Spring之AOP底层源码解析(一)
Spring之AOP底层源码解析
- 动态代理
- ProxyFactory
- Advice的分类
- Advisor的理解
- 创建代理对象的方式
- ProxyFactoryBean
- BeanNameAutoProxyCreator
- DefaultAdvisorAutoProxyCreator
- 对Spring AOP的理解
- AOP中的概念
- Advice在Spring AOP中对应API
- TargetSource的使用
- Introduction
- LoadTimeWeaver
动态代理
代理的解释: 为其他对象提供一种代理来控制这个对象的访问,增强一个类中的某个方法,对程序进行扩展
比如,现在存在一个类
public class UserService {
public void test() {
System.out.println("test...");
}
}
如果我们现在想在不修改UserService类的源码前提下,给test增加额外逻辑,那么就可以使用动态代理机制来创建UserService对象了,如下
@Test
public void cglibProxy() {
UserService target = new UserService();
// 通过cglib技术
Enhancer enhancer = new Enhancer();
enhancer.setSuperclass(UserService.class);
// 定义额外逻辑,也就是代理逻辑
enhancer.setCallbacks(new Callback[]{new MethodInterceptor() {
@Override
public Object intercept(Object o, Method method, Object[] objects, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
System.out.println("before....");
Object invoke = method.invoke(target, objects);
System.out.println("after...");
return invoke;
}
}});
UserService userService = (UserService) enhancer.create();
userService.test();
}
得到的都是UserService对象,但是执行test方法时的效果却不一样了,这就是代理所带来的效果.
上面是通过cglib来实现的代理独享的创建,是基于父子类的,被代理UserService是父类,代理类是子类,代理对象就是代理类的实例对象,代理类是由cglib创建的,对于开发人员来说不用关心.
除了cglib,jdb本身也提供了一种创建代理对象的动态代理机制,但是它只能代理接口,也就是UserService得先有一个接口才能利用jdk动态代理机制来生成一个代理对象
public interface AInterface {
void test();
}
public class AService implements AInterface{
@Override
public void test() {
System.out.println("test...");
}
}
利用jdk动态代理来生成一个代理对象
@Test
public void jdkProxy() {
AService target = new AService();
// AInterface接口的代理对象
Object proxy = Proxy.newProxyInstance(AService.class.getClassLoader(), new Class[]{AInterface.class}, new InvocationHandler() {
@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
System.out.println("before....");
Object invoke = method.invoke(target, args);
System.out.println("after...");
return invoke;
}
});
AInterface aInterface = (AInterface) proxy;
aInterface.test();
}
如果你把 new Class[]{AInterface.class},替换成 new Class[]{AService.class},运行代码会直接报错,表示一定要是个接口,由于这个限制,所以产生的代理对象的类型是AInterface,而不是AService,这是需要注意的
linc.fun.service.AService is not an interface
java.lang.IllegalArgumentException: linc.fun.service.AService is not an interface
ProxyFactory
上面我们介绍了两种动态代理技术,那么在Spring中进行了封装,封装出来的类叫做ProxyFactory,表示是创建代理对象的一个工厂,使用起来会比上面的更加方便
@Test
public void proxyFactory() {
AService target = new AService();
ProxyFactory proxyFactory = new ProxyFactory();
proxyFactory.setTarget(target);
proxyFactory.addAdvice(new org.aopalliance.intercept.MethodInterceptor() {
@Nullable
@Override
public Object invoke(@NotNull MethodInvocation invocation) throws Throwable {
System.out.println("before....");
Object proceed = invocation.proceed();
System.out.println("after...");
return proceed;
}
});
AInterface aInterface = (AInterface) proxyFactory.getProxy();
aInterface.test();
}
通过ProxyFactory,我们可以不再关注到底是cglib还是jdk动态代理了,ProxyFactory会帮助我们判断,如果AService实现了接口,那么ProxyFactory底层就会用jdk动态代理,如果没有实现,就会用cglib
Advice的分类
- Before Advice：方法之前执行
- After returning advice：方法return后执行
- After throwing advice：方法抛异常后执行
- After (finally) advice：方法执行完finally之后执行，这是最后的，比return更后
- Around advice：这是功能最强大的Advice，可以自定义执行顺序
Spring-Aop提供
- MethodBeforeAdvice: 方法之前执行
- AfterReturningAdvice: 方法return后执行
- ThrowsAdvice: 方法抛出异常时执行
- MethodInterceptor: 这是功能最强大的Advice,可以自定义执行顺序
Advisor的理解
跟Advice类似的还有一个Advisor的概念,一个Advisor是有一个Pointcut和一个Advice组成的,通过Pointcut可以指定要需要被代理的逻辑,
比如一个AService类中有两个方法,按照前面的例子,这两个方法都会被代理,被增强,那么我们现在可以通过Advisor,来控制到具体代理哪一个方法.
@Test
public void advisor() {
AService target = new AService();
ProxyFactory proxyFactory = new ProxyFactory();
proxyFactory.setTarget(target);
proxyFactory.addAdvisor(new PointcutAdvisor() {
@Override
public Pointcut getPointcut() {
return new StaticMethodMatcherPointcut() {
@Override
public boolean matches(Method method, Class<?> targetClass) {
return "test2".equals(method.getName());
}
};
}
@Override
public Advice getAdvice() {
return new org.aopalliance.intercept.MethodInterceptor() {
@Nullable
@Override
public Object invoke(@NotNull MethodInvocation invocation) throws Throwable {
System.out.println("before....");
Object proceed = invocation.proceed();
System.out.println("after...");
return proceed;
}
};
}
@Override
public boolean isPerInstance() {
return false;
}
});
AInterface aInterface = (AInterface) proxyFactory.getProxy();
aInterface.test2();
}
创建代理对象的方式
上面介绍了Spring中所提供了ProxyFactory、Advisor、Advice、PointCut等技术来实现代理对象的创建,但是我们在使用Spring时,我们并不会直接这么去使用ProxyFactory,比如说我们希望ProxyFactory所产生的代理对象能直接就是Bean,能直接从Spring容器中得到UserSerivce的代理对象,而这些Spring都是支持的,只不过作为开发者的我们肯定得告诉Spring,哪些类需要被代理,代理逻辑是什么.
通过这种方法来定义一个UserService的Bean,并且是经过了AOP的.但是这种方式只能针对某一个Bean,它是一个FactoryBean,所以利用的就是FactoryBean技术,间接的将UserService的代理对象作为了Bean
ProxyFactoryBean
@Bean
public ProxyFactoryBean userServiceProxy() {
UserService userService = new UserService();
ProxyFactoryBean proxyFactoryBean = new ProxyFactoryBean();
proxyFactoryBean.setTarget(userService);
proxyFactoryBean.addAdvice(new MethodInterceptor() {
@Nullable
@Override
public Object invoke(@NotNull MethodInvocation invocation) throws Throwable {
System.out.println("before...");
Object proceed = invocation.proceed();
System.out.println("after...");
return proceed;
}
});
return proxyFactoryBean;
}
@Test
public void proxyFactoryBean() {
AnnotationConfigApplicationContext ctx = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
UserService bean = (UserService) ctx.getBean("userServiceProxy");
bean.test();
}
ProxyFactoryBean还有额外的功能,比如可以把某个Advise或Advisor定义成为Bean,然后在ProxyFactoryBean中进行设置
@Bean
public MethodInterceptor myAroundAdvise() {
return new MethodInterceptor() {
@Override
public Object invoke(MethodInvocation invocation) throws Throwable {
System.out.println("before...");
Object proceed = invocation.proceed();
System.out.println("after...");
return proceed;
}
};
}
@Bean
public ProxyFactoryBean userServiceProxy() {
UserService userService = new UserService();
ProxyFactoryBean proxyFactoryBean = new ProxyFactoryBean();
proxyFactoryBean.setTarget(userService);
proxyFactoryBean.setInterceptorNames("myAroundAdvise");
return proxyFactoryBean;
}
@Test
public void proxyFactoryBean() {
AnnotationConfigApplicationContext ctx = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
UserService bean = (UserService) ctx.getBean("userServiceProxy");
bean.test();
}
BeanNameAutoProxyCreator
ProxyFactoryBean得自己指定被代理的对象,那么我们可以通过BeanNameAutoProxyCreator来通过指定某个bean的名字,来对该bean进行代理
通过BeanNameAutoProxyCreator可以对批量的Bean进行AOP,并且指定了代理逻辑,指定了一个InterceptorName,也就是一个Advise,前提条件是这个Advise也得是一个Bean,这样Spring才能找到的,但是BeanNameAutoProxyCreator的缺点很明显,它只能根据beanName来指定想要代理的Bean
@Bean
public MethodInterceptor myAroundAdvise() {
return new MethodInterceptor() {
@Override
public Object invoke(MethodInvocation invocation) throws Throwable {
System.out.println("before...");
Object proceed = invocation.proceed();
System.out.println("after...");
return proceed;
}
};
}
@Bean
public BeanNameAutoProxyCreator beanNameAutoProxyCreator() {
BeanNameAutoProxyCreator beanNameAutoProxyCreator = new BeanNameAutoProxyCreator();
beanNameAutoProxyCreator.setBeanNames("userSe*");
beanNameAutoProxyCreator.setInterceptorNames("myAroundAdvise");
beanNameAutoProxyCreator.setProxyTargetClass(true);
return beanNameAutoProxyCreator;
}
@Test
public void beanNameAutoProxyCreator() {
AnnotationConfigApplicationContext ctx = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
UserService bean = (UserService) ctx.getBean("userService");
bean.test();
}
DefaultAdvisorAutoProxyCreator
public class MyAfterReturningAdvise implements AfterReturningAdvice {
@Override
public void afterReturning(Object returnValue, Method method, Object[] args, Object target) throws Throwable {
System.out.println("方法return后执行");
}
}
@Bean
public DefaultPointcutAdvisor defaultPointcutAdvisor(){
NameMatchMethodPointcut pointcut = new NameMatchMethodPointcut();
pointcut.addMethodName("test");
DefaultPointcutAdvisor defaultPointcutAdvisor = new DefaultPointcutAdvisor();
defaultPointcutAdvisor.setPointcut(pointcut);
defaultPointcutAdvisor.setAdvice(new MyAfterReturningAdvise());
return defaultPointcutAdvisor;
}
@Bean
public DefaultAdvisorAutoProxyCreator defaultAdvisorAutoProxyCreator() {
return new DefaultAdvisorAutoProxyCreator();
}
@Test
public void defaultAdvisorAutoProxyCreator() {
AnnotationConfigApplicationContext ctx = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
AInterface bean = (AInterface) ctx.getBean("AService");
bean.test();
}
通过DefaultAdvisorAutoProxyCreator会直接去找所有Advisor类型的Bean,根据Advisor中的PointCut和Advice信息,确定要代理的Bean以及代理逻辑。
但是我们发现,通过这种方式,我们得依靠某一个类来实现定义我们的Advisor或者Advise或者Pointcut,那么这个步骤能不能更加简化一点呢?
我们可以采用注解的方式进行,比如我们能不能只定义一个类,然后通过在类中的方法上通过某些注解,来定义PointCut以及Advice
@Aspect
@Component
public class MyAspect {
@Before("execution(public void linc.fun.service.UserService.test())")
public void before(JoinPoint joinPoint) {
System.out.println("MyAspect---Before");
}
}
@Test
public void aspect() {
AnnotationConfigApplicationContext ctx = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
UserService bean = (UserService) ctx.getBean("userService");
bean.test();
}
通过上面这个类,我们就直接定义好了所要代理的方法(通过一个表达式)以及代理逻辑(被@Before修饰的方法),简单明了,这样对于Spring来说
它要做的就是来解析这些注解了,解析之后得到对应的Pointcut对象、Advice对象,生成Advisor对象,扔进ProxyFactory中,进而产生对应的代理对象,具体怎么解析这些注解就是@EnableAspectJAutoProxy注解所要做的事情了
对Spring AOP的理解
OOP表示面向对象编程,是一种编程思想,AOP表示面向切面编程,也是一种编程思想,而我们上面所描述的就是Spring为了让程序员更加方便的做到面向切面编程所提供的技术支持,换句话说,就是Spring提供了一套机制,可以让我们更加容易的来进行AOP,所以这套机制我们也可以称之为Spring AOP.
但是值得注意的是,上面所提供的注解的方式来定义Pointcut和Advice,Spring并不是首创,首创是AspectJ,而且也不仅仅只有Spring提供了一套机制来支持AOP,还有比如 JBoss 4.0,aspectwerkz等技术都提供了对于AOP的支持
而刚刚说的注解的方式,Spring是依赖了AspectJ的,或者说Spring是直接把AspectJ中所定义的那些注解直接拿过来用,自己没有再重复定义了,不过也仅仅只是把注解的定义赋值过来了,每个注解具体底层是怎么解析的还是Spring自己做的,所以我们在用Spring时,如果你想用@Before、@Around等注解,是需要单独引入aspecj相关jar包的.
值得注意的是: AspectJ是在编译时对字节码进行了修改,是直接在类对应的字节码中进行增强的,也就是可以理解为是在编译时就会去解析@Before这些注解,然后得到代理逻辑,加入到被代理的类中的字节码中去的,所以如果想用AspectJ技术来生成代理对象,是需要用单独的AspectJ编译器的.我们在项目中很少这么用,我们仅仅只是用了@Before这些注解,而我们在启动Spring的过程中,Spring会去解析这些注解,然后利用动态代理机制生成代理对象的
AOP中的概念
上面我们已经提到Advisor、Advice、PointCut等概念了,还有一些其他的概念,首先关于AOP中的概念本身是比较难理解的,Spring官网上是这么说的: AOP中的这些概念不是Spring特有的,不幸的是,AOP中的概念不是特别直观的,但是如果Spring重新定义自己的那可能会导致更加混乱
- Aspect：表示切面，比如被@Aspect注解的类就是切面，可以在切面中去定义Pointcut、Advice等等
- Join point：表示连接点，表示一个程序在执行过程中的一个点，比如一个方法的执行，比如一个异常的处理，在Spring AOP中，一个连接点通常表示一个方法的执行。
- Advice：表示通知，表示在一个特定连接点上所采取的动作。Advice分为不同的类型，后面详细讨论，在很多AOP框架中，包括Spring，会用Interceptor拦截器来实现Advice，并且在连接点周围维护一个Interceptor链
- Pointcut：表示切点，用来匹配一个或多个连接点，Advice与切点表达式是关联在一起的，Advice将会执行在和切点表达式所匹配的连接点上
- Introduction：可以使用@DeclareParents来给所匹配的类添加一个接口，并指定一个默认实现
- Target object：目标对象，被代理对象
- AOP proxy：表示代理工厂，用来创建代理对象的，在Spring Framework中，要么是JDK动态代理，要么是CGLIB代理
- Weaving：表示织入，表示创建代理对象的动作，这个动作可以发生在编译时期（比如Aspejctj），或者运行时，比如Spring AOP
Advice在Spring AOP中对应API
上面说到的Aspject中的注解,其中有五个是用来定义Advice的,表示代理逻辑,以及执行时机
-
@Before
-
@AfterReturning
-
@AfterThrowing
-
@After
-
@Around
Spring自己也提供了类似的执行实际的实现类:
-
接口MethodBeforeAdvice，继承了接口BeforeAdvice
-
接口AfterReturningAdvice
-
接口ThrowsAdvice
-
接口AfterAdvice
-
接口MethodInterceptor
Spring会把五个注解解析为对应的Advice类:
- @Before：AspectJMethodBeforeAdvice，实际上就是一个MethodBeforeAdvice
- @AfterReturning：AspectJAfterReturningAdvice，实际上就是一个AfterReturningAdvice
- @AfterThrowing：AspectJAfterThrowingAdvice，实际上就是一个MethodInterceptor
- @After：AspectJAfterAdvice，实际上就是一个MethodInterceptor
- @Around：AspectJAroundAdvice，实际上就是一个MethodInterceptor
TargetSource的使用
在我们日常的AOP中,被代理对象就是Bean对象,是由BeanFactory给我们创建出来的,但是Spring AOP中提供了TargetSource机制,可以让我们用来自定义逻辑来创建被代理对象
比如之前所提到的@Lazy注解,当加在属性上时,会产生一个代理对象赋值给这个属性,产生代理对象的代码,这段代码就利用了ProxyFactory来生成代理对象,以及使用了TargetSource,以达到代理对象在执行某个方法时,调用TargetSource的getTarget()方法实时得到一个被代理对象
protected Object buildLazyResolutionProxy(final DependencyDescriptor descriptor, final @Nullable String beanName) {
BeanFactory beanFactory = getBeanFactory();
Assert.state(beanFactory instanceof DefaultListableBeanFactory,
"BeanFactory needs to be a DefaultListableBeanFactory");
final DefaultListableBeanFactory dlbf = (DefaultListableBeanFactory) beanFactory;
TargetSource ts = new TargetSource() {
@Override
public Class<?> getTargetClass() {
return descriptor.getDependencyType();
}
@Override
public boolean isStatic() {
return false;
}
@Override
public Object getTarget() {
Set<String> autowiredBeanNames = (beanName != null ? new LinkedHashSet<>(1) : null);
Object target = dlbf.doResolveDependency(descriptor, beanName, autowiredBeanNames, null);
if (target == null) {
Class<?> type = getTargetClass();
if (Map.class == type) {
return Collections.emptyMap();
}
else if (List.class == type) {
return Collections.emptyList();
}
else if (Set.class == type || Collection.class == type) {
return Collections.emptySet();
}
throw new NoSuchBeanDefinitionException(descriptor.getResolvableType(),
"Optional dependency not present for lazy injection point");
}
if (autowiredBeanNames != null) {
for (String autowiredBeanName : autowiredBeanNames) {
if (dlbf.containsBean(autowiredBeanName)) {
dlbf.registerDependentBean(autowiredBeanName, beanName);
}
}
}
return target;
}
@Override
public void releaseTarget(Object target) {
}
};
ProxyFactory pf = new ProxyFactory();
pf.setTargetSource(ts);
Class<?> dependencyType = descriptor.getDependencyType();
if (dependencyType.isInterface()) {
pf.addInterface(dependencyType);
}
return pf.getProxy(dlbf.getBeanClassLoader());
}
Introduction
对于Introduction这个词,个人认为理解成引入是最合适的,其目标是对于一个已有的类引入新的接口
有人可能会问,有什么用呢？
简单的说,你可以把当前对象转型成另一个对象,那么很显然,你就可以调用另一个对象的方法了.
假设已经有一个UserService类提供了保存User对象的服务,但是现在想增加对User进行验证的功能,只对通过验证的User提供保存服务,在不修改UserService类代码的前提下就可以通过Introduction来解决
首先定义一个Verifier接口,里面定义了进行验证的方法validate()
public interface Verifier {
public boolean validate(User user);
}
接下来给出该接口的一个实现类BasicVerifier
public class BasicVerifier implements Verifier {
@Override
public boolean validate(User user) {
if(user.getUsername().equals("jack") && user.getPassword().equals("1234")) {
return true;
}
return false;
}
}
如何才能为UserService类增加验证User的功能呢
@Aspect
@Component
public class MyAspect {
@DeclareParents(value="linc.fun.service.UserService",
defaultImpl=com.tsinghuait.aop.BasicVerifier.class)
public Verifier verifer;
}
接下来就可以将UserService对象转型为Verifier对象并对用户进行验证了
@Test
public void introduction() {
User user = new User();
user.setUsername("abc");
user.setPassword("def");
AnnotationConfigApplicationContext ctx = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
UserService userService = (UserService) ctx.getBean("userService");
Verifier v = (Verifier) s;
if(v.validate(user) {
System.out.println("验证成功");
userService.save(user1);
}
}
LoadTimeWeaver
参考： https://www.cnblogs.com/davidwang456/p/5633609.html