今天就跟大家聊聊有关如何进行Spring源码剖析AOP实现原理,可能很多人都不太了解,为了让大家更加了解,小编给大家总结了以下内容,希望大家根据这篇文章可以有所收获。
前言
前面写了六篇文章详细地分析了Spring Bean加载流程,这部分完了之后就要进入一个比较困难的部分了,就是AOP的实现原理分析。为了探究AOP实现原理,首先定义几个类,一个Dao接口:
public interface Dao {
public void select();
public void insert();
}
Dao接口的实现类DaoImpl:
public class DaoImpl implements Dao { @Override public void select() { System.out.println("Enter DaoImpl.select()"); } @Override public void insert() { System.out.println("Enter DaoImpl.insert()"); } }
定义一个TimeHandler,用于方法调用前后打印时间,在AOP中,这扮演的是横切关注点的角色:
public class TimeHandler { public void printTime() { System.out.println("CurrentTime:" + System.currentTimeMillis()); } }
定义一个XML文件aop.xml:
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> <beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop" xmlns:tx="http://www.springframework.org/schema/tx" xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.0.xsd http://www.springframework.org/schema/aop http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop-3.0.xsd"> <bean id="daoImpl" class="org.xrq.action.aop.DaoImpl" /> <bean id="timeHandler" class="org.xrq.action.aop.TimeHandler" /> </beans>
写一段测试代码TestAop.java:
public class TestAop { @Test public void testAop() { ApplicationContext ac = new ClassPathXmlApplicationContext("spring/aop.xml"); Dao dao = (Dao)ac.getBean("daoImpl"); dao.select(); } }
代码运行结果就不看了,有了以上的内容,我们就可以根据这些跟一下代码,看看Spring到底是如何实现AOP的。
有很多朋友不愿意去看AOP源码的一个很大原因是因为找不到AOP源码实现的入口在哪里,这个确实是。不过我们可以看一下上面的测试代码,就普通Bean也好、AOP也好,最终都是通过getBean方法获取到Bean并调用方法的,getBean之后的对象已经前后都打印了TimeHandler类printTime()方法里面的内容,可以想见它们已经是被Spring容器处理过了。
既然如此,那无非就两个地方处理:
加载Bean定义的时候应该有过特殊的处理
getBean的时候应该有过特殊的处理
因此,本文围绕【1.加载Bean定义的时候应该有过特殊的处理】展开,先找一下到底是哪里Spring对AOP做了特殊的处理。代码直接定位到DefaultBeanDefinitionDocumentReader的parseBeanDefinitions方法:
protected void parseBeanDefinitions(Element root, BeanDefinitionParserDelegate delegate) { if (delegate.isDefaultNamespace(root)) { NodeList nl = root.getChildNodes(); for (int i = 0; i < nl.getLength(); i++) { Node node = nl.item(i); if (node instanceof Element) { Element ele = (Element) node; if (delegate.isDefaultNamespace(ele)) { parseDefaultElement(ele, delegate); } else { delegate.parseCustomElement(ele); } } } } else { delegate.parseCustomElement(root); } }
正常来说,遇到
public BeanDefinition parseCustomElement(Element ele, BeanDefinition containingBd) { String namespaceUri = getNamespaceURI(ele); NamespaceHandler handler = this.readerContext.getNamespaceHandlerResolver().resolve(namespaceUri); if (handler == null) { error("Unable to locate Spring NamespaceHandler for XML schema namespace [" + namespaceUri + "]", ele); return null; } return handler.parse(ele, new ParserContext(this.readerContext, this, containingBd)); }
因为之前把整个XML解析为了org.w3c.dom.Document,org.w3c.dom.Document以树的形式表示整个XML,具体到每一个节点就是一个Node。
首先第2行从这个Node(参数Element是Node接口的子接口)中拿到Namespace=” http://www.springframework.org/schema/aop“,第3行的代码根据这个Namespace获取对应的NamespaceHandler即Namespace处理器,具体到aop这个Namespace的NamespaceHandler是org.springframework.aop.config.AopNamespaceHandler类,也就是第3行代码获取到的结果。具体到AopNamespaceHandler里面,有几个Parser,是用于具体标签转换的,分别为:
config–>ConfigBeanDefinitionParser
aspectj-autoproxy–>AspectJAutoProxyBeanDefinitionParser
scoped-proxy–>ScopedProxyBeanDefinitionDecorator
spring-configured–>SpringConfiguredBeanDefinitionParser
接着,就是第8行的代码,利用AopNamespaceHandler的parse方法,解析下的内容了。
AOP Bean定义加载——根据织入方式将、转换成名为adviceDef的RootBeanDefinition
上面经过分析,已经找到了Spring是通过AopNamespaceHandler处理的AOP,那么接着进入AopNamespaceHandler的parse方法源代码:
public BeanDefinition parse(Element element, ParserContext parserContext) { return findParserForElement(element, parserContext).parse(element, parserContext); }
首先获取具体的Parser,因为当前节点是,上一部分最后有列,config是通过ConfigBeanDefinitionParser来处理的,因此findParserForElement(element, parserContext)这一部分代码获取到的是ConfigBeanDefinitionParser,接着看ConfigBeanDefinitionParser的parse方法:
public BeanDefinition parse(Element element, ParserContext parserContext) { CompositeComponentDefinition compositeDef = new CompositeComponentDefinition(element.getTagName(), parserContext.extractSource(element)); parserContext.pushContainingComponent(compositeDef); configureAutoProxyCreator(parserContext, element); List<Element> childElts = DomUtils.getChildElements(element); for (Element elt: childElts) { String localName = parserContext.getDelegate().getLocalName(elt); if (POINTCUT.equals(localName)) { parsePointcut(elt, parserContext); } else if (ADVISOR.equals(localName)) { parseAdvisor(elt, parserContext); } else if (ASPECT.equals(localName)) { parseAspect(elt, parserContext); } } parserContext.popAndRegisterContainingComponent(); return null; }
重点先提一下第6行的代码,该行代码的具体实现不跟了但它非常重要,configureAutoProxyCreator方法的作用我用几句话说一下:
向Spring容器注册了一个BeanName为org.springframework.aop.config.internalAutoProxyCreator的Bean定义,可以自定义也可以使用Spring提供的(根据优先级来)
Spring默认提供的是org.springframework.aop.aspectj.autoproxy.AspectJAwareAdvisorAutoProxyCreator,这个类是AOP的核心类,留在下篇讲解
在这个方法里面也会根据配置proxy-target-class和expose-proxy,设置是否使用CGLIB进行代理以及是否暴露最终的代理。
下的节点为,想见必然是执行第18行的代码parseAspect,跟进去:
private void parseAspect(Element aspectElement, ParserContext parserContext) { String aspectId = aspectElement.getAttribute(ID); String aspectName = aspectElement.getAttribute(REF); try { this.parseState.push(new AspectEntry(aspectId, aspectName)); List<BeanDefinition> beanDefinitions = new ArrayList<BeanDefinition>(); List<BeanReference> beanReferences = new ArrayList<BeanReference>(); List<Element> declareParents = DomUtils.getChildElementsByTagName(aspectElement, DECLARE_PARENTS); for (int i = METHOD_INDEX; i < declareParents.size(); i++) { Element declareParentsElement = declareParents.get(i); beanDefinitions.add(parseDeclareParents(declareParentsElement, parserContext)); } // We have to parse "advice" and all the advice kinds in one loop, to get the // ordering semantics right. NodeList nodeList = aspectElement.getChildNodes(); boolean adviceFoundAlready = false; for (int i = 0; i < nodeList.getLength(); i++) { Node node = nodeList.item(i); if (isAdviceNode(node, parserContext)) { if (!adviceFoundAlready) { adviceFoundAlready = true; if (!StringUtils.hasText(aspectName)) { parserContext.getReaderContext().error( " tag needs aspect bean reference via 'ref' attribute when declaring advices.", aspectElement, this.parseState.snapshot()); return; } beanReferences.add(new RuntimeBeanReference(aspectName)); } AbstractBeanDefinition advisorDefinition = parseAdvice( aspectName, i, aspectElement, (Element) node, parserContext, beanDefinitions, beanReferences); beanDefinitions.add(advisorDefinition); } } AspectComponentDefinition aspectComponentDefinition = createAspectComponentDefinition( aspectElement, aspectId, beanDefinitions, beanReferences, parserContext); parserContext.pushContainingComponent(aspectComponentDefinition); List<Element> pointcuts = DomUtils.getChildElementsByTagName(aspectElement, POINTCUT); for (Element pointcutElement : pointcuts) { parsePointcut(pointcutElement, parserContext); } parserContext.popAndRegisterContainingComponent(); } finally { this.parseState.pop(); } }
从第20行~第37行的循环开始关注这个方法。这个for循环有一个关键的判断就是第22行的ifAdviceNode判断,看下ifAdviceNode方法做了什么:
private boolean isAdviceNode(Node aNode, ParserContext parserContext) { if (!(aNode instanceof Element)) { return false; } else { String name = parserContext.getDelegate().getLocalName(aNode); return (BEFORE.equals(name) || AFTER.equals(name) || AFTER_RETURNING_ELEMENT.equals(name) || AFTER_THROWING_ELEMENT.equals(name) || AROUND.equals(name)); } }
即这个for循环只用来处理标签下的、、、、这五个标签的。
接着,如果是上述五种标签之一,那么进入第33行~第34行的parseAdvice方法:
private AbstractBeanDefinition parseAdvice( String aspectName, int order, Element aspectElement, Element adviceElement, ParserContext parserContext, List<BeanDefinition> beanDefinitions, List<BeanReference> beanReferences) { try { this.parseState.push(new AdviceEntry(parserContext.getDelegate().getLocalName(adviceElement))); // create the method factory bean RootBeanDefinition methodDefinition = new RootBeanDefinition(MethodLocatingFactoryBean.class); methodDefinition.getPropertyValues().add("targetBeanName", aspectName); methodDefinition.getPropertyValues().add("methodName", adviceElement.getAttribute("method")); methodDefinition.setSynthetic(true); // create instance factory definition RootBeanDefinition aspectFactoryDef = new RootBeanDefinition(SimpleBeanFactoryAwareAspectInstanceFactory.class); aspectFactoryDef.getPropertyValues().add("aspectBeanName", aspectName); aspectFactoryDef.setSynthetic(true); // register the pointcut AbstractBeanDefinition adviceDef = createAdviceDefinition( adviceElement, parserContext, aspectName, order, methodDefinition, aspectFactoryDef, beanDefinitions, beanReferences); // configure the advisor RootBeanDefinition advisorDefinition = new RootBeanDefinition(AspectJPointcutAdvisor.class); advisorDefinition.setSource(parserContext.extractSource(adviceElement)); advisorDefinition.getConstructorArgumentValues().addGenericArgumentValue(adviceDef); if (aspectElement.hasAttribute(ORDER_PROPERTY)) { advisorDefinition.getPropertyValues().add( ORDER_PROPERTY, aspectElement.getAttribute(ORDER_PROPERTY)); } // register the final advisor parserContext.getReaderContext().registerWithGeneratedName(advisorDefinition); return advisorDefinition; } finally { this.parseState.pop(); } }
方法主要做了三件事:
根据织入方式(before、after这些)创建RootBeanDefinition,名为adviceDef即advice定义
将上一步创建的RootBeanDefinition写入一个新的RootBeanDefinition,构造一个新的对象,名为advisorDefinition,即advisor定义
将advisorDefinition注册到DefaultListableBeanFactory中
下面来看做的第一件事createAdviceDefinition方法定义:
private AbstractBeanDefinition createAdviceDefinition( Element adviceElement, ParserContext parserContext, String aspectName, int order, RootBeanDefinition methodDef, RootBeanDefinition aspectFactoryDef, List<BeanDefinition> beanDefinitions, List<BeanReference> beanReferences) { RootBeanDefinition adviceDefinition = new RootBeanDefinition(getAdviceClass(adviceElement, parserContext)); adviceDefinition.setSource(parserContext.extractSource(adviceElement)); adviceDefinition.getPropertyValues().add(ASPECT_NAME_PROPERTY, aspectName); adviceDefinition.getPropertyValues().add(DECLARATION_ORDER_PROPERTY, order); if (adviceElement.hasAttribute(RETURNING)) { adviceDefinition.getPropertyValues().add( RETURNING_PROPERTY, adviceElement.getAttribute(RETURNING)); } if (adviceElement.hasAttribute(THROWING)) { adviceDefinition.getPropertyValues().add( THROWING_PROPERTY, adviceElement.getAttribute(THROWING)); } if (adviceElement.hasAttribute(ARG_NAMES)) { adviceDefinition.getPropertyValues().add( ARG_NAMES_PROPERTY, adviceElement.getAttribute(ARG_NAMES)); } ConstructorArgumentValues cav = adviceDefinition.getConstructorArgumentValues(); cav.addIndexedArgumentValue(METHOD_INDEX, methodDef); Object pointcut = parsePointcutProperty(adviceElement, parserContext); if (pointcut instanceof BeanDefinition) { cav.addIndexedArgumentValue(POINTCUT_INDEX, pointcut); beanDefinitions.add((BeanDefinition) pointcut); } else if (pointcut instanceof String) { RuntimeBeanReference pointcutRef = new RuntimeBeanReference((String) pointcut); cav.addIndexedArgumentValue(POINTCUT_INDEX, pointcutRef); beanReferences.add(pointcutRef); } cav.addIndexedArgumentValue(ASPECT_INSTANCE_FACTORY_INDEX, aspectFactoryDef); return adviceDefinition; }
首先可以看到,创建的AbstractBeanDefinition实例是RootBeanDefinition,这和普通Bean创建的实例为GenericBeanDefinition不同。然后进入第6行的getAdviceClass方法看一下:
private Class getAdviceClass(Element adviceElement, ParserContext parserContext) { String elementName = parserContext.getDelegate().getLocalName(adviceElement); if (BEFORE.equals(elementName)) { return AspectJMethodBeforeAdvice.class; } else if (AFTER.equals(elementName)) { return AspectJAfterAdvice.class; } else if (AFTER_RETURNING_ELEMENT.equals(elementName)) { return AspectJAfterReturningAdvice.class; } else if (AFTER_THROWING_ELEMENT.equals(elementName)) { return AspectJAfterThrowingAdvice.class; } else if (AROUND.equals(elementName)) { return AspectJAroundAdvice.class; } else { throw new IllegalArgumentException("Unknown advice kind [" + elementName + "]."); } }
既然创建Bean定义,必然该Bean定义中要对应一个具体的Class,不同的切入方式对应不同的Class:
before对应AspectJMethodBeforeAdvice
After对应AspectJAfterAdvice
after-returning对应AspectJAfterReturningAdvice
after-throwing对应AspectJAfterThrowingAdvice
around对应AspectJAroundAdvice
createAdviceDefinition方法剩余逻辑没什么,就是判断一下标签里面的属性并设置一下相应的值而已,至此、两个标签对应的AbstractBeanDefinition就创建出来了。
AOP Bean定义加载——将名为adviceDef的RootBeanDefinition转换成名为advisorDefinition的RootBeanDefinition
下面我们看一下第二步的操作,将名为adviceDef的RootBeanD转换成名为advisorDefinition的RootBeanDefinition,跟一下上面一部分ConfigBeanDefinitionParser类parseAdvice方法的第26行~32行的代码:
RootBeanDefinition advisorDefinition = new RootBeanDefinition(AspectJPointcutAdvisor.class); advisorDefinition.setSource(parserContext.extractSource(adviceElement)); advisorDefinition.getConstructorArgumentValues().addGenericArgumentValue(adviceDef); if (aspectElement.hasAttribute(ORDER_PROPERTY)) { advisorDefinition.getPropertyValues().add( ORDER_PROPERTY, aspectElement.getAttribute(ORDER_PROPERTY)); }
这里相当于将上一步生成的RootBeanDefinition包装了一下,new一个新的RootBeanDefinition出来,Class类型是org.springframework.aop.aspectj.AspectJPointcutAdvisor。
第4行~第7行的代码是用于判断标签中有没有”order”属性的,有就设置一下,”order”属性是用来控制切入方法优先级的。
AOP Bean定义加载——将BeanDefinition注册到DefaultListableBeanFactory中
最后一步就是将BeanDefinition注册到DefaultListableBeanFactory中了,代码就是前面ConfigBeanDefinitionParser的parseAdvice方法的最后一部分了:
// register the final advisor parserContext.getReaderContext().registerWithGeneratedName(advisorDefinition); ... 跟一下registerWithGeneratedName方法的实现:
public String registerWithGeneratedName(BeanDefinition beanDefinition) {
String generatedName = generateBeanName(beanDefinition);
getRegistry().registerBeanDefinition(generatedName, beanDefinition);
return generatedName;
}
第2行获取注册的名字BeanName,和<bean>的注册差不多,使用的是Class全路径+”#”+全局计数器的方式,其中的Class全路径为org.springframework.aop.aspectj.AspectJPointcutAdvisor,依次类推,每一个BeanName应当为org.springframework.aop.aspectj.AspectJPointcutAdvisor#0、org.springframework.aop.aspectj.AspectJPointcutAdvisor#1、org.springframework.aop.aspectj.AspectJPointcutAdvisor#2这样下去。 第3行向DefaultListableBeanFactory中注册,BeanName已经有了,剩下的就是Bean定义,Bean定义的解析流程之前已经看过了,就不说了。
AOP Bean定义加载——AopNamespaceHandler处理流程
回到ConfigBeanDefinitionParser的parseAspect方法:
private void parseAspect(Element aspectElement, ParserContext parserContext) { ... AspectComponentDefinition aspectComponentDefinition = createAspectComponentDefinition( aspectElement, aspectId, beanDefinitions, beanReferences, parserContext); parserContext.pushContainingComponent(aspectComponentDefinition); List<Element> pointcuts = DomUtils.getChildElementsByTagName(aspectElement, POINTCUT); for (Element pointcutElement : pointcuts) { parsePointcut(pointcutElement, parserContext); } parserContext.popAndRegisterContainingComponent(); } finally { this.parseState.pop(); } }
省略号部分表示是解析的是、这种标签,上部分已经说过了,就不说了,下面看一下解析部分的源码。
第5行~第7行的代码构建了一个Aspect标签组件定义,并将Apsect标签组件定义推到ParseContext即解析工具上下文中,这部分代码不是关键。
第9行的代码拿到所有下的pointcut标签,进行遍历,由parsePointcut方法进行处理:
private AbstractBeanDefinition parsePointcut(Element pointcutElement, ParserContext parserContext) { String id = pointcutElement.getAttribute(ID); String expression = pointcutElement.getAttribute(EXPRESSION); AbstractBeanDefinition pointcutDefinition = null; try { this.parseState.push(new PointcutEntry(id)); pointcutDefinition = createPointcutDefinition(expression); pointcutDefinition.setSource(parserContext.extractSource(pointcutElement)); String pointcutBeanName = id; if (StringUtils.hasText(pointcutBeanName)) { parserContext.getRegistry().registerBeanDefinition(pointcutBeanName, pointcutDefinition); } else { pointcutBeanName = parserContext.getReaderContext().registerWithGeneratedName(pointcutDefinition); } parserContext.registerComponent( new PointcutComponentDefinition(pointcutBeanName, pointcutDefinition, expression)); } finally { this.parseState.pop(); } return pointcutDefinition; }
第2行~第3行的代码获取标签下的”id”属性与”expression”属性。
第8行的代码推送一个PointcutEntry,表示当前Spring上下文正在解析Pointcut标签。
第9行的代码创建Pointcut的Bean定义,之后再看,先把其他方法都看一下。
第10行的代码不管它,最终从NullSourceExtractor的extractSource方法获取Source,就是个null。
第12行~第18行的代码用于注册获取到的Bean定义,默认pointcutBeanName为标签中定义的id属性:
如果标签中配置了id属性就执行的是第13行~第15行的代码,pointcutBeanName=id
如果标签中没有配置id属性就执行的是第16行~第18行的代码,和Bean不配置id属性一样的规则,pointcutBeanName=org.springframework.aop.aspectj.AspectJExpressionPointcut#序号(从0开始累加)
第20行~第21行的代码向解析工具上下文中注册一个Pointcut组件定义
第23行~第25行的代码,finally块在标签解析完毕后,让之前推送至栈顶的PointcutEntry出栈,表示此次标签解析完毕。
最后回头来一下第9行代码createPointcutDefinition的实现,比较简单:
protected AbstractBeanDefinition createPointcutDefinition(String expression) { RootBeanDefinition beanDefinition = new RootBeanDefinition(AspectJExpressionPointcut.class); beanDefinition.setScope(BeanDefinition.SCOPE_PROTOTYPE); beanDefinition.setSynthetic(true); beanDefinition.getPropertyValues().add(EXPRESSION, expression); return beanDefinition; }
关键就是注意一下两点:
标签对应解析出来的BeanDefinition是RootBeanDefinition,且RootBenaDefinitoin中的Class是org.springframework.aop.aspectj.AspectJExpressionPointcut
标签对应的Bean是prototype即原型的
这样一个流程下来,就解析了标签中的内容并将之转换为RootBeanDefintion存储在Spring容器中。
上篇文章说了,org.springframework.aop.aspectj.autoproxy.AspectJAwareAdvisorAutoProxyCreator这个类是Spring提供给开发者的AOP的核心类,就是AspectJAwareAdvisorAutoProxyCreator完成了【类/接口–>代理】的转换过程,首先我们看一下AspectJAwareAdvisorAutoProxyCreator的层次结构:
这里最值得注意的一点是最左下角的那个方框,我用几句话总结一下:
AspectJAwareAdvisorAutoProxyCreator是BeanPostProcessor接口的实现类
postProcessBeforeInitialization方法与postProcessAfterInitialization方法实现在父类AbstractAutoProxyCreator中
postProcessBeforeInitialization方法是一个空实现
逻辑代码在postProcessAfterInitialization方法中
基于以上的分析,将Bean生成代理的时机已经一目了然了:在每个Bean初始化之后,如果需要,调用AspectJAwareAdvisorAutoProxyCreator中的postProcessBeforeInitialization为Bean生成代理。
代理对象实例化—-判断是否为
上文分析了Bean生成代理的时机是在每个Bean初始化之后,下面把代码定位到Bean初始化之后,先是AbstractAutowireCapableBeanFactory的initializeBean方法进行初始化:
protected Object initializeBean(final String beanName, final Object bean, RootBeanDefinition mbd) { if (System.getSecurityManager() != null) { AccessController.doPrivileged(new PrivilegedAction<Object>() { public Object run() { invokeAwareMethods(beanName, bean); return null; } }, getAccessControlContext()); } else { invokeAwareMethods(beanName, bean); } Object wrappedBean = bean; if (mbd == null || !mbd.isSynthetic()) { wrappedBean = applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization(wrappedBean, beanName); } try { invokeInitMethods(beanName, wrappedBean, mbd); } catch (Throwable ex) { throw new BeanCreationException( (mbd != null ? mbd.getResourceDescription() : null), beanName, "Invocation of init method failed", ex); } if (mbd == null || !mbd.isSynthetic()) { wrappedBean = applyBeanPostProcessorsAfterInitialization(wrappedBean, beanName); } return wrappedBean; }
初始化之前是第16行的applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization方法,初始化之后即29行的applyBeanPostProcessorsAfterInitialization方法:
public Object applyBeanPostProcessorsAfterInitialization(Object existingBean, String beanName) throws BeansException { Object result = existingBean; for (BeanPostProcessor beanProcessor : getBeanPostProcessors()) { result = beanProcessor.postProcessAfterInitialization(result, beanName); if (result == null) { return result; } } return result; }
这里调用每个BeanPostProcessor的postProcessBeforeInitialization方法。按照之前的分析,看一下AbstractAutoProxyCreator的postProcessAfterInitialization方法实现:
public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException { if (bean != null) { Object cacheKey = getCacheKey(bean.getClass(), beanName); if (!this.earlyProxyReferences.contains(cacheKey)) { return wrapIfNecessary(bean, beanName, cacheKey); } } return bean; }
跟一下第5行的方法wrapIfNecessary:
protected Object wrapIfNecessary(Object bean, String beanName, Object cacheKey) { if (this.targetSourcedBeans.contains(beanName)) { return bean; } if (this.nonAdvisedBeans.contains(cacheKey)) { return bean; } if (isInfrastructureClass(bean.getClass()) || shouldSkip(bean.getClass(), beanName)) { this.nonAdvisedBeans.add(cacheKey); return bean; } // Create proxy if we have advice. Object[] specificInterceptors = getAdvicesAndAdvisorsForBean(bean.getClass(), beanName, null); if (specificInterceptors != DO_NOT_PROXY) { this.advisedBeans.add(cacheKey); Object proxy = createProxy(bean.getClass(), beanName, specificInterceptors, new SingletonTargetSource(bean)); this.proxyTypes.put(cacheKey, proxy.getClass()); return proxy; } this.nonAdvisedBeans.add(cacheKey); return bean; }
第2行~第11行是一些不需要生成代理的场景判断,这里略过。首先我们要思考的第一个问题是:哪些目标对象需要生成代理?因为配置文件里面有很多Bean,肯定不能对每个Bean都生成代理,因此需要一套规则判断Bean是不是需要生成代理,这套规则就是第14行的代码getAdvicesAndAdvisorsForBean:
protected List<Advisor> findEligibleAdvisors(Class beanClass, String beanName) { List<Advisor> candidateAdvisors = findCandidateAdvisors(); List<Advisor> eligibleAdvisors = findAdvisorsThatCanApply(candidateAdvisors, beanClass, beanName); extendAdvisors(eligibleAdvisors); if (!eligibleAdvisors.isEmpty()) { eligibleAdvisors = sortAdvisors(eligibleAdvisors); } return eligibleAdvisors; }
顾名思义,方法的意思是为指定class寻找合适的Advisor。
第2行代码,寻找候选Advisors,根据上文的配置文件,有两个候选Advisor,分别是节点下的和这两个,这两个在XML解析的时候已经被转换生成了RootBeanDefinition。
跳过第3行的代码,先看下第4行的代码extendAdvisors方法,之后再重点看一下第3行的代码。第4行的代码extendAdvisors方法作用是向候选Advisor链的开头(也就是List.get(0)的位置)添加一个org.springframework.aop.support.DefaultPointcutAdvisor。
第3行代码,根据候选Advisors,寻找可以使用的Advisor,跟一下方法实现:
public static List<Advisor> findAdvisorsThatCanApply(List<Advisor> candidateAdvisors, Class<?> clazz) { if (candidateAdvisors.isEmpty()) { return candidateAdvisors; } List<Advisor> eligibleAdvisors = new LinkedList<Advisor>(); for (Advisor candidate : candidateAdvisors) { if (candidate instanceof IntroductionAdvisor && canApply(candidate, clazz)) { eligibleAdvisors.add(candidate); } } boolean hasIntroductions = !eligibleAdvisors.isEmpty(); for (Advisor candidate : candidateAdvisors) { if (candidate instanceof IntroductionAdvisor) { // already processed continue; } if (canApply(candidate, clazz, hasIntroductions)) { eligibleAdvisors.add(candidate); } } return eligibleAdvisors; }
整个方法的主要判断都围绕canApply展开方法:
public static boolean canApply(Advisor advisor, Class<?> targetClass, boolean hasIntroductions) { if (advisor instanceof IntroductionAdvisor) { return ((IntroductionAdvisor) advisor).getClassFilter().matches(targetClass); } else if (advisor instanceof PointcutAdvisor) { PointcutAdvisor pca = (PointcutAdvisor) advisor; return canApply(pca.getPointcut(), targetClass, hasIntroductions); } else { // It doesn't have a pointcut so we assume it applies. return true; } }
第一个参数advisor的实际类型是AspectJPointcutAdvisor,它是PointcutAdvisor的子类,因此执行第7行的方法:
public static boolean canApply(Pointcut pc, Class<?> targetClass, boolean hasIntroductions) { if (!pc.getClassFilter().matches(targetClass)) { return false; } MethodMatcher methodMatcher = pc.getMethodMatcher(); IntroductionAwareMethodMatcher introductionAwareMethodMatcher = null; if (methodMatcher instanceof IntroductionAwareMethodMatcher) { introductionAwareMethodMatcher = (IntroductionAwareMethodMatcher) methodMatcher; } Set<Class> classes = new HashSet<Class>(ClassUtils.getAllInterfacesForClassAsSet(targetClass)); classes.add(targetClass); for (Class<?> clazz : classes) { Method[] methods = clazz.getMethods(); for (Method method : methods) { if ((introductionAwareMethodMatcher != null && introductionAwareMethodMatcher.matches(method, targetClass, hasIntroductions)) || methodMatcher.matches(method, targetClass)) { return true; } } } return false; }
这个方法其实就是拿当前Advisor对应的expression做了两层判断:
目标类必须满足expression的匹配规则
目标类中的方法必须满足expression的匹配规则,当然这里方法不是全部需要满足expression的匹配规则,有一个方法满足即可
如果以上两条都满足,那么容器则会判断该
代理对象实例化—-为
上文分析了为
protected Object wrapIfNecessary(Object bean, String beanName, Object cacheKey) { if (this.targetSourcedBeans.contains(beanName)) { return bean; } if (this.nonAdvisedBeans.contains(cacheKey)) { return bean; } if (isInfrastructureClass(bean.getClass()) || shouldSkip(bean.getClass(), beanName)) { this.nonAdvisedBeans.add(cacheKey); return bean; } // Create proxy if we have advice. Object[] specificInterceptors = getAdvicesAndAdvisorsForBean(bean.getClass(), beanName, null); if (specificInterceptors != DO_NOT_PROXY) { this.advisedBeans.add(cacheKey); Object proxy = createProxy(bean.getClass(), beanName, specificInterceptors, new SingletonTargetSource(bean)); this.proxyTypes.put(cacheKey, proxy.getClass()); return proxy; } this.nonAdvisedBeans.add(cacheKey); return bean; }
第14行拿到
protected Object createProxy( Class<?> beanClass, String beanName, Object[] specificInterceptors, TargetSource targetSource) { ProxyFactory proxyFactory = new ProxyFactory(); // Copy our properties (proxyTargetClass etc) inherited from ProxyConfig. proxyFactory.copyFrom(this); if (!shouldProxyTargetClass(beanClass, beanName)) { // Must allow for introductions; can't just set interfaces to // the target's interfaces only. Class<?>[] targetInterfaces = ClassUtils.getAllInterfacesForClass(beanClass, this.proxyClassLoader); for (Class<?> targetInterface : targetInterfaces) { proxyFactory.addInterface(targetInterface); } } Advisor[] advisors = buildAdvisors(beanName, specificInterceptors); for (Advisor advisor : advisors) { proxyFactory.addAdvisor(advisor); } proxyFactory.setTargetSource(targetSource); customizeProxyFactory(proxyFactory); proxyFactory.setFrozen(this.freezeProxy); if (advisorsPreFiltered()) { proxyFactory.setPreFiltered(true); } return proxyFactory.getProxy(this.proxyClassLoader); }
第4行~第6行new出了一个ProxyFactory,Proxy,顾名思义,代理工厂的意思,提供了简单的方式使用代码获取和配置AOP代理。
第8行的代码做了一个判断,判断的内容是这个节点中proxy-target-class=”false”或者proxy-target-class不配置,即不使用CGLIB生成代理。如果满足条件,进判断,获取当前Bean实现的所有接口,讲这些接口Class对象都添加到ProxyFactory中。
第17行~第28行的代码没什么看的必要,向ProxyFactory中添加一些参数而已。重点看第30行proxyFactory.getProxy(this.proxyClassLoader)这句:
public Object getProxy(ClassLoader classLoader) { return createAopProxy().getProxy(classLoader); }
实现代码就一行,但是却明确告诉我们做了两件事情:
创建AopProxy接口实现类
通过AopProxy接口的实现类的getProxy方法获取
就从这两个点出发,分两部分分析一下。
代理对象实例化—-创建AopProxy接口实现类
看一下createAopProxy()方法的实现,它位于DefaultAopProxyFactory类中:
protected final synchronized AopProxy createAopProxy() { if (!this.active) { activate(); } return getAopProxyFactory().createAopProxy(this); }
前面的部分没什么必要看,直接进入重点即createAopProxy方法:
public AopProxy createAopProxy(AdvisedSupport config) throws AopConfigException { if (config.isOptimize() || config.isProxyTargetClass() || hasNoUserSuppliedProxyInterfaces(config)) { Class targetClass = config.getTargetClass(); if (targetClass == null) { throw new AopConfigException("TargetSource cannot determine target class: " + "Either an interface or a target is required for proxy creation."); } if (targetClass.isInterface()) { return new JdkDynamicAopProxy(config); } if (!cglibAvailable) { throw new AopConfigException( "Cannot proxy target class because CGLIB2 is not available. " + "Add CGLIB to the class path or specify proxy interfaces."); } return CglibProxyFactory.createCglibProxy(config); } else { return new JdkDynamicAopProxy(config); } }
对类生成代理使用CGLIB
对接口生成代理使用JDK原生的Proxy
可以通过配置文件指定对接口使用CGLIB生成代理
这三句话的出处就是createAopProxy方法。看到默认是第19行的代码使用JDK自带的Proxy生成代理,碰到以下三种情况例外:
ProxyConfig的isOptimize方法为true,这表示让Spring自己去优化而不是用户指定
ProxyConfig的isProxyTargetClass方法为true,这表示配置了proxy-target-class=”true”
ProxyConfig满足hasNoUserSuppliedProxyInterfaces方法执行结果为true,这表示
在进入第2行的if判断之后再根据目标
proxy-target-class没有配置或者proxy-target-class=”false”,返回JdkDynamicAopProxy
proxy-target-class=”true”或者
当然,不管是JdkDynamicAopProxy还是Cglib2AopProxy,AdvisedSupport都是作为构造函数参数传入的,里面存储了具体的Advisor。
代理对象实例化—-通过getProxy方法获取
其实代码已经分析到了JdkDynamicAopProxy和Cglib2AopProxy,剩下的就没什么好讲的了,无非就是看对这两种方式生成代理的熟悉程度而已。
Cglib2AopProxy生成代理的代码就不看了,对Cglib不熟悉的朋友可以看Cglib及其基本使用一文。
JdkDynamicAopProxy生成代理的方式稍微看一下:
public Object getProxy(ClassLoader classLoader) { if (logger.isDebugEnabled()) { logger.debug("Creating JDK dynamic proxy: target source is " + this.advised.getTargetSource()); } Class[] proxiedInterfaces = AopProxyUtils.completeProxiedInterfaces(this.advised); findDefinedEqualsAndHashCodeMethods(proxiedInterfaces); return Proxy.newProxyInstance(classLoader, proxiedInterfaces, this); }
这边解释一下第5行和第6行的代码,第5行代码的作用是拿到所有要代理的接口,第6行代码的作用是尝试寻找这些接口方法里面有没有equals方法和hashCode方法,同时都有的话打个标记,寻找结束,equals方法和hashCode方法有特殊处理。
最终通过第7行的Proxy.newProxyInstance方法获取接口/类对应的代理对象,Proxy是JDK原生支持的生成代理的方式。
前面已经详细分析了为接口/类生成代理的原理,生成代理之后就要调用方法了,这里看一下使用JdkDynamicAopProxy调用方法的原理。
由于JdkDynamicAopProxy本身实现了InvocationHandler接口,因此具体代理前后处理的逻辑在invoke方法中:
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable { MethodInvocation invocation; Object oldProxy = null; boolean setProxyContext = false; TargetSource targetSource = this.advised.targetSource; Class targetClass = null; Object target = null; try { if (!this.equalsDefined && AopUtils.isEqualsMethod(method)) { // The target does not implement the equals(Object) method itself. return equals(args[0]); } if (!this.hashCodeDefined && AopUtils.isHashCodeMethod(method)) { // The target does not implement the hashCode() method itself. return hashCode(); } if (!this.advised.opaque && method.getDeclaringClass().isInterface() && method.getDeclaringClass().isAssignableFrom(Advised.class)) { // Service invocations on ProxyConfig with the proxy config... return AopUtils.invokeJoinpointUsingReflection(this.advised, method, args); } Object retVal; if (this.advised.exposeProxy) { // Make invocation available if necessary. oldProxy = AopContext.setCurrentProxy(proxy); setProxyContext = true; } // May be null. Get as late as possible to minimize the time we "own" the target, // in case it comes from a pool. target = targetSource.getTarget(); if (target != null) { targetClass = target.getClass(); } // Get the interception chain for this method. List<Object> chain = this.advised.getInterceptorsAndDynamicInterceptionAdvice(method, targetClass); // Check whether we have any advice. If we don't, we can fallback on direct // reflective invocation of the target, and avoid creating a MethodInvocation. if (chain.isEmpty()) { // We can skip creating a MethodInvocation: just invoke the target directly // Note that the final invoker must be an InvokerInterceptor so we know it does // nothing but a reflective operation on the target, and no hot swapping or fancy proxying. retVal = AopUtils.invokeJoinpointUsingReflection(target, method, args); } else { // We need to create a method invocation... invocation = new ReflectiveMethodInvocation(proxy, target, method, args, targetClass, chain); // Proceed to the joinpoint through the interceptor chain. retVal = invocation.proceed(); } // Massage return value if necessary. if (retVal != null && retVal == target && method.getReturnType().isInstance(proxy) && !RawTargetAccess.class.isAssignableFrom(method.getDeclaringClass())) { // Special case: it returned "this" and the return type of the method // is type-compatible. Note that we can't help if the target sets // a reference to itself in another returned object. retVal = proxy; } return retVal; } finally { if (target != null && !targetSource.isStatic()) { // Must have come from TargetSource. targetSource.releaseTarget(target); } if (setProxyContext) { // Restore old proxy. AopContext.setCurrentProxy(oldProxy); } } }
第11行~第18行的代码,表示equals方法与hashCode方法即使满足expression规则,也不会为之产生代理内容,调用的是JdkDynamicAopProxy的equals方法与hashCode方法。至于这两个方法是什么作用,可以自己查看一下源代码。
第19行~第23行的代码,表示方法所属的Class是一个接口并且方法所属的Class是AdvisedSupport的父类或者父接口,直接通过反射调用该方法。
第27行~第30行的代码,是用于判断是否将代理暴露出去的,由标签中的expose-proxy=”true/false”配置。
第41行的代码,获取AdvisedSupport中的所有拦截器和动态拦截器列表,用于拦截方法,具体到我们的实际代码,列表中有三个Object,分别是:
chain.get(0):ExposeInvocationInterceptor,这是一个默认的拦截器,对应的原Advisor为DefaultPointcutAdvisor
chain.get(1):MethodBeforeAdviceInterceptor,用于在实际方法调用之前的拦截,对应的原Advisor为AspectJMethodBeforeAdvice
chain.get(2):AspectJAfterAdvice,用于在实际方法调用之后的处理
第45行~第50行的代码,如果拦截器列表为空,很正常,因为某个类/接口下的某个方法可能不满足expression的匹配规则,因此此时通过反射直接调用该方法。
第51行~第56行的代码,如果拦截器列表不为空,按照注释的意思,需要一个ReflectiveMethodInvocation,并通过proceed方法对原方法进行拦截,proceed方法感兴趣的朋友可以去看一下,里面使用到了递归的思想对chain中的Object进行了层层的调用。
下面我们来看一下CGLIB代理的方式,这里需要读者去了解一下CGLIB以及其创建代理的方式:
这里将拦截器链封装到了DynamicAdvisedInterceptor中,并加入了Callback,DynamicAdvisedInterceptor实现了CGLIB的MethodInterceptor,所以其核心逻辑在intercept方法中:
这里我们看到了与JDK动态代理同样的获取拦截器链的过程,并且CglibMethodInvokcation继承了我们在JDK动态代理看到的ReflectiveMethodInvocation,但是并没有重写其proceed方法,只是重写了执行目标方法的逻辑,所以整体上是大同小异的。
看完上述内容,你们对如何进行Spring源码剖析AOP实现原理有进一步的了解吗?如果还想了解更多知识或者相关内容,请关注亿速云行业资讯频道,感谢大家的支持。
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