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SpringAOP ​

AOP，也就是 Aspect-oriented Programming，译为面向切面编程，是 Spring 中最重要的核心概念之一。是IOC的一个扩展功能。

常见的使用场景有事务管理、日志记录、权限校验等。

核心概念 ​

  • 切面（Aspect）：类是对物体特征的抽象，切面就是对横切关注点的抽象（就是处理额外逻辑的类）
  • 连接点（JoinPoint）：被拦截到的点，因为 Spring 只支持方法类型的连接点，所以在 Spring 中，连接点指的是被拦截到的方法，实际上连接点还可以是字段或者构造方法
  • 切点（Pointcut）：对连接点进行拦截的定位。通过表达式来匹配对应的连接点，Spring默认使用AspectJ的切点表达式。
    • Pointcut：切入点接口。有两个方法， ClassFilter用于匹配类，MethodMatcher用于匹配方法。
  • 通知（Advice）：指拦截到连接点之后要执行的代码，也可以称作增强
    • BeforeAdvice（方法执行之前增强）
    • AfterReturningAdvice（方法正常执行之后增强）
    • AfterThrowingAdvice（方法抛出异常之后增强）
    • AfterAdvice（方法执行之后增强，无论是否抛出异常）
    • AroundAdvice（环绕增强，在方法执行前后增强）
  • 目标对象 （Target）：代理的目标对象
  • 引介（introduction）：一种特殊的增强，可以动态地为类添加一些属性和方法（类级别的切点）
  • 织入（Weaving）：织入是将增强添加到目标类的具体连接点上的过程。织入能发生在编译时 (使用AspectJ编译器)、加载时、运行时。Spring AOP默认使用运行时织入。

AOP代理的时机 ​

准备工作：在创建所有Bean之前，Spring会把AOP需要的相关对象（Advisor、Creator）提前准备好

  1. 先加载相关的BeanDefinition：Pointcut、Advisor、AbstractAutoProxyCreator
    • 调用链：refresh -> obtainFreshBeanFactory -> loadBeanDefinitions
    • Pointcut、Advisor：我们声明的切入点、增强器等
    • AbstractAutoProxyCreator：该类没有显式声明为Bean，但是我们启用AOP时需要声明一个注解@EnableAspectJAutoProxy，Spring会读取这个注解中声明的@Import注解，从而导入AspectJAutoProxyRegistrar，进而将AbstractAutoProxyCreator的子类类AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator注册为BeanBeanDefinition
  2. 注册BeanPostProcessor：AbstractAutoProxyCreator是一个实现了BeanPostProcessor接口的抽象类，所以此处需要注册。
    • 调用链：refresh -> registerBeanPostProcessors
  3. 初始化所有Advisor：Advisor是包含一个Pointcut和一个Advice的组合，具体的实现是AspectJPointcutAdvisor。
    • 调用链：refresh -> finishBeanFactoryInitialization -> preInstantiateSingletons -> getBean -> doGetBean -> getSingleton -> createBean -> resolveBeforeInstantiation
    • 创建普通Bean时，当执行到createBean方法中resolveBeforeInstantiation方法时，会触发上面注册的AbstractAutoProxyCreator#postProcessBeforeInstantiation，在该方法中执行shouldSkip时（是调用具体子类的Advisor：AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator#shouldSkip），会通过findCandidateAdvisors先去初始化所有的Advisor，初始化完之后才回来创建普通Bean。
      • AbstractAutoProxyCreator#postProcessBeforeInstantiation：该方法主要执行两个逻辑
        1. 初始化Advisor：为了判断是否需要跳过动态代理，会在shouldSkip中先初始化所有Advisor。
        2. 该方法支持用户创建自定义的动态代理对象
      • AspectJPointcutAdvisor的构造函数是有参的，如果对应参数还是Bean，将会去循环嵌套创建。
  4. 创建代理对象的节点
    • 在resolveBeforeInstantiation中执行AbstractAutoProxyCreator#postProcessBeforeInstantiation，初始化所有的Advisor。
    • 在initializeBean中执行AbstractAutoProxyCreator#postProcessAfterInitialization，创建AOP代理对象。
      • AbstractAutoProxyCreator#postProcessAfterInitialization：该方法与上面的Instantiation执行类似，上面是Spring给用户一个创建自定义代理对象的机会，这里是Spring创建标准流程的代理对象。
        • 初始化Advisor：会在shouldSkip中先初始化所有Advisor，如果上面Instantiation执行过了会直接取值缓存，然后跳过
        • 获取Advisors，通过Pointcut循环匹配，ClassFilter匹配类，MethodMatcher匹配方法。
          • 在此会排序Advisors：wrapIfNecessary -> getAdvicesAndAdvisorsForBean -> findEligibleAdvisors -> sortAdvisors
        • 匹配成功，则创建标准流程的AOP代理对象（createProxy）
    • 正常的代理对象是在Bean初始化后创建，但如果是循环依赖的代理对象，则会在属性注入时，通过三级缓存的getEarlyBeanReference提前生成代理对象。
    • AbstractAutowireCapableBeanFactory#getEarlyBeanReference：该方法内部会遍历BeanPostProcessor，触发AbstractAutoProxyCreator#getEarlyBeanReference方法的调用，通过wrapIfNecessary提前生成代理对象

代理对象的创建 ​

Spring AOP主要使用动态代理来实现：DefaultAopProxyFactory#createAopProxy

  • 如果目标对象实现了接口 或者是Proxy类，则使用JDK动态代理。

    • JdkDynamicAopProxy：JDK动态代理，通过继承接口方式实现代理，在运行期间为接口生成代理对象

  • 如果目标对象没有实现接口，则使用CGLIB代理。

    • CglibAopProxy：CGLB动态代理，在运行期间动态构建字节码的class文件，为类生成子类，因此被代理类不需要继承自任何接口。

Advice增强方法的执行 ​

DynamicAdvisedInterceptor#intercept：当代理对象中的代理方法被执行时，通过该拦截器触发Advisors

  • 先获取Advisor调用链，它们的顺序在初始化时就已经排序好了
  • ReflectiveMethodInvocation#proceed：递归调用Advisor调用链
  • Advice的执行顺序（@Around就是@Before+@After，实际使用时通常不会同时出现，如果同时出现，它们执行的顺序不会固定，即@Before可能在@Around前置之前或者之后执行，但是它们一定都是在代理方法之前执行）
    1. @Around前置
    2. @Before
    3. 代理方法执行
    4. @Around后置
    5. @After
    6. @AfterReturning或者@AfterThrowing