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spring的两大核心就是ioc和aop。在关于ioc依赖注入的文章中,我们了解了如何根据BeanDefinition创建Bean,然后在BeanPostProcessor中处理@Autowired和@Resource两个注解,自动注入Bean。

本文将讲解另外一块核心内容,aop切面。

AOP自动配置

首先,aop切面基于springboot的自动配置。如果不了解自动配置,请参考自动配置机制的文章。

为此,我们先找到aop自动配置的类AopAutoConfiguration

@Configuration
@ConditionalOnClass({ EnableAspectJAutoProxy.class, Aspect.class, Advice.class, AnnotatedElement.class })
@ConditionalOnProperty(prefix = "spring.aop", name = "auto", havingValue = "true", matchIfMissing = true)
public class AopAutoConfiguration { @Configuration
@EnableAspectJAutoProxy(proxyTargetClass = false)
@ConditionalOnProperty(prefix = "spring.aop", name = "proxy-target-class", havingValue = "false",
matchIfMissing = false)
public static class JdkDynamicAutoProxyConfiguration { } @Configuration
@EnableAspectJAutoProxy(proxyTargetClass = true)
@ConditionalOnProperty(prefix = "spring.aop", name = "proxy-target-class", havingValue = "true",
matchIfMissing = true)
public static class CglibAutoProxyConfiguration { } }

我们将以Cglib为主要的了解对象,可以看到CglibAutoProxyConfiguration上注解了一个@EnableAspectJAutoProxy,它意味着开启切面代理,我们打开该注解

@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Import(AspectJAutoProxyRegistrar.class)
public @interface EnableAspectJAutoProxy { //
}

我们看到,@Import注解导入了AspectJAutoProxyRegistrar。在自动配置的文章中,我们了解到ConfigurationClassParser将会处理@Import注解。这里我们不再关注如何处理@Import注解,直接打开AspectJAutoProxyRegistrar类看看

class AspectJAutoProxyRegistrar implements ImportBeanDefinitionRegistrar {

    @Override
public void registerBeanDefinitions(AnnotationMetadata importingClassMetadata, BeanDefinitionRegistry registry) {
// 注册自动切面代理的创建器
AopConfigUtils.registerAspectJAnnotationAutoProxyCreatorIfNecessary(registry); // 省略
} }

跟进registerAspectJAnnotationAutoProxyCreatorIfNecessary

public static BeanDefinition registerAspectJAnnotationAutoProxyCreatorIfNecessary(BeanDefinitionRegistry registry) {
return registerAspectJAnnotationAutoProxyCreatorIfNecessary(registry, null);
}

继续跟进registerAspectJAnnotationAutoProxyCreatorIfNecessary

public static BeanDefinition registerAspectJAnnotationAutoProxyCreatorIfNecessary(
BeanDefinitionRegistry registry, @Nullable Object source) { return registerOrEscalateApcAsRequired(AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator.class, registry, source);
}

我们看到,调用registerOrEscalateApcAsRequired方法指定了一个类AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator,这个类将作为创建代理的类

跟进registerOrEscalateApcAsRequired方法

private static BeanDefinition registerOrEscalateApcAsRequired(
Class<?> cls, BeanDefinitionRegistry registry, @Nullable Object source) { //
// 构建BeanDefinition
RootBeanDefinition beanDefinition = new RootBeanDefinition(cls);
beanDefinition.setSource(source);
beanDefinition.getPropertyValues().add("order", Ordered.HIGHEST_PRECEDENCE);
beanDefinition.setRole(BeanDefinition.ROLE_INFRASTRUCTURE);
// 注册到Bean容器
registry.registerBeanDefinition(AUTO_PROXY_CREATOR_BEAN_NAME, beanDefinition);
return beanDefinition;
}

可以看到,最终是注册到了Bean容器中,作为BeanDefinition存在。我们可以认为aop的自动配置过程就是为了创建AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator这个类的BeanDefinition。

注册AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator

首先,我们先看看AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator的继承结构

可以看到,AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator最终是实现了BeanPostProcessor,那BeanPostProcessor是什么时候被创建为Bean的呢?

这里,我们得回到refresh容器过程的refresh方法中,跟进AbstractApplicationContext的refresh方法

public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {
synchronized (this.startupShutdownMonitor) {
// try {
// // 注册BeanDefinition到容器
invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory); // 注册后置处理器到容器
registerBeanPostProcessors(beanFactory); //
}
//
}
}

在注册BeanDefinition之后,就会把BeanPostProcessor的BeanDefinition转化为了Bean注册到容器中。registerBeanPostProcessors结束以后,AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator就以Bean的形式存在于BeanFactory中了。

触发AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator

接着,我们再看AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator被注册为Bean以后,是在什么位置被触发的。前面,ioc依赖注入的文章中我们提到过createBean方法,将会根据BeanDefinition创建Bean。

跟进AbstractAutowireCapableBeanFactory的createBean方法

protected Object createBean(String beanName, RootBeanDefinition mbd, @Nullable Object[] args)
throws BeanCreationException { // try {
// BeanPostProcessors 调用
Object bean = resolveBeforeInstantiation(beanName, mbdToUse);
if (bean != null) {
return bean;
}
}
// try {
// 创建实例对象
Object beanInstance = doCreateBean(beanName, mbdToUse, args);
//
return beanInstance;
}
//
}

我们看到,在doCreateBean之前,先触发resolveBeforInstantiation方法,调用了AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator。

切面解析

跟进resolveBeforeInstantiation

protected Object resolveBeforeInstantiation(String beanName, RootBeanDefinition mbd) {
Object bean = null;
if (!Boolean.FALSE.equals(mbd.beforeInstantiationResolved)) {
if (!mbd.isSynthetic() && hasInstantiationAwareBeanPostProcessors()) {
//
if (targetType != null) {
bean = applyBeanPostProcessorsBeforeInstantiation(targetType, beanName);
//
}
}
//
}
return bean;
}

继续跟进applyBeanPostProcessorBeforeInstantiation方法

protected Object applyBeanPostProcessorsBeforeInstantiation(Class<?> beanClass, String beanName) {
for (BeanPostProcessor bp : getBeanPostProcessors()) {
if (bp instanceof InstantiationAwareBeanPostProcessor) {
InstantiationAwareBeanPostProcessor ibp = (InstantiationAwareBeanPostProcessor) bp;
// 触发postProcesBeforeInstantiation
Object result = ibp.postProcessBeforeInstantiation(beanClass, beanName);
if (result != null) {
return result;
}
}
}
return null;
}

继续跟进AbstractAutoProxyCreator的postProcessBeforeInstantiation方法

public Object postProcessBeforeInstantiation(Class<?> beanClass, String beanName) {
Object cacheKey = getCacheKey(beanClass, beanName); if (!StringUtils.hasLength(beanName) || !this.targetSourcedBeans.contains(beanName)) {
//
if (isInfrastructureClass(beanClass) || shouldSkip(beanClass, beanName)) {
this.advisedBeans.put(cacheKey, Boolean.FALSE);
return null;
}
} //
return null;
}

isInfrastructureCLass将返回false,跟进AspectJAwareAdvisorAutoProxyCreator的shouldSkip

protected boolean shouldSkip(Class<?> beanClass, String beanName) {
// 返回所有的通知,如@Before @After @AfterThrowing @Round
List<Advisor> candidateAdvisors = findCandidateAdvisors();
for (Advisor advisor : candidateAdvisors) {
if (advisor instanceof AspectJPointcutAdvisor &&
((AspectJPointcutAdvisor) advisor).getAspectName().equals(beanName)) {
return true;
}
}
return super.shouldSkip(beanClass, beanName);
}

这里的findCandidateAdvisors方法,将会从beanFactory中获得注解了@Aspect的类元数据,然后获取其中定义的Advisor。

到这一步,我们就已经获得了完成了切面部分的解析工作。

代理增强

回到AbstractAutowireCapableBeanFactory的createBean方法

protected Object createBean(String beanName, RootBeanDefinition mbd, @Nullable Object[] args)
throws BeanCreationException { // try {
// BeanPostProcessors 调用
Object bean = resolveBeforeInstantiation(beanName, mbdToUse);
if (bean != null) {
return bean;
}
}
// try {
// 创建实例对象
Object beanInstance = doCreateBean(beanName, mbdToUse, args);
//
return beanInstance;
}
//
}

获取了Advisor,那么再看看Advisor被增强到Bean上的过程,跟进doCreateBean

protected Object doCreateBean(final String beanName, final RootBeanDefinition mbd, final @Nullable Object[] args)
throws BeanCreationException {
// if (instanceWrapper == null) {
// 创建实例对象
instanceWrapper = createBeanInstance(beanName, mbd, args);
}
// Object exposedObject = bean;
try {
// 自动注入
populateBean(beanName, mbd, instanceWrapper);
// 初始化Bean,创建代理的入口
exposedObject = initializeBean(beanName, exposedObject, mbd);
} //
return exposedObject;
}

我们找到initializeBean,这个初始化Bean的入口,将从这里开始关注代理增强部分,跟进initializeBean方法

protected Object initializeBean(final String beanName, final Object bean, @Nullable RootBeanDefinition mbd) {
//
if (mbd == null || !mbd.isSynthetic()) {
wrappedBean = applyBeanPostProcessorsAfterInitialization(wrappedBean, beanName);
} return wrappedBean;
}

继续跟进applyBeanPostProcessorsAfterInitialization方法

public Object applyBeanPostProcessorsAfterInitialization(Object existingBean, String beanName)
throws BeansException { Object result = existingBean;
for (BeanPostProcessor processor : getBeanPostProcessors()) {
Object current = processor.postProcessAfterInitialization(result, beanName);
if (current == null) {
return result;
}
result = current;
}
return result;
}

这里将会调用AbstractAutoProxyCreator的postProcessAfterInitialization方法,跟进方法

public Object postProcessAfterInitialization(@Nullable Object bean, String beanName) {
if (bean != null) {
Object cacheKey = getCacheKey(bean.getClass(), beanName);
if (this.earlyProxyReferences.remove(cacheKey) != bean) {
return wrapIfNecessary(bean, beanName, cacheKey);
}
}
return bean;
}

继续跟进wrapIfNecessary

protected Object wrapIfNecessary(Object bean, String beanName, Object cacheKey) {
// // 获取适用于当前Bean的Advisors
Object[] specificInterceptors = getAdvicesAndAdvisorsForBean(bean.getClass(), beanName, null);
if (specificInterceptors != DO_NOT_PROXY) {
this.advisedBeans.put(cacheKey, Boolean.TRUE);
// 创建代理
Object proxy = createProxy(bean.getClass(), beanName, specificInterceptors, new SingletonTargetSource(bean));
this.proxyTypes.put(cacheKey, proxy.getClass());
return proxy;
} this.advisedBeans.put(cacheKey, Boolean.FALSE);
return bean;
}

getAdvicesAndAdvisorsForBean方法将会获取到可以增强到该Bean的Advisor,然后createProxy将会创建代理类,并一路返回,如果是单例,则注册到缓存中

跟进createProxy看看创建代理

protected Object createProxy(Class<?> beanClass, @Nullable String beanName,
@Nullable Object[] specificInterceptors, TargetSource targetSource) { // // 获取可用的advisor
Advisor[] advisors = buildAdvisors(beanName, specificInterceptors);
proxyFactory.addAdvisors(advisors); //
// 创建并返回代理对象
return proxyFactory.getProxy(getProxyClassLoader());
}

跟进getProxy

public Object getProxy(@Nullable ClassLoader classLoader) {
return createAopProxy().getProxy(classLoader);
}

createAopProxy将会根据条件返回Cglib实现或者jdk动态代理的实现,然后调用它们的getProxy方法去获取代理对象

总结

本文省略了不少细节内容,大体逻辑是从:aop自动配置 -> 解析@Aspect切面对象 -> 代理增强,这么一个逻辑行文的。

自动配置的核心就是为了导入一个AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator,该类实现了BeanPostProcessor。所以在创建Bean实例对象之前会触发解析@Aspect切面对象,获取Advisor。在生成Bean实例对象之后,会再触发该类对Bean实例对象做代理增强,增强的Advisor来自之前的解析结果。代理增强的实现有cglib和jdk动态代理两种。

最后,增强过的代理Bean如果是单例,将跟以前一样添加到缓存对象中。

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