Spring AOP源码分析--代理方式的选择

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了Spring AOP源码分析--代理方式的选择相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

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年前写了一个面试突击系列的文章,目前只有redis相关的。在这个系列里,我整理了一些面试题与大家分享,帮助年后和我一样想要在金三银四准备跳槽的同学。我们一起巩固、突击面试官常问的一些面试题,加油!!

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什么是 AOP ?

在软件业,AOP为Aspect Oriented Programming的缩写,意为:面向切面编程,通过预编译方式和运行期间动态代理实现程序功能的统一维护的一种技术。

AOP是OOP的延续,是软件开发中的一个热点,也是Spring框架中的一个重要内容,是函数式编程的一种衍生范型。利用AOP可以对业务逻辑的各个部分进行隔离,从而使得业务逻辑各部分之间的耦合度降低,提高程序的可重用性,同时提高了开发的效率。

Spring AOP面向切面编程

接口调用耗时

现在我们有个接口要在日志中记录接口耗时,我们会怎么做呢?一般我们会在接口开始和接口结束时获取系统时间,然后二者一减就是接口耗时时间了。如下,在20行我们打印出接口耗时。

 1@RestController
2@Slf4j
3public class LoginController {
4    @Autowired
5    LoginService loginService;
6    @RequestMapping("/login/{id}")
7    public Map<String,Object> login(@PathVariable("id") Integer id){
8        long start = System.currentTimeMillis();
9        Map<String,Object> result = new HashMap<>();
10        result.put("status","0");
11        result.put("msg" , "失败");
12        if (loginService.login(id)) {
13            result.put("status","1");
14            result.put("msg" , "成功");
15        }
16        long end = System.currentTimeMillis();
17        log.info("耗时=>{}ms",end-start);
18        return result;
19    }
20}

启动类:

1@SpringBootApplication
2public class SpringaopSbApplication {
3    public static void main(String[] args) {
4        SpringApplication.run(SpringaopSbApplication.class, args);
5    }
6}

但是,如果所有接口都要记录耗时时间呢?我们还按这种方式吗?显然不行,这种要在每个接口都加上同样的代码,而且如果后期你老板说去掉的话,你还有一个个的删掉么?简直是不可想象。。
所以对于这种需求,其实是可以提炼出来的。我们想,统计接口的耗时时间,无非就是在接口的执行前后记录一下时然后相减打印出来即可,然后在这样的地方去加入我们提炼出来的公共的代码。这就好比在原来的业务代码的基础上,把原来的代码横切开来,在需要的地方加入公共的代码,对原来的业务代码起到功能增强的作用。
这就是AOP的作用。

Spring AOP应用场景 - 接口耗时记录

下面我们来看看使用Spring AOP怎么满足这个需求。

首先定义一个切面类TimeMoitor,其中pointCut()方法(修饰一组连接点)是一个切点,@Pointcut定义了一组连接点(使用表达式匹配)
aroundTimeCounter()是要加入的功能,被@Around注解修饰,是一个环绕通知(Spring AOP通知的一种),其实就是上面说的在方法执行前后记录时间然后相减再打印出来耗时时间。

 1@Aspect
2@Component
3@Slf4j
4public class TimeMoitor {
5    @Pointcut(value = "execution(* com.walking.springaopsb.controller.*.*(..))")
6    public void pointCut(){}
7
8    @Around(value = "com.walking.springaopsb.aop.TimeMoitor.pointCut()")
9    public Object aroundTimeCounter(ProceedingJoinPoint jpx){
10        long start = System.currentTimeMillis();
11        Object proceed = null;
12        try {
13             proceed = jpx.proceed();
14        } catch (Throwable throwable) {
15            throwable.printStackTrace();
16        }
17        long end = System.currentTimeMillis();
18        log.info("耗时=>{}ms",end-start);
19        return proceed;
20    }
21}

然后在LoginController#login方法里我们就可以把日志打印耗时时间的代码删掉了。

 1@RestController
2@Slf4j
3public class LoginController {
4    @Autowired
5    LoginService loginService;
6    @RequestMapping("/login/{id}")
7    public Map<String,Object> login(@PathVariable("id") Integer id){
8        Map<String,Object> result = new HashMap<>();
9        result.put("status","0");
10        result.put("msg" , "失败");
11        if (loginService.login(id)) {
12            result.put("status","1");
13            result.put("msg" , "成功");
14        }
15        return result;
16    }
17}

再比如,LoginController里若是还有别的方法,也一样可以应用到。
使用Spring AOP的控制台日志:

Spring AOP的原理

以上就是Spring AOP的一个应用场景。那Spring AOP的原理是什么呢,用的什么技术呢?
其实就是反射+动态代理。代理用的就是JDK动态代理或cglib,那么Spring AOP什么时候用JDK动态代理什么时候用cglib?默认使用哪种?

源码分析

那么我们就通过源码来看一下吧。首先我们将启动类改一下,方便我们对源码debug。

启动类:

1@ComponentScan("com.walking.springaopsb.*")
2@EnableAspectJAutoProxy
3public class SpringaopSbApplication {
4    public static void main(String[] args) {
5        AnnotationConfigApplicationContext applicationContext = new AnnotationConfigApplicationContext(SpringaopSbApplication.class);
6        LoginController loginController = (LoginController) applicationContext.getBean("loginController");
7        loginController.login(123);
8    }
9}

我们修改了一下启动类,把断点打在第6行,启动,往下走一步,看loginController这个变量。

我们发现是cglib方式产生的代理类,说明从IoC容器里拿到的是代理类,到底是初始化IoC容器时生成的还是获取时产生的呢?我们也跟随源码来看一下吧。

要知道的是,我们现在要看的是第5行还是第6行生成的代理类。先看第6 行的getBean吧,进入这个方法org.springframework.context.support.AbstractApplicationContext#getBean(java.lang.String)

然后我们只看有return的地方,在进入这个getBean(org.springframework.beans.factory.support.AbstractBeanFactory#getBean(java.lang.String))

再看doGetBean(org.springframework.beans.factory.support.AbstractBeanFactory#doGetBean)
第120行sharedInstance已经变成了代理类

所以我们进入org.springframework.beans.factory.support.DefaultSingletonBeanRegistry#getSingleton(java.lang.String)方法看看,重新运行,然后再加个断点,打到org.springframework.beans.factory.support.DefaultSingletonBeanRegistry#getSingleton(java.lang.String, boolean)里。

走过88行后,singletonObject变成了代理类,所以关键点就是在this.singletonObjects.get(beanName);
我们可以看到singletonObjects 是一个ConcurrentHashMap。原来IoC的实例在这个ConcurrentHashMap里。
private final Map<String, Object> singletonObjects = new ConcurrentHashMap(256);
所以到这里我们就可以知道,这个代理类不是在getBean的时候生成的,即不是在启动类的第6行生成的,那就是在第5行生成的,即在IoC容器初始化时产生的代理类。
刚才那个ConcurrentHashMap是get的,那就肯定有put的时候。搜一下,还在这个类里,发现一个addSingleton方法,有俩地方调用,一个是在org.springframework.beans.factory.support.DefaultSingletonBeanRegistry#registerSingleton调用的,一个是在org.springframework.beans.factory.support.DefaultSingletonBeanRegistry#getSingleton(java.lang.String, org.springframework.beans.factory.ObjectFactory<?>)

那就把断点打到这俩方法里,看会走到哪个,把别的断点都去掉,当然了,因为spring还有别的自己的实例要获取,IoC容器里还有spring自己的实例,所以这个断点要加上条件,当beanName是loginController时进去断点,这样就方便多了。我们只保留第5行的代码,因为getBean里面也会调getSingleton。

运行启动类,发现进入了getSingleton方法,但Object singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName);返回的为null,所以继续往下走。发现在第127行返回了代理类,看这行的getObject方法又不知道是那个实现类,所以我们去左下角看方法栈,找一下这个方法的上一个方法,

就是左下角的第二个方法doGetBean,发现传的是一个匿名内部类,这个匿名内部类里调的是org.springframework.beans.factory.support.AbstractBeanFactory#createBean
所以我们把断点走完,进到这个createBean里打断点,同样加条件。
断点走过324行时变成代理类,即进入org.springframework.beans.factory.support.AbstractAutowireCapableBeanFactory#doCreateBean看看,打个断点同样加条件

Spring AOP 源码分析 - 创建代理对象

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