对Spring AOP的进一步深入理解

Posted 2022-09-21 敲代码的小小酥

前言

从AOP的开启，到切面生成，再到代理类注入，最后增强方法的调用整个流程做一个整理和理解。将Spring AOP功能整体串联起来。

@EnableAspectJAutoProxy开启AOP功能

前面已经研究过这个注解原理：Spring之@EnableAspectJAutoProxy开启AOP功能原理
简单来说，就是这个注解通过@Import注解向Spring容器注入了一个BeanDefinition对象，这个BeanDefinition对象实例化后是AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator类，即AOP的入口类，这个类是一个BeanPostProcessor类。

AOP入口类工作原理

AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator是一个BeanPostProcessor类。那么在Spring容器bean实例化过程中，会调用postProcessBeforeInitialization方法和postProcessAfterInitialization方法。AOP入口是在postProcessAfterInitialization方法切入的，下面看这个方法源码：

@Override
	public Object postProcessAfterInitialization(@Nullable Object bean, String beanName) 
		if (bean != null) 
			Object cacheKey = getCacheKey(bean.getClass(), beanName);
			if (this.earlyProxyReferences.remove(cacheKey) != bean) //这里的判断跟循环依赖有关，如果涉及到循环依赖，则在这里之前就生成了循环依赖对象的代理对象。这里不考虑这种情况，直接执行wrapIfNecessary方法
				return wrapIfNecessary(bean, beanName, cacheKey);
			
		
		return bean;
	

下面看wrapIfNecessary方法源码：

protected Object wrapIfNecessary(Object bean, String beanName, Object cacheKey) 
		//           ......省略......
		// Create proxy if we have advice.
		Object[] specificInterceptors = getAdvicesAndAdvisorsForBean(bean.getClass(), beanName, null);
		if (specificInterceptors != DO_NOT_PROXY) 
			this.advisedBeans.put(cacheKey, Boolean.TRUE);
			Object proxy = createProxy(
					bean.getClass(), beanName, specificInterceptors, new SingletonTargetSource(bean));
			this.proxyTypes.put(cacheKey, proxy.getClass());
			return proxy;
		

		//  ......省略......
	

截取重点代码，可以看到，首先收集正在实例化bean的Advisors(切面)和Adivces(增强)，如果收集到了，则调用createProxy方法创建一个代理对象并返回。道理都懂，那么这个返回的代理对象，是如何与收集到的Advisors(切面)和Adivces(增强)交互的呢？这就需要查看createProxy方法源码：

protected Object createProxy(Class<?> beanClass, @Nullable String beanName,
			@Nullable Object[] specificInterceptors, TargetSource targetSource) 

		//  ...........省略..............

		Advisor[] advisors = buildAdvisors(beanName, specificInterceptors);
		proxyFactory.addAdvisors(advisors);
		proxyFactory.setTargetSource(targetSource);
		customizeProxyFactory(proxyFactory);

		proxyFactory.setFrozen(this.freezeProxy);
		if (advisorsPreFiltered()) 
			proxyFactory.setPreFiltered(true);
		

		// Use original ClassLoader if bean class not locally loaded in overriding class loader
		ClassLoader classLoader = getProxyClassLoader();
		if (classLoader instanceof SmartClassLoader && classLoader != beanClass.getClassLoader()) 
			classLoader = ((SmartClassLoader) classLoader).getOriginalClassLoader();
		
		return proxyFactory.getProxy(classLoader);
	

可以看出，这里找出了bean对应的所有advisors对象，然后在生成代理对象定义增强时，执行增强代码。生成的代理对象返回给Spring容器中。

调用代理对象方法

调用代理对象的方法，最终走到的是ReflectiveMethodInvocation类的process()方法，该方法里维护了代理对象每个方法的一个拦截器链，拦截器链就是对原方法的增强。具体流程参考另一篇博客：Spring之Joinpoint类详解

这里需要解释的一点就是，为何代理方法执行的时候会执行ReflectiveMethodInvocation的process方法呢？一定是在生成代理对象时，不管是jdk代理对象还是cglib代理对象，设置增强的回调函数时，设置成了ReflectiveMethodInvocation的process方法。拦截器链也是在设置回调函数时，根据获取到的advisors生成了拦截器链，只不过这部分代码，没有继续追踪源码，而是猜想而来的。Spring一定是按照这个逻辑，进行的AOP代理。

综上所述，AOP的核心思想就是代理模式的应用。以BeanPostProcessor为切入，生成bean的代理对象。获取到代理对象的切面，并在代理的回调函数中执行切面中的增强方法。这样，在bean实例化完成后，调用其方法时，就走回调函数，然后根据拦截器链，执行增强方法。

感悟

上面讲到，通过 @EnableAspectJAutoProxy开启AOP功能的本质，就是这个注解@Import到Spring容器中一个BeanPostProcessor，这个BeanPostProcessor具有AOP功能。其他开启功能的注解思路和这个都一致。本质就是往Spring容器中添加bean，然后这些bean就具备了要开启的功能。
只不过添加bean的方式略有不同。比如可以通过registry BeanDefinition方式加入，也可以通过FactoryBean方式加入，或者直接将BeanPostProcessor加入Spring容器等等。这些不同方式的加入，都是由开启功能的注解中@Import进来的类而决定的。

@Async中AOP的应用

我们自定义切面时，通过@Aspect来标注切面。那么第三方的注解，如@Async、@Transaction、@Cache等注解，是如何进行AOP操作的呢？不同注解实现方式略有不同，但是核心思想都是收集这些注解，然后生成注解所在类的切面。切点就是注解修饰的方法，而增强就是注解要增强的功能逻辑。以@Async为例进行说明：
具体原理参考：一文彻底讲透@Async注解的原理和使用方法

简单来说，就是通过@EnableAsync注解开启异步功能，这个注解将AsyncAnnotationBeanPostProcessor类加入了Spring容器，而这个类里，自己创建了Advisor，并设置了增强Advice。而切点PointCut就是注解修饰的方法。自己生成切面后，在AOP收集切面时，就会收集到这个切面，然后在实例化bean时，如果这个bean有切面，则生成代理对象，代理方法的增强就是@Async定义的异步增强。

画外音

之前一直认为一个对象，如果有接口，AOP生成代理对象时就用jdk动态代理，如果没有接口，则就用cglib代理。而在研究本篇博客内容时发现，在SpringBoot项目中，无论是否有接口，默认生成的代理对象都是cglib代理对象。查阅网上资料发现是在SpringBoot2.x版本，默认都使用了cglib代理来规避jdk动态代理面向接口代理而产生的一些问题。详情自行百度即可，这里只是记录一下这个情况。