spring源碼解析 - aop相關源碼分析

前言

咱們若是善用spring框架的源碼設計思路，其實能夠寫出低耦合、高內聚、兼顧靈活性和擴展性較好的優雅代碼，尤爲是在作框架或組件設計的時候。今天咱們就來分享一個能讓咱們代碼變得優雅的spring核心模塊-AOP模塊源碼設計。

AOP的基本要素

一、切面（Aspect）-----Spring中叫Advisor
切面由切點和加強（引介）組成，它既包括了橫切邏輯的定義，也包括了鏈接點的定義，Spring AOP就是負責實施切面的框架，它將切面所定義的橫切邏輯織入到切面所指定的鏈接點中。
二、切點（Pointcut）-----一類JoinPoint的集合
每一個程序類都擁有多個鏈接點，如一個擁有兩個方法的類，這兩個方法都是鏈接點，即鏈接點是程序類中客觀存在的事物。AOP經過「切點」定位特定的鏈接點。鏈接點至關於數據庫中的記錄，而切點至關於查詢條件。切點和鏈接點不是一對一的關係，一個切點能夠匹配多個鏈接點。在Spring中，切點經過org.springframework.aop.Pointcut接口進行描述，它使用類和方法做爲鏈接點的查詢條件，Spring AOP的規則解析引擎負責切點所設定的查詢條件，找到對應的鏈接點。其實確切地說，不能稱之爲查詢鏈接點，由於鏈接點是方法執行前、執行後等包括方位信息的具體程序執行點，而切點只定位到某個方法上，因此若是但願定位到具體鏈接點上，還須要提供方位信息。
三、加強（Advice）-----目標類方法的代理方法實現
加強是織入到目標類鏈接點上的一段程序代碼，在Spring中，加強除用於描述一段程序代碼外，還擁有另外一個和鏈接點相關的信息，這即是執行點的方位。結合執行點方位信息和切點信息，咱們就能夠找到特定的鏈接點。
四、鏈接點（Joinpoint）-----被攔截的某個目標方法
程序執行的某個特定位置：如類開始初始化前、類初始化後、類某個方法調用前、調用後、方法拋出異常後。一個類或一段程序代碼擁有一些具備邊界性質的特定點，這些點中的特定點就稱爲「鏈接點」。Spring僅支持方法的鏈接點，即僅能在方法調用前、方法調用後、方法拋出異常時以及方法調用先後這些程序執行點織入加強。鏈接點由兩個信息肯定：第一是用方法表示的程序執行點；第二是用相對點表示的方位。
五、目標對象（Target）
加強邏輯的織入目標類。若是沒有AOP，目標業務類須要本身實現全部邏輯，而在AOP的幫助下，目標業務類只實現那些非橫切邏輯的程序邏輯，而性能監視和事務管理等這些橫切邏輯則可使用AOP動態織入到特定的鏈接點上。

SpringAOP的總體架構

AbstractAutoProxyCreator
整個Spring AOP模塊的協做組件，它做爲AOP的指揮官角色，統一協做Advisor(切面)和AopProxy(動態代理)這兩大核心組件。它的本質是BeanPostProcessor(後置處理器)的一種實現，經過Spring IOC模塊來啓動運行。它針對的主體是Spring的Bean對象。經過掃描有@Aspect註解的類，構建候選的Advisor切面集合；在Aspect註解類中循環查找沒有@PointCut註解的方法封裝成Advice對象；經過方法上的註解找到對應的PointCut攔截目標，並把Advisor上的表達式封裝到PointCut對象中；而後結合當前的Bean對象的元數據，過濾找到有效的Advisor集合。最後經過beanClass建立針對當前bean的動態代理對象；在代理對象中，動態運行Advisor調用鏈，完成對當前bean中匹配目標的攔截和加強。

一、Advisor切面設計部分
Advisor(切面)： 做爲AOP中最重要的數據結構，它是aop全部的基礎數據的歸宿，負責全部的Advice和Pointcut的封裝；
PointcutAdvisor：Advisor的擴展組件，它封裝Advisor具備的Pointcut能力；
Pointcut(切點)：配置Advisor的攔截加強目標，Spring內部最終經過模糊匹配算法，最終定位到具體的攔截目標；
Advice(加強)：負責Advisor切面的具體加強業務，它包含AspectJAroundAdvice、AspectJAfterAdvice、AspectJAfterThrowingAdvice、AspectJMethodBeforeAdvice、
AspectJAfterReturningAdvice等具體的加強部件。它們分別一 一對應不一樣加強類型Around、After、AfterThrowing、Before、AfterReturning 等；
MethodBeforeAdvice：註解Before加強的頂層設計，最終會統一包裝成MethodInterceptor對象，提供統一的鏈式調用能力；
MethodInterceptor：前三種加強類型的基接口，它擴展的invoke方法讓Advisor具備了基礎的攔截處理能力；
AfterReturningAdvice：註解AfterReturning加強的頂層設計，最終會統一包裝成MethodInterceptor對象，提供統一的鏈式調用能力；

二、AopProxy動態代理部分
BeanPostProcessor：全部bean後置處理器的基接口，負責定義基礎的前、後置處理行爲能力；
SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor：繼承至BeanPostProcessor基接口，擴展了對bean的屬性、引用、類型等處理能力；
ProxyFactory：動態代理工廠接口，負責生產建立指定的AopProxy代理對象；
AopProxy：動態代理的基接口，它擴展了JDK內置的動態代理能力和Cglib類代理能力；
JdkDynamicAopProxy：對JDK內置Proxy動態代理的二次封裝；
CglibAopProxy：對cglib類動態加強的二次封裝；

SpringAOP的源碼實現

OK, 有了上面兩大塊的基礎瞭解後，接下來咱們進入Spring AOP這塊的源碼。
AOP源碼入口
AbstractAutowireCapableBeanFactory.initializeBean()實例化bean完成後的相關後置處理

這裏是各類BeanPostProcessor後置處理器，針對當前bean作各類擴展和加強的執行入口，包括AbstractAutoProxyCreator、ServletContextAwareProcessor、BootstrapContextAwareProcessor、InitDestroyAnnotationBeanPostProcessor、InstantiationAwareBeanPostProcessorAdapter等。

冪等模式，確保一個加強面只作一次


對候選的Advisor進行過濾，篩選出做用於當前bean上的相關Advisor，並對最終的Advisor的執行順序進行排序



經過Advisor的準備，對當前bean建立動態攔截代理類

在選用代理模式的時候，spring內部採用這種方式：一、當proxyTargetClass爲true時，目標bean實現了接口或只有實現類都採用Cglib作動態代理；二、當proxyTargetClass爲false時，目標bean若實現了接口則採用JDK內置代理模式, 若目標bean只有實現類，則採用Cglib類代理模式；三、默認proxyTargetClass爲false；

AbstractAutoProxyCreator.buildAdvisors()封裝最終的各類切面對象，爲後續的鏈式調用作準備


動態代理對象生成


JDK內置代理建立

Cglib動態代理建立


核心加強業務實現

bean代理對象中，未被攔截的方法直接反射調用，執行方法

ReflectiveMethodInvocation.proceed()鏈式調用處理核心方法，全部本質AOP的實現(如：註解Transactional、Cacheable和自定義AOP攔截等)，都在這裏被調用：

注：本文側重點是分享Spring AOP在源碼上的實現，對於使用層面的東西不是本文的重點 ~

總結

以上就是Spring AOP這塊的源碼分享，從以上的源碼咱們不看出幾點：1. AOP的本質其實就是指對一類功能加強；2.Spring實現AOP的核心思路是採用動態代理實現；3.全部相似AOP的功能最終都被封裝成MethodInterceptor接口，總體的調用鏈就是遞歸調用MethodInterceptor.invoke()方法執行相應的攔截處理；4.最後再強調一點，咱們使用AOP的最終目的是解耦業務代碼和公共的切面處理邏輯，讓整個代碼簡潔、優雅、職責分明、更易於維護和可讀。今天就到暫時這裏，更多spring源碼相關的乾貨請繼續關注！