Spring注解之五AOP

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1.5. AOP

• 核心业务功能和切面功能分别独立进行开发 ，然后把切面功能和核心业务功能 "编织" 在一起，这就叫AOP
• 让关注点代码与业务代码分离
• 面向切面编程就是指： 对很多功能都有的重复的代码抽取，再在运行的时候往业务方法上动态植入“切面类代码”。
• 应用场景：日志，事务管理，权限控制AOP注解使用

代理分类

• jdk动态代理
  • 主要通过Proxy.newProxyInstance()和InvocationHandler这两个类和方法实现
  • 创建代理类proxy实现Invocation接口，重写invoke()方法
    • 调用被代理类方法时默认调用此方法
  • 将被代理类作为构造函数的参数传入代理类proxy
  • 调用Proxy.newProxyInsatnce(classloader,interfaces,handler)方法生成代理类
    • 生成的代理类
      • $Proxy0 extends Proxy implements Person
      • 类型为$Proxy0
      • 因为已经继承了Proxy,所以java动态代理只能对接口进行代理
    • 代理对象会实现用户提供的这组接口，因此可以将这个代理对象强制类型转化为这组接口中的任意一个
    • 通过反射生成对象
  • 总结： 代理类调用自己方法时，通过自身持有的中介类对象来调用中介类对象的invoke方法，从而达到代理执行被代理对象的方法。
• cglib
  • 生成对象类型为Enhancer
  • 实现原理类似于 jdk 动态代理，只是他在运行期间生成的代理对象是针
    对目标类扩展的子类
• 静态代理
  • 缺点
    • 如果要代理一个接口的多个实现的话需要定义不同的代理类
    • 代理类 和 被代理类 必须实现同样的接口，万一接口有变动，代理、被代理类都得修改
  • 在编译的时候就直接生成代理类
• JDK动态代理和cglib的对比
  • CGLib所创建的动态代理对象在实际运行时候的性能要比JDK动态代理高
    • 1.6和1.7的时候，CGLib更快
    • 1.8的时候，jdk更快
  • CGLib在创建对象的时候所花费的时间却比JDK动态代理多
  • singleton的代理对象或者具有实例池的代理，因为无需频繁的创建代理对象，所以比较适合采用CGLib动态代理，反之，则适合用JDK动态代理
  • JDK动态代理是面向接口的，CGLib动态代理是通过字节码底层继承代理类来实现（如果被代理类被final关键字所修饰，那么会失败）
  • JDK生成的代理类类型是Proxy(因为继承的是Proxy)，CGLIB生成的代理类类型是Enhancer类型
  • 如果要被代理的对象是个实现类，那么Spring会使用JDK动态代理来完成操作（Spirng默认采用JDK动态代理实现机制）；
    如果要被代理的对象不是实现类，那么Spring会强制使用CGLib来实现动态代理。

AOP注解使用

• AOP：【动态代理】
  • 指在程序运行期间动态的将某段代码切入到指定方法指定位置进行运行的编程方式；

1. 导入aop模块；Spring AOP：(spring-aspects)
2. 定义一个业务逻辑类（MathCalculator）；在业务逻辑运行的时候将日志进行打印（方法之前、方法运行结束、方法出现异常，xxx）
3. 定义一个日志切面类（LogAspects）：切面类里面的方法需要动态感知MathCalculator.div运行到哪里然后执行；
   1. 通知方法：
      1. 前置通知(@Before)：logStart：在目标方法(div)运行之前运行
      2. 后置通知(@After)：logEnd：在目标方法(div)运行结束之后运行（无论方法正常结束还是异常结束）
      3. 返回通知(@AfterReturning)：logReturn：在目标方法(div)正常返回之后运行
      4. 异常通知(@AfterThrowing)：logException：在目标方法(div)出现异常以后运行
      5. 环绕通知(@Around)：动态代理，手动推进目标方法运行（joinPoint.procced()）
4. 给切面类的目标方法标注何时何地运行（通知注解）；
5. 将切面类和业务逻辑类（目标方法所在类）都加入到容器中;
6. 必须告诉Spring哪个类是切面类(给切面类上加一个注解：@Aspect)
7. 给配置类中加 @EnableAspectJAutoProxy 【开启基于注解的aop模式】，在Spring中很多的 @EnableXXX;

public class MathCalculator {

    public int div(int i, int j) {
        System.out.println("MathCalculator...div...");
        return i / j;
    }
}

/**
 * 切面类
 *
 * @author xubh
 * @Aspect： 告诉Spring当前类是一个切面类
 */
@Aspect
public class LogAspects {

    //抽取公共的切入点表达式
    //1、本类引用
    //2、其他的切面引用
    @Pointcut("execution(public int com.xubh.aop.MathCalculator.*(..))")
    public void pointCut() {
    }

    ;

    //@Before在目标方法之前切入；切入点表达式（指定在哪个方法切入）
    @Before("pointCut()")
    public void logStart(JoinPoint joinPoint) {
        Object[] args = joinPoint.getArgs();
        System.out.println("" + joinPoint.getSignature().getName() + "运行。。。@Before:参数列表是：{" + Arrays.asList(args) + "}");
    }

    @After("com.xubh.aop.LogAspects.pointCut()")
    public void logEnd(JoinPoint joinPoint) {
        System.out.println("" + joinPoint.getSignature().getName() + "结束。。。@After");
    }

    //JoinPoint一定要出现在参数表的第一位
    @AfterReturning(value = "pointCut()", returning = "result")
    public void logReturn(JoinPoint joinPoint, Object result) {
        System.out.println("" + joinPoint.getSignature().getName() + "正常返回。。。@AfterReturning:运行结果：{" + result + "}");
    }

    @AfterThrowing(value = "pointCut()", throwing = "exception")
    public void logException(JoinPoint joinPoint, Exception exception) {
        System.out.println("" + joinPoint.getSignature().getName() + "异常。。。异常信息：{" + exception + "}");
    }

}

/**
 * AOP：【动态代理】
 * 三步：
 * 1）、将业务逻辑组件和切面类都加入到容器中；告诉Spring哪个是切面类（@Aspect）
 * 2）、在切面类上的每一个通知方法上标注通知注解，告诉Spring何时何地运行（切入点表达式）
 * 3）、开启基于注解的aop模式；@EnableAspectJAutoProxy
 */
@EnableAspectJAutoProxy
@Configuration
public class MainConfigOfAOP {

    //业务逻辑类加入容器中
    @Bean
    public MathCalculator calculator() {
        return new MathCalculator();
    }

    //切面类加入到容器中
    @Bean
    public LogAspects logAspects() {
        return new LogAspects();
    }
}

public class IOCTest_AOP {

    @Test
    public void test01(){
        AnnotationConfigApplicationContext applicationContext = new AnnotationConfigApplicationContext(MainConfigOfAOP.class);

        //1、不要自己创建对象
//      MathCalculator mathCalculator = new MathCalculator();
//      mathCalculator.div(1, 1);
        MathCalculator mathCalculator = applicationContext.getBean(MathCalculator.class);

        mathCalculator.div(1, 0);

        applicationContext.close();
    }

}

AOP原理-@EnableAspectJAutoProxy

• AOP原理：【看给容器中注册了什么组件，这个组件什么时候工作，这个组件的功能是什么？】@EnableAspectJAutoProxy；

1. @EnableAspectJAutoProxy是什么？

   ​ @Import(AspectJAutoProxyRegistrar.class)：给容器中导入AspectJAutoProxyRegistrar

   ​ 利用AspectJAutoProxyRegistrar自定义给容器中注册bean；BeanDefinetion

   ​ internalAutoProxyCreator=AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator

   给容器中注册一个AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator；
   

2. AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator：

   ​ AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator

   ​ ->AspectJAwareAdvisorAutoProxyCreator

   ​ ->AbstractAdvisorAutoProxyCreator

   ​ ->AbstractAutoProxyCreator

   ​ implements SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor, BeanFactoryAware

   ​ 关注后置处理器（在bean初始化完成前后做事情）、自动装配BeanFactory

AOP原理-AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator分析

AbstractAutoProxyCreator.setBeanFactory()
  AbstractAutoProxyCreator.有后置处理器的逻辑；
  
  AbstractAdvisorAutoProxyCreator.setBeanFactory()->initBeanFactory()
 
  AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator.initBeanFactory()

AOP原理-注册AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator

流程：

1. 传入配置类，创建ioc容器

2. 注册配置类，调用refresh（）刷新容器；

3. registerBeanPostProcessors(beanFactory);注册bean的后置处理器来方便拦截bean的创建；

   1. 先获取ioc容器已经定义了的需要创建对象的所有BeanPostProcessor
   2. 给容器中加别的BeanPostProcessor
   3. 优先注册实现了PriorityOrdered接口的BeanPostProcessor；
   4. 再给容器中注册实现了Ordered接口的BeanPostProcessor；
   5. 注册没实现优先级接口的BeanPostProcessor；
   6. 注册BeanPostProcessor，实际上就是创建BeanPostProcessor对象，保存在容器中； 创建internalAutoProxyCreator的BeanPostProcessor【AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator】
      1. 创建Bean的实例
      2. populateBean；给bean的各种属性赋值
      3. initializeBean：初始化bean；
         1. invokeAwareMethods()：处理Aware接口的方法回调
         2. applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization()：应用后置处理器的postProcessBeforeInitialization（）
         3. invokeInitMethods()；执行自定义的初始化方法
         4. applyBeanPostProcessorsAfterInitialization()；执行后置处理器的postProcessAfterInitialization（）；
      4. BeanPostProcessor(AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator)创建成功； -->aspectJAdvisorsBuilder
   7. 把BeanPostProcessor注册到BeanFactory中;beanFactory.addBeanPostProcessor(postProcessor);

   =======以上是创建和注册AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator的过程========

   AOP原理-AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator执行时机

4. finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);完成BeanFactory初始化工作；创建剩下的单实例bean

   1. 遍历获取容器中所有的Bean，依次创建对象getBean(beanName);

      1. getBean->doGetBean()->getSingleton()->

   2. 创建bean，【AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator在所有bean创建之前会有一个拦截，InstantiationAwareBeanPostProcessor，会调用postProcessBeforeInstantiation()】

      1. 先从缓存中获取当前bean，如果能获取到，说明bean是之前被创建过的，直接使用，否则再创建；只要创建好的Bean都会被缓存起来

      2. createBean（）;创建bean；AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator 会在任何bean创建之前先尝试返回bean的实例；【BeanPostProcessor是在Bean对象创建完成初始化前后调用的】【InstantiationAwareBeanPostProcessor是在创建Bean实例之前先尝试用后置处理器返回对象的】

         1. resolveBeforeInstantiation(beanName, mbdToUse);解析BeforeInstantiation；希望后置处理器在此能返回一个代理对象；如果能返回代理对象就使用，如果不能就继续

            1. 后置处理器先尝试返回对象；

            bean = applyBeanPostProcessorsBeforeInstantiation（）：
            拿到所有后置处理器，如果是InstantiationAwareBeanPostProcessor;
            就执行postProcessBeforeInstantiation
            if (bean != null) {
                bean = applyBeanPostProcessorsAfterInitialization(bean, beanName);
            }
            

         2. doCreateBean(beanName, mbdToUse, args);真正的去创建一个bean实例；和3.6流程一样；

AOP原理-AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator执行时机

 参考上面步骤4

AOP原理-创建AOP代理

• AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator【InstantiationAwareBeanPostProcessor】 的作用：

1. 每一个bean创建之前，调用postProcessBeforeInstantiation(); 关心MathCalculator和LogAspect的创建
   1. 判断当前bean是否在advisedBeans中（保存了所有需要增强bean）
   2. 判断当前bean是否是基础类型的Advice、Pointcut、Advisor、AopInfrastructureBean，或者是否是切面（@Aspect）
   3. 是否需要跳过
      1. 获取候选的增强器（切面里面的通知方法）【List candidateAdvisors】每一个封装的通知方法的增强器是 InstantiationModelAwarePointcutAdvisor；判断每一个增强器是否是 AspectJPointcutAdvisor 类型的；返回true
      2. 永远返回false
2. 创建对象,postProcessAfterInitialization；return wrapIfNecessary(bean, beanName, cacheKey);//包装如果需要的情况下
   1. 获取当前bean的所有增强器（通知方法） Object[] specificInterceptors
      1. 找到候选的所有的增强器（找哪些通知方法是需要切入当前bean方法的）
      2. 获取到能在bean使用的增强器。
      3. 给增强器排序
   2. 保存当前bean在advisedBeans中；
   3. 如果当前bean需要增强，创建当前bean的代理对象；
      1. 获取所有增强器（通知方法）
      2. 保存到proxyFactory
      3. 创建代理对象：Spring自动决定；JdkDynamicAopProxy(config);jdk动态代理；ObjenesisCglibAopProxy(config);cglib的动态代理；
   4. 给容器中返回当前组件使用cglib增强了的代理对象；
   5. 以后容器中获取到的就是这个组件的代理对象，执行目标方法的时候，代理对象就会执行通知方法的流程；

AOP原理-获取拦截器链-MethodInterceptor

3. 目标方法执行；容器中保存了组件的代理对象（cglib增强后的对象），这个对象里面保存了详细信息（比如增强器，目标对象，xxx）；
   1. CglibAopProxy.intercept();拦截目标方法的执行
   2. 根据ProxyFactory对象获取将要执行的目标方法拦截器链；List