Spring AOP源码解析

0.AOP整体流程

1)@EnableAspectJAutoProxy 开启AOP功能
2)@EnableAspectJAutoProxy 会给容器中注册一个组件 AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator
3)AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator是一个后置处理器;
4)容器的创建流程:
 4-1)registerBeanPostProcessors创建后置处理器;创建AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator对象
 4-2)finishBeanFactoryInitialization初始化剩下的单实例bean
  4-2-1)创建业务逻辑组件和切面组件
  4-2-2)AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator拦截组件的创建过程
  4-2-3)组件创建完之后,判断组件是否需要增强:如果需要,则结合切面的通知方法,包装成增强器(Advisor);给业务逻辑组件创建一个代理对象(cglib);
5)执行目标方法:
 5-1)代理对象执行目标方法
 5-2)CglibAopProxy.intercept();
  5-2-1)得到目标方法的拦截器链(增强器包装成拦截器MethodInterceptor)
  5-2-2)利用拦截器的链式机制,依次进入每一个拦截器进行执行;
  5-2-3)效果:
   正常执行:前置通知->目标方法->后置通知->返回通知
   出现异常:前置通知->目标方法->后置通知->异常通知

1.@EnableAspectJAutoProxy的分析(注册(非创建)AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator的流程)

1.1 EnableAspectJAutoProxy

@Import(AspectJAutoProxyRegistrar.class)
public @interface EnableAspectJAutoProxy {
    //proxyTargetClass属性,默认false,采用JDK动态代理织入增强(实现接口的方式);如果设为true,则采用CGLIB动态代理织入增强
    boolean proxyTargetClass() default false;
    //通过aop框架暴露该代理对象,aopContext能够访问
    boolean exposeProxy() default false;
}

1.2 AspectJAutoProxyRegistrar

class AspectJAutoProxyRegistrar implements ImportBeanDefinitionRegistrar 

前面也实现过ImportBeanDefinitionRegistrar接口,参考Spring组件添加(注册组件)
实现接口ImportBeanDefinitionRegistrar注册组件

public class JamesImportBeanDefinitionRegistrar implements ImportBeanDefinitionRegistrar {

    /*
     *AnnotationMetadata:当前类的注解信息
     *BeanDefinitionRegistry:BeanDefinition注册类
     *    把所有需要添加到容器中的bean加入;
     *    @Scope
     */
    @Override
    public void registerBeanDefinitions(AnnotationMetadata importingClassMetadata, BeanDefinitionRegistry registry) {
        boolean bean1 = registry.containsBeanDefinition("com.wangzhen.ch6.bean.Dog");
        boolean bean2 = registry.containsBeanDefinition("com.wangzhen.ch6.bean.Cat");
        //如果Dog和Cat同时存在于我们IOC容器中,那么创建Pig类, 加入到容器
        //对于我们要注册的bean, 给bean进行封装,
        if(bean1 && bean2){
            RootBeanDefinition beanDefinition = new RootBeanDefinition(Pig.class);
            registry.registerBeanDefinition("pig", beanDefinition);
        }
    }
}

AspectJAutoProxyRegistrar给我们容器中注册一个名称为internalAutoProxyCreator的AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator组件。


注册AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator组件方式与JamesImportBeanDefinitionRegistrar相同:


1.3 AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator

  • SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor: bean的后置处理器
  • BeanFactoryAware 能把beanFacotry bean工厂传进来
    通过分析以上的bean继承关系我们发现,AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator具有BeanPostProcessor特点,也有Aware接口的特点,实现了BeanFactoryAware 接口。

关键:分析AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator作为beanPostProcessor后置处理器做了哪些工作, 作为BeanFactoryAware又做了哪些工作?

2.创建(后置处理器)AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator的流程

1)register()传入配置类,准备创建ioc容器
2)注册配置类,调用refresh()刷新创建容器;
3)registerBeanPostProcessors(beanFactory);注册bean的后置处理器来方便拦截bean的创建(主要是分析创建AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator);
 3-1)先获取ioc容器已经定义了的需要创建对象的所有BeanPostProcessor
 3-2)给容器中加别的BeanPostProcessor
 3-3)优先注册实现了PriorityOrdered接口的BeanPostProcessor;
 3-4)再给容器中注册实现了Ordered接口的BeanPostProcessor;
 3-5)注册没实现优先级nonOrdered接口的BeanPostProcessor;
 3-6)注册BeanPostProcessor,实际上就是创建BeanPostProcessor对象,保存在容器中;创建internalAutoProxyCreator的BeanPostProcessor【其实就是AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator】
  3-6-1)创建Bean的实例
  3-6-2)populateBean;给bean的各种属性赋值
  3-6-3)initializeBean:初始化bean;
   3-6-3-1)invokeAwareMethods():处理Aware接口的方法回调
   3-6-3-2)applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization():应用后置处理器的postProcessBeforeInitialization()
   3-6-3-3)invokeInitMethods();执行自定义的初始化方法
   3-6-3-4)applyBeanPostProcessorsAfterInitialization();执行后置处理器的postProcessAfterInitialization();
  3-6-4)BeanPostProcessor(AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator)创建成功;-->aspectJAdvisorsBuilder
 3-7)把BeanPostProcessor注册到BeanFactory中:beanFactory.addBeanPostProcessor(postProcessor);

3.创建(业务类bean)增强的Calculator的流程

  • 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);
     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()】
     2-1)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
     2-2)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】
      2-2-1)resolveBeforeInstantiation(beanName, mbdToUse);解析BeforeInstantiation,如果能返回代理对象就使用,如果不能就继续,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);
            }

  2-2-2)doCreateBean(beanName, mbdToUse, args);真正的去创建一个bean实例;和单实例bean创建流程一样;


3.1 AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator作为InstantiationAwareBeanPostProcessor后置处理器的作用

  • 所有后置处理器如下:


3.1.1 AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator调用postProcessBeforeInstantiation

注意:这个是在resolveBeforeInstantiation(beanName, mbdToUse)中调用的。但是仍然返回的是null。

每一个bean创建之前,如果有hasInstantiationAwareBeanPostProcessors(),则调用相应的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
 3-1)获取候选的增强器(切面里面的通知方法)【List<Advisor> 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
 3-2)永远返回false

  • 调用栈如下:


3.1.2 AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator调用postProcessAfterInitialization

  • wrapIfNecessary(bean, beanName, cacheKey)包装:
    1)获取当前bean的所有增强器(通知方法) Object[] specificInterceptors
      1-1)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)
      1-2)获取到能在bean使用的增强器。
      1-3)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;
      2-1)获取所有增强器(通知方法)
      2-2)保存到proxyFactory
      2-3)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。

1)获取当前bean的所有增强方法(通知方法)

  • 调用栈



2)创建增强的代理对象

  • createAopProxy调用栈



  • getProxy调用栈


4.Calculator.div()方法执行切面拦截

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,目标对象等等)。

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<Object> chain = this.advised.getInterceptorsAndDynamicInterceptionAdvice(method, targetClass);
 2-1)List<Object> interceptorList保存所有拦截器有5个:一个默认的ExposeInvocationInterceptor 和 4个增强器;
 2-2)遍历所有的增强器,将其转为Interceptor;registry.getInterceptors(advisor);
 2-3)将增强器转为List<MethodInterceptor>;
  如果是MethodInterceptor,直接加入到集合中
  如果不是,使用AdvisorAdapter将增强器转为MethodInterceptor;
  转换完成返回MethodInterceptor数组;
3)如果没有拦截器链,直接执行目标方法;拦截器链(每一个通知方法又被包装为方法拦截器,利用MethodInterceptor机制)
4)如果有拦截器链,把需要执行的目标对象,目标方法,拦截器链等信息传入创建一个 CglibMethodInvocation 对象,并调用 Object retVal = mi.proceed();
5)拦截器链的触发过程;
 5-1)如果没有拦截器执行执行目标方法,或者拦截器的索引和拦截器数组-1大小一样(指定到了最后一个拦截器)执行目标方法;
 5-2)链式获取每一个拦截器,拦截器执行invoke方法,每一个拦截器等待下一个拦截器执行完成返回以后再来执行;
拦截器链的机制,保证通知方法与目标方法的执行顺序。

4.1 获取目标方法拦截器链

  • 获取拦截链调用栈



4.2 执行目标方法

  • 调用logStart时的调用栈



  • 调用完logStart时的调用栈


参考

  • 1)享学课堂James老师笔记
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