Spring源码学习(五):Spring AOP

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本人还处于学习阶段,如果内容有错误麻烦指出,敬请见谅!!!

Demo

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<dependency><groupId>org.aspectj</groupId><artifactId>aspectjweaver</artifactId><version>1.8.8</version>
</dependency>

AOP标签解析源码

​   其实AOP的标签解析与component-scan的逻辑一样,都会走parseCustomElement方法:
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​   进入parseCustomElement方法后,解析aop标签的步骤和解析component-scan标签的步骤就一模一样,先是得到命名空间处理器(handler),再是得到aop标签的解析器(parser),然后调用解析器的parse方法完成标签解析。

​   由于之前在component-scan详细说了handler和parser的获取过程,这里就简单提一下:
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component-scan: ContextNamespaceHandler->ComponentScanBeanDefinitionParser
aop: AopNamespaceHandler->ConfigBeanDefinitionParser

​   让我们再进一步看看ConfigBeanDefinitionParserparse方法:

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1.configureAutoProxyCreator干了什么

​   尝试向容器注入或者升级AspectJAwareAdvisorAutoProxyCreator类型的自动代理创建者bean定义,专门用于后续创建AOP代理对象,注意这里是bean定义嗷,并没有实例化。

​   configureAutoProxyCreator首先会调用AopNamespaceUtils工具类的registerAspectJAutoProxyCreatorIfNecessary方法:

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1.1 registerAspectJAutoProxyCreatorIfNecessary

​   调用AopConfigUtilsregisterAspectJAutoProxyCreatorIfNecessary方法,通过方法名也很好理解,该方法的作用是如果需要的话注册一个代理对象创建者。该方法会进一步调用registerOrEscalateApcAsRequired方法,这里面才是真正创建代理创建者的逻辑。

​   registerOrEscalateApcAsRequired方法的底层逻辑是这样的:

1.在beanFactory中找有没有beanName为"org.springframework.aop.config.internalAutoProxyCreator"的beanDefinition,有的话就尝试升级。
2.没有的话创建AspectJAwareAdvisorAutoProxyCreator的beanDefiniton,并以"org.springframework.aop.config.internalAutoProxyCreator"为beanName存入beanFactory中

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1.1.1 不同代理创建者的优先级是什么(findPriorityForClass)

​   从上述代码可以看到,如果beanFactory缓存命中,则会去比较当前类型的代理创建者和beanFactory中类型的代理创建者的优先级,findPriorityForClass方法的实现也蛮朴实无华的:

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​   从registerAspectJAutoProxyCreatorIfNecessary方法中我们可以看到,我们指定的代理创建者类型是AspectJAwareAdvisorAutoProxyCreator,其实还有其他:

1.< tx:annotation-driven />标签或者@EnableTransactionManagement事物注解:InfrastructureAdvisorAutoProxyCreator.class;
2.< aop:config />标签:AspectJAwareAdvisorAutoProxyCreator.class;
3.< aop:aspectj-autoproxy />标签或者@EnableAspectJAutoProxy注解:AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator.class。

​   从findPriorityForClass实现逻辑来看,这三者的优先级是:

AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator>AspectJAwareAdvisorAutoProxyCreator>InfrastructureAdvisorAutoProxyCreator

​   这三个也有相同的父类:

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1.2 useClassProxyingIfNecessary干了什么

​   在升级或者注册了自动代理创建者的bean定义之后,这一步用于解析、设置proxy-target-class和expose-proxy属性到这个bean定义的proxyTargetClassexposeProxy属性中。

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1.3 registerComponentIfNecessary干了什么

​   还记得我们在parse方法最开始的时候创建了一个CompositeComponentDefinition类型的对象吗,这里我们就用上了,将创建代理对象的beanDefiniton封装进BeanComponentDefinition中,然后再存入CompositeComponentDefinition里面。

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2 parsePointcut方法解析< aop:pointcut/>切入点标签

​   parsePointcut方法干的事情其实挺好理解的,方法内部根据< aop:pointcut/>标签创建一个beanDefinition,然后将这个beanDefinifition存入beanFactory中,最后将beanDefinition封装进PointcutComponentDefinition,然后进行注册(其实就是放入我们再事先创建好的CompositeComponentDefinition)。

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2.1 createPointcutDefinition

​   createPointcutDefinition方法主要是根据< aop:pointcut/>标签的expression属性创建一个RootBeanDefinition类型的beanDefinition,该beanDefinition对应的class为AspectJExpressionPointcut

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3. parseAdvisor解析<aop:advisor/>通知器标签

​   < aop:advisor/>通知器标签,它和< aop:aspect >类似,相当于一个小切面,它的advice-ref属性可以指向一个通知类bean,该bean要求实现Advice相关接口,不需要单独配置通知,但接口只有前置通知、后置通知和异常通知的方法。

​   通常,advisor被用来管理事物,它的advice-ref属性配置对一个< tx:advice >的id引用,后面学习事物的时候就知道了。

​   类似的,parseAdvisor方法也会生成一个beanDefinition然后存入beanFactory中,也会注册进CompositeComponentDefinition中:

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3.1 createAdvisorBeanDefinition

​   让我们看看advisor标签对应的beanDefinition:

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3.2 parsePointcutProperty

​   parsePointcutProperty方法主要是获取切入点的信息:

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4. parseAspect解析< aop:aspect/>切面标签

​   < aop:aspect/>标签用于配置切面,其内部可以定义具体的应用到哪些切入点的通知,这是一个非常重要的标签,相比其他两个标签,parseAspect方法稍微有些复杂:

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4.1 parseAdvice:解析通知标签

​   让我们继续看看parseAdvice方法,该方法主要是用来解析通知标签,包括< aop:before/>、< aop:after/>、< aop:after-returning/>、< aop:after-throwing/>、< aop:around/>,解析的最终bean定义同样会注入到容器中:

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​   可以看到parseAdvice方法创建了一系列的beanDefinition,我们结合Xml配置文件看看,parseAdvice方法干了什么事情:

<aop:aspect id="aspect" ref="aspectMethod"><aop:before method="aspect" pointcut-ref="pointcut"/><aop:after method="aspect" pointcut-ref="pointcut"/><aop:after method="aspect" pointcut-ref="pointcut"/>
</aop:aspect>
  1. 首先会创建MethodLocatingFactoryBean类型的beanDefinition,并向该beanDefinition中添加属性methodName,其值为method属性的值。添加targetBeanName属性,其值为父标签aspect的ref属性的值。(内部bean,不会注册到beanFactory中)
  2. 创建SimpleBeanFactoryAwareAspectInstanceFactory类型的beanDefinition,并添加aspectBeanName属性,其值为父标签aspect的ref属性的值。SimpleBeanFactoryAwareAspectInstanceFactory是一个实例工厂,专门用于获取切面实例对象,也就是通知类对象。(内部bean,不会注册到beanFactory中)
  3. 将上面两个beanDefiniton作为参数传入createAdviceDefinition中,该方法返回的也是一个beanDefinition,表示advice通知标签的beanDefinition,也就是< aop:before/>、< aop:after/>对应的beanDefinition。(内部bean,不会注册到beanFactory中)
  4. 再创建一个AspectJPointcutAdvisor类型的beanDefinition,这是切入点通知器bean定义,把第三步中的beanDefinition作为构造器参数添加至bean定义中。(注册到beanFactory中)
4.1.1 createAdviceDefinition创建通知bean定义

​   createAdviceDefinition方法内部会根据不同通知的类型创建不同类型的beanDefinition,然后设置beanDefinition中的属性值。特殊的是,方法内部还会设置构造器参数:

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​   我们进入到getAdviceClass方法内部可以看到,不同通知类型对应着不同类型的class:

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​   从类的继承关系来看,这五个通知类型都继承至AbstractAspectJAdvice

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​   其实这五个子类的构造方法都是调用父类的构造方法,因此这五个通知类型对应的class不一样,但是它们的构造器参数却是一样的:

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AspectJAwareAdvisorAutoProxyCreator创建代理对象

​   之前我们已经学习了aop标签解析的相关源码,标签解析主要干了两件事:首先创建了一个创建代理对象的对象(AspectJAwareAdvisorAutoProxyCreator)主要是用来后面创建代理对象的,然后就是解析aop的子标签,创建并注册相关的beanDefinition。

​   接下来我们具体来看看,Spring是如何用AspectJAwareAdvisorAutoProxyCreator创建代理对象的。

写在前面

​   我们先来看看AspectJAwareAdvisorAutoProxyCreator实现了哪些接口,可以看到这些接口在我们Spring初始化启动源码分析时都有讲到过,特别是BeanPostProcessor这个超级接口,我们会回调里面的方法干很多事情。

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​   让我们来稍微回顾一下Spring初始化的流程,主要是看Spring对后处理器的处理流程:

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1. postProcessBeforeInstantiation方法

​   实际上是执行AspectJAwareAdvisorAutoProxyCreator的父类AbstractAutoProxyCreator的方法:

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1.1 getCacheKey:根据beanName和beanClass获取cacheKey

​   getCacheKey方法实现比较简单,先判断beanName是否为空,不为空的话再判断是不是FactoryBean,是FactoryBean则返回&+beanName,不是FactoryBean则返回beanName。

​   如果beanName为空,则返回beanClass。

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1.2 isInfrastructureClass:是否是Spring AOP基础结构类

​   如果当前beanClass是Spring AOP的基础结构类,则isInfrastructureClass返回true,不进行代理。默认实现是将Advice、Pointcut、Advisor、AopInfrastructureBean接口及其实现均作为AOP基础结构类。

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1.3 shouldSkip:是否跳过代理

​   该方法在AspectJAwareAdvisorAutoProxyCreator中的逻辑如下:

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​   该方法在父类AbstractAutoProxyCreator中的逻辑如下:如果beanName以beanCassName开头,并且以“.ORIGINAL”结束,那么返回true,否则返回false。

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1.4 getCustomTargetSource:获取自定义目标源

​   获取当前bean的自定义目标源TargetSource。如果获取到了TargetSource,那么将会直接在postProcessBeforeInstantiation方法中创建代理,避免没必要的Spring初始化和实例化流程,同时后面的postProcessAfterInitialization方法中不会再创建代理对象。

​   但是通常情况下我们并未设置TargetSource,因此不会走这个逻辑创建代理对象,创建代理对象的逻辑还是在postProcessAfterInitialization中。

1.5 postProcessBeforeInstantiation方法的调用时机

​   当我们把AspectJAwareAdvisorAutoProxyCreator的beanDefinition加载到beanFactory中,并实例化后,我们再来看看createBean方法的部分逻辑:

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​   让我们继续进到resolveBeforeInstantiation方法里面看看,很明显重点在于applyBeanPostProcessorsBeforeInstantiationapplyBeanPostProcessorsAfterInitialization方法,这方法内部分别会回调postProcessBeforeInstantiationpostProcessAfterInstantiation方法:

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​   值得注意的是AspectJAwareAdvisorAutoProxyCreator后处理器属于InstantiationAwareBeanPostProcessorapplyBeanPostProcessorsBeforeInstantiation里面会回调postProcessBeforeInstantiation方法,在这个方法内部会缓存advisedBean。因此advisedBean实例化时,会在这里被缓存到AspectJAwareAdvisorAutoProxyCreator后处理器里面。

​   但是由于不会设置TargetSource,因此这里返回的bean通常为null,不会进一步执行applyBeanPostProcessorsAfterInstantiation方法。

2. postProcessAfterInitialization方法

​   postProcessAfterInitialization包含了创建代理对象的核心方法,核心逻辑在wrapIfNecessary里面:

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2.1 wrapIfNecessary方法

​   在文章开头给出的案例中,对于AspectTarget会执行到第四步,进行代理对象的创建:

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2.1.1 getAdvicesAndAdvisorsForBean:获取可用Advisors

​   获取当前bean(本案例中指的是AspectTarget)可用的Advisor通知器,该方法由子类实现。在解析**< aop:config/>标签时,< aop:advisor/>标签的DefaultBeanFactoryPointcutAdvisor< aop:declare-parents/>**标签的DeclareParentsAdvisor,通知标签的AspectJPointcutAdvisor,他们都属于Advisor类型,也就是通知器,通常一个切入点和一个通知方法就组成通知器。

​   在本案例中其实主要的Advisor就是通知标签的AspectJPointcutAdvisor

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​   可以看到getAdvicesAndAdvisorsForBean方法内部的核心方法是findEligibleAdvisors来获得当前bean的可用通知器Advisors,我们继续来看看findEligibleAdvisors方法的具体实现:

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2.1.1.1 findAdvisorsThatCanApply:找到可应用当前bean的Advisor

​   findAdvisorsThatCanApply主要是来找到可以应用到当前bean的Advisor,会分别对**< aop:declare-parents/>**和通知标签做处理,判断是否可用于当前bean也很简单,根据切入点表达式来对类和方法进行匹配即可:在这里插入图片描述

2.1.1.2 extendAdvisors:扩展通知器链

​   添加一个特殊的Advisor到Advisors链头部,使用 AspectJ 切入点表达式和使用 AspectJ 样式的Advice时都需要添加,添加的是ExposeInvocationInterceptor.ADVISOR,实际类型是一个DefaultPointcutAdvisor类型的单例实例,它内部保存了ExposeInvocationInterceptor拦截器的单例实例,当进行拦截时Advisors链的第一个方法就是调用该拦截器的invoke方法。

​   在本案例中,执行完这一步后,对于AspectTarget的Advisor链,应该有四个Advisor(3个通知Advisor+1个特殊Advisor)。

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2.1.2 createProxy:创建代理对象

​   为给定的 bean 创建 AOP 代理。这一步会选择到底是通过JDK代理创建还是通过CGLIB代理创建。

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2.1.2.1 evaluateProxyInterfaces:是否有合理接口

​   如果当前接口不是一个容器回调接口,并且当前接口不是内部语言接口,并且接口方法个数至少为1个(不是标志性接口)。同时满足上面三个条件,当前接口就是一个合理的代理接口。

​   在本案例中,因为AspectTarget没有合理接口,因此会在这一步将proxyTargetClass属性设置为true,最后会走CGLIB代理模式。

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2.1.2.2 getProxy:获取代理对象

​   获取代理对象分为两步:首先我们需要创建对应类型的AopProxy(JDK or CGLIB),然后再根据AopProxy获取代理对象。

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​   我们先看看createAopProxy方法,Spring最终会调用DefaultAopProxyFactorycreateAopProxy方法:

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​   当我们得到了AopProxy,我们可以进一步获取代理对象,根据AopProxy的不同,获取代理对象的方式也不同。

​   我们先看看JDK代理模式获取代理对象:

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​   再看看CGLIB代理模式获取代理对象,稍微复杂一点:

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​   再看看createProxyClassAndInstance方法:

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代理对象的增强方法的执行原理

写在前面

​   还是以文章开头的Demo为例,我们获取目标类(AspectTarget)的Bean时,Spring容器会返回给我们AspectTarget的代理对象:

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​   可以看到,我们的Demo最终还是走的是CGLIB代理模式,由于JDK和CGLIB在方法增强的逻辑其实差不多,我们就简单分析一下CGLIB执行的原理,其基本思想是:责任链模式和方法递归调用来实现方法的代理和增强的逻辑。

增强入口:DynamicAdvisedInterceptor的intercept方法

​   进一步地,获取到代理对象后,我们调用目标类的target方法,最终会被第一个拦截器DynamicAdvisedInterceptor拦截,调用里面的intercept方法:

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​   以文章开头的Demo为例,现在代理对象有四个Advisor(一个特殊+三个通知),特殊Advisor会匹配所有方法,三个通知Advisor匹配目标类的target方法,我们看看chain中有哪些东西:

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增强逻辑:CglibMethodInvocation

​   在找到匹配当前方法的Advisor后,我们继续看看增强方法的调用逻辑,首先来看看CglibMethodInvocationproceed方法,其实是调用了父类ReflectiveMethodInvocationproceed方法:

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​   我们看看Demo中对应的三个类型的拦截器的invoke方法:

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​   我们要明白两件事,首先是tryreturnfinally的执行顺序:

try中的代码块(包括return语句中的代码,但是不执行return返回操作)> finally代码块 > return操作

​   其次是

mi.proceed()最后执行的还是ReflectiveMethodInvocation的proceed方法

​   让我们来看看Demo中的递归栈变化和增强方法的执行:

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