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Spring源码------AOP源码分析
1、AOP简介
2、AOP时序图
3、源码分析(简约版)
3.1 准备工作
3.2 源码分析
AOP是什么?
AOP技术利用一种称为“横切”的技术,剖解开封装的对象内部,并将那些影响了多个类的公共行为封装到一个可重用模块,并将其名为“Aspect”,即切面。所谓“切面”,简单地说,就是将那些与业务无关,却为业务模块所共同调用的逻辑或责任封装起来,便于减少系统的重复代码,降低模块间的耦合度,并有利于未来的可操作性和可维护性。AOP代表的是一个横向的关系,如果说“对象”是一个空心的圆柱体,其中封装的是对象的属性和行为;那么面向方面编程的方法,就仿佛一把利刃,将这些空心圆柱体剖开,以获得其内部的消息。而剖开的切面,也就是所谓的“方面”了。然后它又以巧夺天功的妙手将这些剖开的切面复原,不留痕迹。
AOP相关概念
- 方面(Aspect):一个关注点的模块化,这个关注点实现可能另外横切多个对象。事务管理是一个很好的横切关注点例子。方面用Spring的Advisor或拦截器实现。
- 连接点(Joinpoint): 程序执行过程中明确的点,如方法的调用或特定的异常被抛出。
- 通知(Advice): 在特定的连接点,AOP框架执行的动作。各种类型的通知包括“around”、“before”和“throws”通知。通知类型将在下面讨论。许多AOP框架包括Spring都是以拦截器做通知模型,维护一个“围绕”连接点的拦截器链。Spring中定义了四个advice: BeforeAdvice, AfterAdvice, ThrowAdvice和DynamicIntroductionAdvice
- 切入点(Pointcut): 指定一个通知将被引发的一系列连接点的集合。AOP框架必须允许开发者指定切入点:例如,使用正则表达式。 Spring定义了Pointcut接口,用来组合MethodMatcher和ClassFilter,可以通过名字很清楚的理解, MethodMatcher是用来检查目标类的方法是否可以被应用此通知,而ClassFilter是用来检查Pointcut是否应该应用到目标类上
- 目标对象(Target Object): 包含连接点的对象。也被称作被通知或被代理对象。
- AOP代理(AOP Proxy): AOP框架创建的对象,包含通知。 在Spring中,AOP代理可以是JDK动态代理或者CGLIB代理。
AOP原理
AOP 实现的关键就在于 AOP 框架自动创建的 AOP 代理,AOP 代理则可分为静态代理和动态代理两大类
- 静态代理是指使用 AOP 框架提供的命令进行编译,从而在编译阶段就可生成 AOP 代理类,因此也称为编译时增强;
- 而动态代理则在运行时借助于 JDK 动态代理、CGLIB 等在内存中“临时”生成 AOP 动态代理类,因此也被称为运行时增强。Spring AOP则采用的是动态代理来实现。
首先定义一个Spring AOP的配置文件spring-aop.xml
由于我们只分析JDK动态代理的实现方式,所以需要定义一个接口。
public interface ITestAOP{
public void doSomething();
}
目标对象实现上面定义的接口。
public class Test implements ITestAOP {
public void doSomething() {
System.out.println("do something");
}
}
定义Aspect,这里我们以前置通知为例
public class Aspect {
public void doBefore(JoinPoint jp) {
System.out.println("do before");
}
}
编写程序入口代码,可以直接打断点进行调试。
ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("spring.xml");
Test bean = context.getBean("test", TestAOP.class);
bean.doSomething();
1.进入AbstractAutowireCapableBeanFactory的initializeBean()
从源码中可以看到,AOP其实就是通过后置处理对bean的一种增强,而它用到的是代理技术
//初始容器创建的Bean实例对象,为其添加BeanPostProcessor后置处理器
protected Object initializeBean(final String beanName, final Object bean, @Nullable RootBeanDefinition mbd) {
//JDK的安全机制验证权限
if (System.getSecurityManager() != null) {
//实现PrivilegedAction接口的匿名内部类
AccessController.doPrivileged((PrivilegedAction
2. 在applyBeanPostProcessorsAfterInitialization方法上,
按住Ctrl+鼠标左键进入applyBeanPostProcessorsAfterInitialization方法
//调用BeanPostProcessor后置处理器实例对象初始化之后的处理方法
public Object applyBeanPostProcessorsAfterInitialization(Object existingBean, String beanName)
throws BeansException {
Object result = existingBean;
//遍历容器为所创建的Bean添加的所有BeanPostProcessor后置处理器
for (BeanPostProcessor beanProcessor : getBeanPostProcessors()) {
//调用Bean实例所有的后置处理中的初始化后处理方法,为Bean实例对象在
//初始化之后做一些自定义的处理操作
Object current = beanProcessor.postProcessAfterInitialization(result, beanName);
if (current == null) {
return result;
}
result = current;
}
return result;
}
3. 在postProcessAfterInitialization方法上,
按住Ctrl+Alt+B选择AbstractAutoProxyCreator进入postProcessAfterInitialization()
@Override
public Object postProcessAfterInitialization(@Nullable Object bean, String beanName) throws BeansException {
if (bean != null) {
Object cacheKey = getCacheKey(bean.getClass(), beanName);
if (!this.earlyProxyReferences.contains(cacheKey)) {
return wrapIfNecessary(bean, beanName, cacheKey);
}
}
return bean;
}
4.在wrapIfNecessary方法上,按住Ctrl+鼠标左键进入自身wrapIfNecessary方法
protected Object wrapIfNecessary(Object bean, String beanName, Object cacheKey) {
if (beanName != null && this.targetSourcedBeans.contains(beanName)) {
return bean;
}
if (Boolean.FALSE.equals(this.advisedBeans.get(cacheKey))) {
return bean;
}
if (isInfrastructureClass(bean.getClass()) || shouldSkip(bean.getClass(), beanName)) {
this.advisedBeans.put(cacheKey, Boolean.FALSE);
return bean;
}
// 获取通知列表
Object[] specificInterceptors = getAdvicesAndAdvisorsForBean(bean.getClass(), beanName, null);
//判断是否有通知,如果有,继续进行代理
if (specificInterceptors != DO_NOT_PROXY) {
this.advisedBeans.put(cacheKey, Boolean.TRUE);
//创建代理对象
Object proxy = createProxy(
bean.getClass(), beanName, specificInterceptors, new SingletonTargetSource(bean));
this.proxyTypes.put(cacheKey, proxy.getClass());
return proxy;
}
this.advisedBeans.put(cacheKey, Boolean.FALSE);
return bean;
}
从上面我们可以看到,Spring在这里先获取配置好的Advisor信息,然后调用createProxy方法为目标对象创建了代理,接着将创建的代理对象返回。
5. 在getAdvicesAndAdvisorsForBean方法上,按住Ctrl+Alt+B选择AbstractAdvisorAutoProxyCreator的getAdvicesAndAdvisorsForBean
protected Object[] getAdvicesAndAdvisorsForBean(Class> beanClass, String beanName, @Nullable TargetSource targetSource) {
//获取通知列表
List advisors = findEligibleAdvisors(beanClass, beanName);
if (advisors.isEmpty()) {
return DO_NOT_PROXY;
}
return advisors.toArray();
}
protected List findEligibleAdvisors(Class> beanClass, String beanName) {
List candidateAdvisors = findCandidateAdvisors();
List eligibleAdvisors = findAdvisorsThatCanApply(candidateAdvisors, beanClass, beanName);
extendAdvisors(eligibleAdvisors);
if (!eligibleAdvisors.isEmpty()) {
eligibleAdvisors = sortAdvisors(eligibleAdvisors);
}
return eligibleAdvisors;
}
protected List sortAdvisors(List advisors) {
AnnotationAwareOrderComparator.sort(advisors);
return advisors;
}
public static void sort(List> list) {
if (list.size() > 1) {
Collections.sort(list, INSTANCE);
}
}
从上面可以知道,代理前需要先拿到通知的列表(包括前置通知,后置通知,异常通知等等)
6.按住Ctrl+Alt+左方向键返回到第4步的wrapIfNecessary方法,
找到createProxy方法,按住Ctrl+鼠标左键进入createProxy方法
protected Object createProxy(Class> beanClass, @Nullable String beanName,
@Nullable Object[] specificInterceptors, TargetSource targetSource) {
if (this.beanFactory instanceof ConfigurableListableBeanFactory) {AutoProxyUtils.exposeTargetClass((ConfigurableListableBeanFactory) this.beanFactory, beanName, beanClass);
}
ProxyFactory proxyFactory = new ProxyFactory();
proxyFactory.copyFrom(this);
if (!proxyFactory.isProxyTargetClass()) {
if (shouldProxyTargetClass(beanClass, beanName)) {
proxyFactory.setProxyTargetClass(true);
}
else {
evaluateProxyInterfaces(beanClass, proxyFactory);
}
}
Advisor[] advisors = buildAdvisors(beanName, specificInterceptors);
proxyFactory.addAdvisors(advisors);
proxyFactory.setTargetSource(targetSource);
customizeProxyFactory(proxyFactory);
proxyFactory.setFrozen(this.freezeProxy);
if (advisorsPreFiltered()) {
proxyFactory.setPreFiltered(true);
}
return proxyFactory.getProxy(getProxyClassLoader());
}
代理前各种属性操作------
8.直接进入JdkDynamicAopProxy 的 getProxy()方法
/**
* 获取代理类要实现的接口,除了Advised对象中配置的,还会加上SpringProxy, Advised(opaque=false)
* 检查上面得到的接口中有没有定义 equals或者hashcode的接口
* 调用Proxy.newProxyInstance创建代理对象
*/
@Override
public Object getProxy(@Nullable ClassLoader classLoader) {
if (logger.isDebugEnabled()) {
logger.debug("Creating JDK dynamic proxy: target source is " + this.advised.getTargetSource());
}
Class>[] proxiedInterfaces = AopProxyUtils.completeProxiedInterfaces(this.advised, true);
findDefinedEqualsAndHashCodeMethods(proxiedInterfaces);
return Proxy.newProxyInstance(classLoader, proxiedInterfaces, this);
}
看到这里,大家一定非常的兴奋,Proxy.newProxyInstance(classLoader, proxiedInterfaces, this)不就是反射获取实例对象吗?没错,那么疑问来了,Aop切面是如何织入的呢?
9. 在proxyFactory.getProxy方法上,Ctrl+Alt+B进入ProxyFactory的getProxy方法
protected final synchronized AopProxy createAopProxy() {
if (!this.active) {
activate();
}
return getAopProxyFactory().createAopProxy(this);
}
10. 在createAopProxy(this)方法上,按住Ctrl+Alt+B进入DefaultAopProxyFactory的createAopProxy方法
从下面源码可以得出:会根据判断进入不同的代理模式
@Override
public AopProxy createAopProxy(AdvisedSupport config) throws AopConfigException {
if (config.isOptimize() || config.isProxyTargetClass() || hasNoUserSuppliedProxyInterfaces(config)) {
Class> targetClass = config.getTargetClass();
if (targetClass == null) {
throw new AopConfigException("TargetSource cannot determine target class: " +
"Either an interface or a target is required for proxy creation.");
}
//如果目标类实现的是接口,走jdk动态代理
if (targetClass.isInterface() || Proxy.isProxyClass(targetClass)) {
return new JdkDynamicAopProxy(config);
}
//cglib动态代理
return new ObjenesisCglibAopProxy(config);
}
else {
return new JdkDynamicAopProxy(config);
}
}
11.进入JdkDynamicAopProxy的invoke方法
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
MethodInvocation invocation;
Object oldProxy = null;
boolean setProxyContext = false;
TargetSource targetSource = this.advised.targetSource;
Object target = null;
try {
//eqauls()方法,具目标对象未实现此方法
if (!this.equalsDefined && AopUtils.isEqualsMethod(method)) {
// The target does not implement the equals(Object) method itself.
return equals(args[0]);
}
//hashCode()方法,具目标对象未实现此方法
else if (!this.hashCodeDefined && AopUtils.isHashCodeMethod(method)) {
// The target does not implement the hashCode() method itself.
return hashCode();
}
else if (method.getDeclaringClass() == DecoratingProxy.class) {
// There is only getDecoratedClass() declared -> dispatch to proxy config.
return AopProxyUtils.ultimateTargetClass(this.advised);
}
//Advised接口或者其父接口中定义的方法,直接反射调用,不应用通知
else if (!this.advised.opaque && method.getDeclaringClass().isInterface() &&
method.getDeclaringClass().isAssignableFrom(Advised.class)) {
// Service invocations on ProxyConfig with the proxy config...
return AopUtils.invokeJoinpointUsingReflection(this.advised, method, args);
}
Object retVal;
if (this.advised.exposeProxy) {
oldProxy = AopContext.setCurrentProxy(proxy);
setProxyContext = true;
}
//获得目标对象的类
target = targetSource.getTarget();
Class> targetClass = (target != null ? target.getClass() : null);
//获取可以应用到此方法上的Interceptor列表
List
这里有一个很重要的方法:获取可以应用到此方法上的Interceptor列表
List
public List
按住Ctrl+Alt+B进入DefaultAdvisorChainFactory的getInterceptorsAndDynamicInterceptionAdvice方法
/**
* 从提供的配置实例config中获取advisor列表,遍历处理这些advisor.如果是IntroductionAdvisor,
* 则判断此Advisor能否应用到目标类targetClass上.如果是PointcutAdvisor,则判断
* 此Advisor能否应用到目标方法method上.将满足条件的Advisor通过AdvisorAdaptor转化成Interceptor列表返回.
*/
@Override
public List getInterceptorsAndDynamicInterceptionAdvice(
Advised config, Method method, @Nullable Class> targetClass) {
// This is somewhat tricky... We have to process introductions first,
// but we need to preserve order in the ultimate list.
List interceptorList = new ArrayList<>(config.getAdvisors().length);
Class> actualClass = (targetClass != null ? targetClass : method.getDeclaringClass());
//查看是否包含IntroductionAdvisor
boolean hasIntroductions = hasMatchingIntroductions(config, actualClass);
//这里实际上注册一系列AdvisorAdapter,用于将Advisor转化成MethodInterceptor
AdvisorAdapterRegistry registry = GlobalAdvisorAdapterRegistry.getInstance();
for (Advisor advisor : config.getAdvisors()) {
if (advisor instanceof PointcutAdvisor) {
// Add it conditionally.
PointcutAdvisor pointcutAdvisor = (PointcutAdvisor) advisor;
if (config.isPreFiltered() || pointcutAdvisor.getPointcut().getClassFilter().matches(actualClass)) {
//这个地方这两个方法的位置可以互换下
//将Advisor转化成Interceptor
MethodInterceptor[] interceptors = registry.getInterceptors(advisor);
//检查当前advisor的pointcut是否可以匹配当前方法
MethodMatcher mm = pointcutAdvisor.getPointcut().getMethodMatcher();
if (MethodMatchers.matches(mm, method, actualClass, hasIntroductions)) {
if (mm.isRuntime()) {
// Creating a new object instance in the getInterceptors() method
// isn't a problem as we normally cache created chains.
for (MethodInterceptor interceptor : interceptors) {
interceptorList.add(new InterceptorAndDynamicMethodMatcher(interceptor, mm));
}
}
else {
interceptorList.addAll(Arrays.asList(interceptors));
}
}
}
}
else if (advisor instanceof IntroductionAdvisor) {
IntroductionAdvisor ia = (IntroductionAdvisor) advisor;
if (config.isPreFiltered() || ia.getClassFilter().matches(actualClass)) {
Interceptor[] interceptors = registry.getInterceptors(advisor);
interceptorList.addAll(Arrays.asList(interceptors));
}
}
else {
Interceptor[] interceptors = registry.getInterceptors(advisor);
interceptorList.addAll(Arrays.asList(interceptors));
}
}
return interceptorList;
}
上面搞了这么多,就是为了拿到一条将通知封装成MethodInvoation的通知链,为了以下使用责任链模式进行invoke时可以顺序的织入所有的通知。继续搞下去:
12. 返回11步,进入invocation.proceed方法,进入到 ReflectiveMethodInvocation 的proceed() 方法
Override
@Nullable
public Object proceed() throws Throwable {
// We start with an index of -1 and increment early.
//如果Interceptor执行完了,则执行joinPoint
if (this.currentInterceptorIndex == this.interceptorsAndDynamicMethodMatchers.size() - 1) {
return invokeJoinpoint();
}
Object interceptorOrInterceptionAdvice =
this.interceptorsAndDynamicMethodMatchers.get(++this.currentInterceptorIndex);
//如果要动态匹配joinPoint
if (interceptorOrInterceptionAdvice instanceof InterceptorAndDynamicMethodMatcher) {
// Evaluate dynamic method matcher here: static part will already have
// been evaluated and found to match.
InterceptorAndDynamicMethodMatcher dm =
(InterceptorAndDynamicMethodMatcher) interceptorOrInterceptionAdvice;
//动态匹配:运行时参数是否满足匹配条件
if (dm.methodMatcher.matches(this.method, this.targetClass, this.arguments)) {
return dm.interceptor.invoke(this);
}
else {
// Dynamic matching failed.
// Skip this interceptor and invoke the next in the chain.
//动态匹配失败时,略过当前Intercetpor,调用下一个Interceptor
return proceed();
}
}
else {
// It's an interceptor, so we just invoke it: The pointcut will have
// been evaluated statically before this object was constructed.
//执行当前Intercetpor
return ((MethodInterceptor) interceptorOrInterceptionAdvice).invoke(this);
}
}
13.进入dm.interceptor.invoke(this);按住Ctrl+Alt+B选择选择MethodBeforeAdviceInterceptor的invoke方法
@Override
public Object invoke(MethodInvocation mi) throws Throwable {
this.advice.before(mi.getMethod(), mi.getArguments(), mi.getThis() );
return mi.proceed();
}
14. 在.invoke(this)方法上,按住Ctrl+Alt+B选择AfterReturningAdviceInterceptor的invoke方法
@Override
public Object invoke(MethodInvocation mi) throws Throwable {
Object retVal = mi.proceed();
this.advice.afterReturning(retVal, mi.getMethod(), mi.getArguments(), mi.getThis());
return retVal;
}
从12、13、14可以知道Spring AOP多个通知的执行顺序应该像一个同心圆,
从12、13、14可以知道Spring AOP多个通知的执行顺序应该像一个同心圆:
spring aop就是一个同心圆,要执行的方法为圆心,最外层的order最小。从最外层按照AOP1、AOP2的顺序依次执行doAround方法,doBefore方法。然后执行method方法,最后按照AOP2、AOP1的顺序依次执行doAfter、doAfterReturn方法。也就是说对多个AOP来说,先before的,一定后after。
如果我们要在同一个方法事务提交后执行自己的AOP,那么把事务的AOP order设置为2,自己的AOP order设置为1,然后在doAfterReturn里边处理自己的业务逻辑。