Spring原理-7.切点与切面
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文章目录
- 切点匹配
-
- 根据名字进行匹配
- 根据注解进行匹配
- @Transactional注解
- 总结
- 从 @Aspect 到 Advisor
-
- 注册bean
- 代理创建时机
-
- 总结
- 循环依赖
-
- 为什么要三级缓存？⼆级不⾏吗？
- 切面加载顺序
- 高级切面转换过程
切点匹配
根据名字进行匹配
static class T1 {
@Transactional
public void foo() {
}
public void bar() {
}
}
AspectJExpressionPointcut pt1 = new AspectJExpressionPointcut();
pt1.setExpression("execution(* bar())");
System.out.println(pt1.matches(T1.class.getMethod("foo"), T1.class));// false
System.out.println(pt1.matches(T1.class.getMethod("bar"), T1.class));// true
根据注解进行匹配
AspectJExpressionPointcut pt2 = new AspectJExpressionPointcut();
pt2.setExpression("@annotation(org.springframework.transaction.annotation.Transactional)");
System.out.println(pt2.matches(T1.class.getMethod("foo"), T1.class));// true
System.out.println(pt2.matches(T1.class.getMethod("bar"), T1.class));// false
@Transactional注解
前面提到的，无论是execution 还是 annotation只能去匹配方法上的，都不能解决如特定情况
static class T1 {
@Transactional
public void foo() {
}
public void bar() {
}
}
@Transactional
static class T2 {
public void foo() {
}
}
@Transactional
interface I3 {
void foo();
}
static class T3 implements I3 {
public void foo() {
}
}
因此需要换一个别的实现
StaticMethodMatcherPointcut pt3 = new StaticMethodMatcherPointcut() {
@Override
public boolean matches(Method method, Class<?> targetClass) {
// 检查方法上是否加了 Transactional 注解
MergedAnnotations annotations = MergedAnnotations.from(method);
if (annotations.isPresent(Transactional.class)) {
return true;
}
// 查看类上是否加了 Transactional 注解
annotations = MergedAnnotations.from(targetClass, MergedAnnotations.SearchStrategy.TYPE_HIERARCHY);
// 设置查询搜索策略
if (annotations.isPresent(Transactional.class)) {
return true;
}
return false;
}
};
System.out.println(pt3.matches(T1.class.getMethod("foo"), T1.class));
System.out.println(pt3.matches(T1.class.getMethod("bar"), T1.class));
System.out.println(pt3.matches(T2.class.getMethod("foo"), T2.class));
System.out.println(pt3.matches(T3.class.getMethod("foo"), T3.class));
总结
底层切点实现是如何匹配的: 调用了 aspectj 的匹配方法
如果aspectj不能满足的话，那么就使用MethodMatcher 接口, 用来执行方法的匹配，通过这个我们完全可以自行的去定义匹配规则。
从 @Aspect 到 Advisor
static class Target1 {
public void foo() {
System.out.println("target1 foo");
}
}
static class Target2 {
public void bar() {
System.out.println("target2 bar");
}
}
高级切面类@Aspect
@Aspect // 高级切面类
@Order(1)
static class Aspect1 {
@Before("execution(* foo())")
public void before1() {
System.out.println("aspect1 before1...");
}
@After("execution(* foo())")
public void before2() {
System.out.println("aspect1 before2...");
}
}
低级切面类
@Configuration
static class Config {
@Bean // 低级切面
public Advisor advisor3(MethodInterceptor advice3) {
AspectJExpressionPointcut pointcut = new AspectJExpressionPointcut();
pointcut.setExpression("execution(* foo())");
DefaultPointcutAdvisor advisor = new DefaultPointcutAdvisor(pointcut, advice3);
return advisor;
}
@Bean
public MethodInterceptor advice3() {
return invocation -> {
System.out.println("advice3 before...");
Object result = invocation.proceed();
System.out.println("advice3 after...");
return result;
};
}
}
注册bean
GenericApplicationContext context = new GenericApplicationContext();
context.registerBean("aspect1", Aspect1.class);
context.registerBean("config", Config.class);
context.registerBean(ConfigurationClassPostProcessor.class);
context.registerBean(AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator.class);
context.refresh();
其中AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator有两个比较重要的方法
第一个重要方法 findEligibleAdvisors 找到有【资格】的 Advisors
a. 有【资格】的 Advisor 一部分是低级的, 可以由自己编写, 如下例中的 advisor3
b. 有【资格】的 Advisor 另一部分是高级的, 由本章的主角解析 @Aspect 后获得
AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator creator = context.getBean(AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator.class);
List<Advisor> advisors = creator.findEligibleAdvisors(Target1.class, "target1");
for (Advisor advisor : advisors) {
System.out.println(advisor);
}
返回三个
InstantiationModelAwarePointcutAdvisor: expression [execution(* foo())]; advice method [public void org.springframework.aop.framework.autoproxy.A17$Aspect1.before1()];
perClauseKind=SINGLETON
InstantiationModelAwarePointcutAdvisor: expression [execution(* foo())]; advice method [public void org.springframework.aop.framework.autoproxy.A17$Aspect1.before2()];
perClauseKind=SINGLETON
org.springframework.aop.support.DefaultPointcutAdvisor: pointcut [AspectJExpressionPointcut: () execution(* foo())]; advice [org.springframework.aop.framework.autoproxy.A17$Config$$Lambda$117/0x00000008001ff630@5c530d1e]
其实也就是将高级切面转换成低级切面
第二个重要方法 wrapIfNecessary
a. 它内部调用 findEligibleAdvisors, 只要返回集合不空, 则表示需要创建代理
Object o1 = creator.wrapIfNecessary(new Target1(), "target1", "target1");
System.out.println(o1.getClass());
Object o2 = creator.wrapIfNecessary(new Target2(), "target2", "target2");
System.out.println(o2.getClass());
((Target1) o1).foo();
当最后执行的时候，就能看到增强的效果
代理创建时机
GenericApplicationContext context = new GenericApplicationContext();
context.registerBean(ConfigurationClassPostProcessor.class);
context.registerBean(Config.class);
context.refresh();
context.close();
@Configuration
static class Config {
@Bean // 解析 @Aspect、产生代理
public AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator annotationAwareAspectJAutoProxyCreator() {
return new AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator();
}
@Bean // 解析 @Autowired
public AutowiredAnnotationBeanPostProcessor autowiredAnnotationBeanPostProcessor() {
return new AutowiredAnnotationBeanPostProcessor();
}
@Bean // 解析 @PostConstruct
public CommonAnnotationBeanPostProcessor commonAnnotationBeanPostProcessor() {
return new CommonAnnotationBeanPostProcessor();
}
@Bean
public Advisor advisor(MethodInterceptor advice) {
AspectJExpressionPointcut pointcut = new AspectJExpressionPointcut();
pointcut.setExpression("execution(* foo())");
return new DefaultPointcutAdvisor(pointcut, advice);
}
@Bean
public MethodInterceptor advice() {
return (MethodInvocation invocation) -> {
System.out.println("before...");
return invocation.proceed();
};
}
@Bean
public Bean1 bean1() {
return new Bean1();
}
@Bean
public Bean2 bean2() {
return new Bean2();
}
}
static class Bean1 {
public void foo() {
}
public Bean1() {
System.out.println("Bean1()");
}
@PostConstruct public void init() {
System.out.println("Bean1 init()");
}
}
static class Bean2 {
public Bean2() {
System.out.println("Bean2()");
}
@Autowired public void setBean1(Bean1 bean1) {
System.out.println("Bean2 setBean1(bean1) class is: " + bean1.getClass());
}
@PostConstruct public void init() {
System.out.println("Bean2 init()");
}
}
当无循环依赖的时候，结果如下：
Bean1()
Bean1 init()
[TRACE] 20:58:25.379 [main] o.s.a.a.a.AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator - Creating implicit proxy for bean 'bean1' with 0 common interceptors and 2 specific interceptors
Bean2()
Bean2 setBean1(bean1) class is: class org.springframework.aop.framework.autoproxy.A17_1$Bean1$$EnhancerBySpringCGLIB$$393b91a3
Bean2 init()
bean1是在初始化完成后才进行创建代理的，而bean2直接使用bean1的代理类
但是当存在循环依赖的时候
static class Bean1 {
public void foo() {
}
public Bean1() {
System.out.println("Bean1()");
}
@Autowired public void setBean2(Bean2 bean2) {
System.out.println("Bean1 setBean2(bean2) class is: " + bean2.getClass());
}
@PostConstruct public void init() {
System.out.println("Bean1 init()");
}
}
static class Bean2 {
public Bean2() {
System.out.println("Bean2()");
}
@Autowired public void setBean1(Bean1 bean1) {
System.out.println("Bean2 setBean1(bean1) class is: " + bean1.getClass());
}
@PostConstruct public void init() {
System.out.println("Bean2 init()");
}
}
对应的结果如下：
Bean1()
Bean2()
[TRACE] 21:00:32.516 [main] o.s.a.a.a.AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator - Creating implicit proxy for bean 'bean1' with 0 common interceptors and 2 specific interceptors
Bean2 setBean1(bean1) class is: class org.springframework.aop.framework.autoproxy.A17_1$Bean1$$EnhancerBySpringCGLIB$$b7a50cf3
Bean2 init()
Bean1 setBean2(bean2) class is: class org.springframework.aop.framework.autoproxy.A17_1$Bean2
Bean1 init()
首先也是调用了bean1的构造，接下来按照bean1的流程来讲需要setbean2，但是此时没有，按照bean1的流程来讲，需要暂停进入bean2的流程。在bean2这个流程中，但是问题来了，bean2的依赖注入需要bean1，当注入了一个代理的bean1时，因此bean1的代理就会在bean2的依赖注入之前就被创建出来。因此它的代理对象提前被创建出来了。
总结
代理的创建时间有两个
一个是无循环依赖，那么就是 创建 -> 依赖注入 -> 初始化 这三个流程中的初始化之后创建代理。
如果有循环依赖，那么就是 创建 -> 依赖注入 -> 初始化 这三个流程中 依赖注入之前创建代理，并且将其存入到二级缓存当中。
循环依赖
我们都知道，单例Bean初始化完成，要经历三步：
注入就发生在第二步，属性赋值，结合这个过程，Spring 通过三级缓存解决了循环依赖：
- 一级缓存 : Map singletonObjects ，单例池，用于保存实例化、属性赋值（注入）、初始化完成的 bean 实例
- 二级缓存 : Map earlySingletonObjects ，早期曝光对象，用于保存实例化完成的 bean 实例
- 三级缓存 : Map> singletonFactories ，早期曝光对象工厂，用于保存 bean 创建工厂，以便于后面扩展有机会创建代理对象。
我们来看一下三级缓存解决循环依赖的过程：
当 A、B 两个类发生循环依赖时：
A实例的初始化过程：
创建A实例，实例化的时候把A对象⼯⼚放⼊三级缓存，表示A开始实例化了，虽然我这个对象还不完整，但是先曝光出来让大家知道
A注⼊属性时，发现依赖B，此时B还没有被创建出来，所以去实例化B
同样，B注⼊属性时发现依赖A，它就会从缓存里找A对象。依次从⼀级到三级缓存查询A，从三级缓存通过对象⼯⼚拿到A，发现A虽然不太完善，但是存在，把A放⼊⼆级缓存，同时删除三级缓存中的A，此时，B已经实例化并且初始化完成，把B放入⼀级缓存。
接着A继续属性赋值，顺利从⼀级缓存拿到实例化且初始化完成的B对象，A对象创建也完成，删除⼆级缓存中的A，同时把A放⼊⼀级缓存
最后，⼀级缓存中保存着实例化、初始化都完成的A、B对象
所以，我们就知道为什么Spring能解决setter注入的循环依赖了，因为实例化和属性赋值是分开的，所以里面有操作的空间。如果都是构造器注入的话，那么都得在实例化这一步完成注入，所以自然是无法支持了。
为什么要三级缓存？⼆级不⾏吗？
不行，主要是为了⽣成代理对象。如果是没有代理的情况下，使用二级缓存解决循环依赖也是OK的。但是如果存在代理，三级没有问题，二级就不行了。
因为三级缓存中放的是⽣成具体对象的匿名内部类，获取Object的时候，它可以⽣成代理对象，也可以返回普通对象。使⽤三级缓存主要是为了保证不管什么时候使⽤的都是⼀个对象。
假设只有⼆级缓存的情况，往⼆级缓存中放的显示⼀个普通的Bean对象，Bean初始化过程中，通过 BeanPostProcessor 去⽣成代理对象之后，覆盖掉⼆级缓存中的普通Bean对象，那么可能就导致取到的Bean对象不一致了。
切面加载顺序
还是拿前面的例子举例
static class Target1 {
public void foo() {
System.out.println("target1 foo");
}
}
static class Target2 {
public void bar() {
System.out.println("target2 bar");
}
}
@Aspect // 高级切面类
@Order(1)
static class Aspect1 {
@Before("execution(* foo())")
public void before1() {
System.out.println("aspect1 before1...");
}
@After("execution(* foo())")
public void before2() {
System.out.println("aspect1 before2...");
}
}
@Configuration
static class Config {
@Bean // 低级切面
public Advisor advisor3(MethodInterceptor advice3) {
AspectJExpressionPointcut pointcut = new AspectJExpressionPointcut();
pointcut.setExpression("execution(* foo())");
DefaultPointcutAdvisor advisor = new DefaultPointcutAdvisor(pointcut, advice3);
return advisor;
}
@Bean
public MethodInterceptor advice3() {
return invocation -> {
System.out.println("advice3 before...");
Object result = invocation.proceed();
System.out.println("advice3 after...");
return result;
};
}
}
Object o1 = creator.wrapIfNecessary(new Target1(), "target1", "target1");
System.out.println(o1.getClass());
Object o2 = creator.wrapIfNecessary(new Target2(), "target2", "target2");
System.out.println(o2.getClass());
((Target1) o1).foo();
结果：
advice3 before...
aspect1 before1...
target1 foo
aspect1 before2...
advice3 after...
可以看到低级切面类先被执行了。
可以通过设置setOrder 或者Order()注解来修改执行顺序
高级切面转换过程
static class Aspect {
@Before("execution(* foo())")
public void before1() {
System.out.println("before1");
}
@Before("execution(* foo())")
public void before2() {
System.out.println("before2");
}
public void after() {
System.out.println("after");
}
public void afterReturning() {
System.out.println("afterReturning");
}
public void afterThrowing() {
System.out.println("afterThrowing");
}
public Object around(ProceedingJoinPoint pjp) throws Throwable {
try {
System.out.println("around...before");
return pjp.proceed();
} finally {
System.out.println("around...after");
}
}
}
static class Target {
public void foo() {
System.out.println("target foo");
}
}
转换过程
@SuppressWarnings("all")
public static void main(String[] args) throws Throwable {
AspectInstanceFactory factory = new SingletonAspectInstanceFactory(new Aspect());
// 高级切面转低级切面类
List<Advisor> list = new ArrayList<>();
for (Method method : Aspect.class.getDeclaredMethods()) {
if (method.isAnnotationPresent(Before.class)) {
// 解析切点
String expression = method.getAnnotation(Before.class).value();
AspectJExpressionPointcut pointcut = new AspectJExpressionPointcut();
pointcut.setExpression(expression);
// 通知类
// 根据注解的不同，选择不同的通知实现
AspectJMethodBeforeAdvice advice = new AspectJMethodBeforeAdvice(method, pointcut, factory);
// 切面
Advisor advisor = new DefaultPointcutAdvisor(pointcut, advice);
list.add(advisor);
}
}
for (Advisor advisor : list) {
System.out.println(advisor);
}
/*
@Before 前置通知会被转换为下面原始的 AspectJMethodBeforeAdvice 形式, 该对象包含了如下信息
a. 通知代码从哪儿来
b. 切点是什么(这里为啥要切点, 后面解释)
c. 通知对象如何创建, 本例共用同一个 Aspect 对象
类似的通知还有
1. AspectJAroundAdvice (环绕通知)
2. AspectJAfterReturningAdvice
3. AspectJAfterThrowingAdvice
4. AspectJAfterAdvice (环绕通知)
*/
}
最终解析出来的结果
org.springframework.aop.support.DefaultPointcutAdvisor: pointcut [AspectJExpressionPointcut: () execution(* foo())]; advice [org.springframework.aop.aspectj.AspectJMethodBeforeAdvice: advice method [public void org.springframework.aop.framework.autoproxy.A17_2$Aspect.before2()]; aspect name '']
org.springframework.aop.support.DefaultPointcutAdvisor: pointcut [AspectJExpressionPointcut: () execution(* foo())]; advice [org.springframework.aop.aspectj.AspectJMethodBeforeAdvice: advice method [public void org.springframework.aop.framework.autoproxy.A17_2$Aspect.before1()]; aspect name '']