- 代理对象生成:通过 Enhancer 类生成目标类的子类。
- 方法拦截:实现 MethodInterceptor 接口,重写 intercept() 方法。
源码示例:
public Object intercept(Object proxy, Method method, Object[] args, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {// 1. 获取拦截器链List<Object> chain = this.advised.getInterceptorsAndDynamicInterceptionAdvice(method, targetClass);// 2. 构建 CglibMethodInvocation,执行拦截器链CglibMethodInvocation invocation = new CglibMethodInvocation(proxy, target, method, args, targetClass, chain, methodProxy);return invocation.proceed();
}
三、拦截器链的执行流程
- 拦截器链的触发
无论是 JDK 动态代理还是 CGLIB 代理,最终都会调用 ReflectiveMethodInvocation#proceed() 方法,触发拦截器链的执行。
源码入口:ReflectiveMethodInvocation#proceed()
public Object proceed() throws Throwable {// 1. 如果所有拦截器已执行,调用原始方法if (this.currentInterceptorIndex == this.interceptorsAndDynamicMethodMatchers.size() - 1) {return invokeJoinpoint();}// 2. 按顺序执行拦截器链Object interceptorOrInterceptionAdvice = this.interceptorsAndDynamicMethodMatchers.get(++this.currentInterceptorIndex);if (interceptorOrInterceptionAdvice instanceof MethodInterceptor) {MethodInterceptor mi = (MethodInterceptor) interceptorOrInterceptionAdvice;return mi.invoke(this);} else {// 动态匹配器处理return ((InterceptorAndDynamicMethodMatcher) interceptorOrInterceptionAdvice).interceptor.invoke(this);}
}
- Advice 的链式调用
- MethodInterceptor 的实现类(如 MethodBeforeAdviceInterceptor、AfterReturningAdviceInterceptor)负责调用具体的 Advice。
- 执行顺序:
Around Advice → Before Advice → 目标方法 → Around Advice → After Advice → AfterReturning/AfterThrowing Advice。
四、实际应用中的关键点
- 定义切面
使用 @Aspect 注解定义切面,结合 @Pointcut 和 Advice 注解:
@Aspect
@Component
public class LoggingAspect {@Pointcut("execution(* com.example.service.*.*(..))")public void serviceLayer() {}@Before("serviceLayer()")public void logBefore(JoinPoint joinPoint) {System.out.println("Method called: " + joinPoint.getSignature());}
}
- 配置代理模式
在 Spring Boot 中通过配置选择代理方式:
# 强制使用 CGLIB 代理
spring.aop.proxy-target-class=true
- 调试 AOP
- 查看代理对象:注入的 Bean 如果是代理对象,类名会包含 $EnhancerBySpringCGLIB $ 或 $Proxy。
- 日志输出:开启 Spring AOP 日志:
logging.level.org.springframework.aop=DEBUG
五、源码设计亮点
-
责任链模式
- 拦截器链(MethodInterceptor)通过责任链模式实现,支持多个 Advice 的链式调用。
-
适配器模式
- 将不同类型的 Advice(如 BeforeAdvice、AfterAdvice)适配为统一的 MethodInterceptor 接口:
MethodBeforeAdviceAdapter 将 MethodBeforeAdvice 适配为 MethodBeforeAdviceInterceptor。
- 将不同类型的 Advice(如 BeforeAdvice、AfterAdvice)适配为统一的 MethodInterceptor 接口:
-
动态匹配
- 通过 Pointcut 动态匹配方法,减少不必要的代理逻辑。
六、常见问题与解决方案
- 代理失效问题
- 自调用问题:同类方法内部调用 @Aspect 方法不会触发代理(需通过 AopContext.currentProxy() 获取代理对象)。
- Bean 未被 Spring 管理:确保切面类被 Spring 扫描(添加 @Component 注解)。
- 性能优化
- 避免过于宽泛的 Pointcut(如 execution(* com.example….(…)))。
- 优先使用 JDK 动态代理(CGLIB 生成子类可能更耗时)。
- 多切面执行顺序
- 通过 @Order 注解或实现 Ordered 接口控制切面优先级:
@Aspect
@Order(1)
public class SecurityAspect { /* ... */ }
七、总结
Spring AOP 通过动态代理和拦截器链机制实现切面编程,核心类包括 AopProxy、MethodInterceptor 和 ReflectiveMethodInvocation。理解源码中的责任链模式和适配器模式,有助于解决实际开发中的代理失效、性能优化等问题。对于复杂场景,可结合 AspectJ 实现编译时织入(如 @AspectJ 注解 + 编译插件)。