Spring 中 AOP 特性详解

动态代理的实现原理

 

 

要了解 Spring 的 AOP 就必须先了解的动态代理的原理，因为 AOP 就是基于动态代理实现的。动态代理还要从 JDK 本身说起。

在 Jdk 的 java.lang.reflect 包下有个 Proxy 类，它正是构造代理类的入口。这个类的结构入下：

 

 

 从上图发现最后面四个是公有方法。而最后一个方法 newProxyInstance 就是创建代理对象的方法。这个方法的源码如下：

 

 

public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader, 
    Class[] interfaces, 
    InvocationHandler h) 
    throws IllegalArgumentException { 
    
	if (h == null) { 
        throw new NullPointerException(); 
    } 
    Class cl = getProxyClass(loader, interfaces); 
    try { 
        Constructor cons = cl.getConstructor(constructorParams);
        return (Object) cons.newInstance(new Object[] { h }); 
    } catch (NoSuchMethodException e) { 
        throw new InternalError(e.toString()); 
    } catch (IllegalAccessException e) { 
        throw new InternalError(e.toString()); 
    } catch (InstantiationException e) { 
        throw new InternalError(e.toString()); 
    } catch (InvocationTargetException e) { 
        throw new InternalError(e.toString()); 
    } 
}

 这个方法需要三个参数：ClassLoader，用于加载代理类的 Loader 类，通常这个 Loader 和被代理的类是同一个 Loader 类。Interfaces，是要被代理的那些那些接口。InvocationHandler，就是用于执行除了被代理接口中方法之外的用户自定义的操作，他也是用户需要代理的最终目的。用户调用目标方法都被代理到 InvocationHandler 类中定义的唯一方法 invoke 中。这在后面再详解。

 

下面还是看看 Proxy 如何产生代理类的过程，他构造出来的代理类到底是什么样子？下面揭晓啦。

 其实从上图中可以发现正在构造代理类的是在 ProxyGenerator 的 generateProxyClass 的方法中。ProxyGenerator 类在 sun.misc 包下，感兴趣的话可以看看他的源码。

假如有这样一个接口，如下：

 

public interface SimpleProxy { 

    public void simpleMethod1(); 
	
    public void simpleMethod2(); 

} 

 

 

代理来生成的类结构如下：

 

public class $Proxy2 extends java.lang.reflect.Proxy implements SimpleProxy{ 
    java.lang.reflect.Method m0; 
    java.lang.reflect.Method m1; 
    java.lang.reflect.Method m2; 
    java.lang.reflect.Method m3; 
    java.lang.reflect.Method m4; 

    int hashCode(); 
    boolean equals(java.lang.Object); 
    java.lang.String toString(); 
    void simpleMethod1(); 
    void simpleMethod2(); 
} 

 

 这个类中的方法里面将会是调用 InvocationHandler 的 invoke 方法，而每个方法也将对应一个属性变量，这个属性变量 m 也将传给 invoke 方法中的 Method 参数。整个代理就是这样实现的。

 

 

Spring AOP 如何实现

 

从前面代理的原理我们知道，代理的目的是调用目标方法时我们可以转而执行 InvocationHandler 类的 invoke 方法，所以如何在 InvocationHandler 上做文章就是 Spring 实现 Aop 的关键所在。

Spring 的 Aop 实现是遵守 Aop 联盟的约定。同时 Spring 又扩展了它，增加了如 Pointcut、Advisor 等一些接口使得更加灵活。

下面是 Jdk 动态代理的类图：

 上图清楚的显示了 Spring 引用了 Aop Alliance 定义的接口。姑且不讨论 Spring 如何扩展 Aop Alliance，先看看 Spring 如何实现代理类的，要实现代理类在 Spring 的配置文件中通常是这样定一个 Bean 的，如下：

 

    
        
            org.springframework.aop.framework.PrototypeTargetTests$TestBean
        
    
     
    true
    
        
            testInterceptor
            testInterceptor2
        
    

 

 

 

配置上看到要设置被代理的接口，和接口的实现类也就是目标类，以及拦截器也就在执行目标方法之前被调用，这里 Spring 中定义的各种各样的拦截器，可以选择使用。

下面看看 Spring 如何完成了代理以及是如何调用拦截器的。

前面提到 Spring Aop 也是实现其自身的扩展点来完成这个特性的，从这个代理类可以看出它正是继承了 FactoryBean 的 ProxyFactoryBean，FactoryBean 之所以特别就在它可以让你自定义对象的创建方法。当然代理对象要通过 Proxy 类来动态生成。

下面是 Spring 创建的代理对象的时序图：

 

 

 

Spring 创建了代理对象后，当你调用目标对象上的方法时，将都会被代理到 InvocationHandler 类的 invoke 方法中执行，这在前面已经解释。在这里 JdkDynamicAopProxy 类实现了 InvocationHandler 接口。

下面再看看 Spring 是如何调用拦截器的，下面是这个过程的时序图：